(57)【要約】【課題】  トナー充填タクトが高くなく、またトナー飛散が生ぜず、容器を封印する前に充填口周辺を清掃する時間が要せず、トナー充填作業のために広い場所を要さず、トナー充填前の空容器の運搬にロードを要さず、大きな保管場所を要しないトナー充填方法を提供すること。【解決手段】  トナー流動化のための気体を粉体トナー中に導入し、流動化されたトナーを少なくとも一部が管状部分である充填手段によりトナー容器中に導入しつつ、又は導入した後、該トナー容器中に導入された流動性トナーから気体を脱気する工程を含む流動式トナー充填方法であって、トナー充填の際の該トナー収納容器の容器内容積を、充填前の容器内容積より大きくする段階を含むことを特徴とするトナー充填方法。【選択図】        図７
2005075370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー流動化のための気体を粉体トナー中に導入し、流動化されたトナーを少なくとも一部が管状部分である充填手段によりトナー容器中に導入しつつ、又は導入した後、該トナー容器中に導入された流動性トナーから気体を脱気する工程を含む流動式トナー充填方法であって、トナー充填の際の該トナー収納容器の容器内容積を、充填前の容器内容積より大きくする段階を含むことを特徴とするトナー充填方法。
【請求項２】
前記トナー収納容器は、容器内容積が変化可能なものであることを特徴とする請求項１に記載のトナー充填方法。
【請求項３】
前記トナー収納容器は、ＰＥＴ材料からなるボトルであり、ボトル側面を変形させ、充填中に変形が解除されるものであることを特徴とする請求項１に記載のトナー充填方法。
【請求項４】
前記トナー収納容器は、フレキシブルに変形可能な袋状容器であり、トナー充填前には閉じられた減容状態にあり、トナーが充填されて本来の容積に戻るものであることを特徴とする請求項１に記載のトナー充填方法。
【請求項５】
前記トナー収納容器は、ガゼット式のものであり、折り込み部が側面部より薄肉材料であることを特徴とする請求項１に記載のトナー充填方法。
【請求項６】
前記トナー収納容器は、スタンディングパウチ式のものであり、折り込み部が側面部より薄肉材料であることを特徴とする請求項１に記載のトナー充填方法。
【請求項７】
前記トナー収納容器は、ガゼット容器の端部に折り込み部が設けられて、該折り込み部が側面部より薄肉材料であることを特徴とする請求項４に記載のトナー充填方法。
【請求項８】
前記トナー収納容器は、充填中に容器側面が強制的に引張られることを特徴とする請求項４に記載のトナー充填方法。
【請求項９】
前記トナー収納容器の充填口と同軸に形成された脱気ノズルにより該容器内の気体を脱気しながらトナーを充填することを特徴とする請求項３に記載のトナー充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷潜像の現像に用いられるトナー現像剤収納容器及びこれを用いたトナーの充填方法、充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体トナー中に空気等の気体を導入してその流動性を高め、計量機器を含む各種取扱装置及び貯蔵装置への搬入及び搬出作業等を容易にする試みが検討されており、特に各種装置やパイプ中で輸送等の各種処理をニューマテック方式で行なった後、或いは行ないつつ、不要な気体を粉体中から除去して粉体トナーを減容することが提案されている。
例えば、特許文献１には、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、小型で持ち運びができ、操作が簡単で、充填後の粉体から脱気させ、高密度、無粉塵で充填できる方法及び装置として、粉体の流動化のための気体が導入される気体導入開口部を上流部に有する密閉可能な容器状の収納粉体流動化手段と、該気体が排出される気体排出開口部を下流部に有する充填ノズルと、前記収納粉体流動化手段と充填ノズルを連結し、排出される流動化粉体の経路とを有し、該充填ノズルは充填用容器の口を密閉可能である粉体充填手段を用いた微細粉体の充填方法であって、該収納粉体流動化手段上流の気体導入開口部及び充填ノズル下流部の気体排出開口部に、共に気体を通過させるが粉体は通過させない粉体−気体分離篩を設けたものとすることにより、流動化粉体を該収納粉体流動化装置及び充填用容器の間に封じ込め、前記収納粉体流動化装置の気体排出開口部の開口面積を、前記充填ノズルの気体排出開口部の開口面積の１．００２倍以上とすることにより、該気体排出開口部の気体の流速が前記気体排出開口部の気体の流速よりも高くされて、流動化粉体が前記収納粉体流動化装置から流動化粉体の経路及び充填ノズルを経由して前記充填用容器に自然排出されることを内容とする微細粉体の充填技術が開示されており、
特許文献２には、粉体容器内への粉体の充填率を高め、さらに、充填時において粉体供給体から粉体容器内への粉体の流下を円滑に行なわせ、かつ、流下する粉体が詰まるということを防止するため、粉体供給体を粉体容器の粉体投入口に着脱自在に接続し、粉体供給体から粉体容器内へ粉体を充填する粉体充填装置であって、一端側に減圧源が接続されると共に粉体容器内へ抜き差し自在に挿入される他端側にエア分離部を形成したエア吸引管を設け、さらに、加圧空気源に接続されると共に粉体供給体内を流下する粉体に対して略直交する向きにエアを吹き出すエア吹出し部とを設けた装置が開示されており、
特許文献３には、ホッパーより粉体を粉体容器内へ充填する方法及び装置において、内部に粉体を収容し底部に排出口を有する少なくとも１個のホッパーを用い、該ホッパーの内部壁面に設けた通気性内壁より粉体中へ空気を吹き出さすことにより、トナー等の粉体を粉体容器に充填するに際して、ホッパーやロートに滞留し流下するトナーの嵩密度を均一にすることによって、粉体の流動性を高め充填作業の高速化を図るとともに、特に計量部分での流動をスムースにすることによって計量精度の向上を図ることが開示されており、
特許文献４には、内部に磁性粉体を収容し底部に排出口を有するホッパーを用い、該ホッパーの内部に設けられたマグネット棒をホッパーの中心軸方向に移動させるか、又は排出口付近に電磁石を設けることを特徴とする、該排出口より流下する磁性粉体の流量を制御することにより、作業性にすぐれ、磁性粉体の流量を正確かつ迅速に制御する方法及び装置が開示されており、
特許文献５には、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、小型で持ち運びができ、操作が簡単で、容器内で充填ノズルから容器開口間の粉体の層により充填後の粉体から脱気させ、簡単に高密度、無粉塵で充填できる技術であって、さらに、誰でもどんな場所でも作業汚れなしにトナー等の粉体を充填できるように、小型で持ち運びができ、操作が簡単な充填技術として、粉体を容器に充填する方法として、粉体充填用容器内に挿入し、気体により流動化された粉体を該容器内に吐出して充填する充填ノズルの先端が、該容器内に滞留せる前記粉体により囲繞された状態で、該粉体を該容器内に充填することにより、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、小型で持ち運びができ、操作が簡単で、容器内で充填ノズルから容器開口間の粉体の層により充填後の粉体から脱気させ、簡単に高密度、無粉塵で充填できる方法及び装置を提供し、さらに、誰でもどんな場所でも作業汚れなしにトナー等の粉体を充填できるように、小型で持ち運びができ、操作が簡単な充填機を提供する粉体の充填方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、流動式トナー充填方法は、従来のトナー充填方法（オーガ式充填）と比べ、トナーの中にエアーを大量に含むため、充填時に容器内にトナーと同時にエアーも充填されてしまう。そのためトナー粉面の沈降に時間がかかり、またトナー中のエアーを抜くにしても時間がかかり、トナー充填タクトが上がってしまう。また大量に含むエアーのためにトナー飛散が生じ、容器を封印する前に充填口周辺を清掃する時間がかかっていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９３３０１号公報
【特許文献２】特開平７−１２５７０１号公報
【特許文献３】特開平８−１９８２０２号公報
【特許文献４】特開平８−１９８４５４号公報
【特許文献５】特開２００２−３３７８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の課題は、上記従来技術に鑑みて、トナー充填タクトが高くなく、またトナー飛散が生ぜず、容器を封印する前に充填口周辺を清掃する時間が要せず、トナー充填作業のために広い場所を要さず、トナー充填前の空容器の運搬にロードを要さず、大きな保管場所を要しないトナー充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、本発明の（１）「トナー流動化のための気体を粉体トナー中に導入し、流動化されたトナーを少なくとも一部が管状部分である充填手段によりトナー容器中に導入しつつ、又は導入した後、該トナー容器中に導入された流動性トナーから気体を脱気する工程を含む流動式トナー充填方法であって、トナー充填の際の該トナー収納容器の容器内容積を、充填前の容器内容積より大きくする段階を含むことを特徴とするトナー充填方法」；
（２）「前記トナー収納容器は、容器内容積が変化可能なものであることを特徴とする前記第（１）項に記載のトナー充填方法」；
（３）「前記トナー収納容器は、ＰＥＴ材料からなるボトルであり、ボトル側面を変形させ、充填中に変形が解除されるものであることを特徴とする前記第（１）項に記載のトナー充填方法」；
（４）「前記トナー収納容器は、フレキシブルに変形可能な袋状容器であり、トナー充填前には閉じられた減容状態にあり、トナーが充填されて本来の容積に戻るものであることを特徴とする前記第（１）項に記載のトナー充填方法」；
（５）「前記トナー収納容器は、ガゼット式のものであり、折り込み部が側面部より薄肉材料であることを特徴とする前記第（１）項に記載のトナー充填方法」；
（６）「前記トナー収納容器は、スタンディングパウチ式のものであり、折り込み部が側面部より薄肉材料であることを特徴とする前記第（１）項に記載のトナー充填方法」；
（７）「前記トナー収納容器は、ガゼット容器の端部に折り込み部が設けられて、該折り込み部が側面部より薄肉材料であることを特徴とする前記第（４）項に記載のトナー充填方法」；
（８）「前記トナー収納容器は、充填中に容器側面が強制的に引張られることを特徴とする前記第（４）項に記載のトナー充填方法」；
（９）「前記トナー収納容器の充填口と同軸に形成された脱気ノズルにより該容器内の気体を脱気しながらトナーを充填することを特徴とする前記第（３）項に記載のトナー充填方法」により達成される。
【発明の効果】
【０００７】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明によれば、充填時のトナー飛散対策、トナー充填時間の削減が提供され、充填時にトナー吸引圧が発生され、充填時のエアー置換量を減らすことができ、トナー飛散も防止でき、充填時に容器が自力で拡張することで、トナー吸引圧が発生しトナー飛散防止が可能となるという極めて優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図面に基いて詳細に説明するが、この説明は、本発明の内容を容易かつ充分に理解させるためのものであって、本発明をこれにより限定するためのものではない。
図１、図２は、本発明の「トナー流動化のための気体を粉体トナー中に導入し、流動化されたトナーを少なくとも一部が管状部分である充填手段によりトナー容器中に導入しつつ、又は導入した後、該トナー容器中に導入された流動性トナーから気体を脱気する工程を含む流動式トナー充填方法」の１例を示すものであって、図１の充填装置例において、大型容器（１０）内の微粉体トナーは、計量槽（３０）を介して充填時に容積変更可能なトナー容器（４０）に充填される。大型容器（１０）と計量槽（３０）とは、大型容器（１０）のトナー排出口（１１）と計量槽（３０）のトナー入口の間の連結管（２０）により連通しており、計量槽（３０）は、充填されるトナー吐出用の吐出開口部（３１）に、この吐出開口部（３１）を開閉して前記充填時に容積変更可能なトナー容器（４０）に所定量のみ充填するための充填量規制手段（３２）を有する。
【０００９】
大型容器（１０）は、内部に収納されたトナーの滑落を妨げない程度に傾斜した内壁部分（１２）を有し、この傾斜した内壁部分（１２）により、内部に収納された微粉体トナーのトナー排出口（１１）までの排出が円滑化される。この例の装置においては、傾斜した内壁部分（１２）が、前記大型容器（１０）下部のホッパ状の構造部分（１３）の１部になっている。
【００１０】
図２に示されるように、この例の装置では大型容器（１０）のホッパ状の構造部分（１３）は、１枚の垂直基板（１３ａ）のそれぞれ両側の内側傾斜した略３角形の側板（１３ｂ）（１３ｃ）と、垂直基板（１３ａ）に対向する内側傾斜の略３角形の裏板（１３ｄ）（１３ｅ）とから構成され、断面が逆台形の下り勾配を持った角円錐形となっており、裏板（１３ｄ）（１３ｅ）の接合した谷筋部分（１４）は、勾配が最も小さくなっているが、この小勾配の谷筋部分（１４）には、微粉体トナーの滑落を促進する流動化のための第３のトナー流動化手段（１５）が設けられている。第３のトナー流動化手段（１５）のための第３の気体導入管（１５ａ）は、この谷筋部分（１４）の底部と両壁部の合計３本に分岐され、各方導入管（１５ａ）には、それぞれ、送気調節弁（１５ｂ）が設けられている。
【００１１】
計量槽（３０）に設けられた第１のトナー流動化手段（３３）の場合、連結管（２０）に設けられた第２のトナー流動化手段（２１）の場合も同様であるが、この例の装置においては、このようなトナー流動化手段によって、トナー流出の中断、或いは逆にボタ落ち、を防止することができ、かつ、このようなトナー流動化手段への送気量を加減することにより、トナー流出量を調節することができ、送気された気体との混合により形成されるトナー雲（トナーと気体との混合により形成される雲状のトナー浮遊物）の大きさを調節することができる。
【００１２】
大型容器（１０）と計量槽（３０）とは、連結管（２０）の上部に設けられた上部連通管（５０）によっても連結しており、この上部連通管（５０）は計量槽（３０）から大型容器（１０）に向かって上方向に傾斜している。この上部連通管（５０）は、計量槽（３０）内の圧力を大型容器（１０）内の圧力に等しく保つ役割を有する他、第１のトナー流動化手段（３３）からの噴出気体の量が多すぎた等の何らかの理由により計量槽（３０）中に所望以上に大きなトナー雲が形成された場合には、この上部連通管（５０）により、過剰な気体を大型容器（１０）に抜き去ることができ、上方向に傾斜していることにより、随伴するトナー粒子を計量槽（３０）に戻すことができる。
【００１３】
大型容器（１０）底部のトナー排出口（１１）から排出されたトナー粉体は、連結管（２０）を通って計量槽（３０）へ移動する。連結管（２０）の少なくとも底面部分には、長さ方向のほぼ全面に亘って導入気体が吹き出す多孔質板のエアースライダ、即ち第２のトナー流動化手段（２１）が設けられ、この第２のトナー流動化手段（２１）から吹き込まれた気体は、連結管（２０）から計量槽（３０）へ移動されるトナーを流動化する。連結管（２０）は、計量槽（３０）に向かって下方向に傾斜しており、流動化されたトナーの計量槽（３０）への滑落がこれによっても補助される。
【００１４】
トナー排出口（１１）から排出されたトナー粉体は、連結管（２０）を介して計量槽（３０）に送られる。この例の充填装置における計量槽（３０）は、所望量のみのトナーの的確、かつ円滑な充填のための充填量規制手段（３２）を吐出開口部（３１）に有している。該「所望量」は、適宜設定し直すことができる。
【００１５】
この例の充填装置における充填量規制手段（３２）は、吐出開口部（３１）を有する弾性体リング（３２ａ）と、吐出開口部（３１）からのトナーの吐出を制御する吐出制御手段（３２ｂ）とからなり、吐出制御手段（３２ｂ）は、計量槽（３０）内を昇降する吐出制御杆（３２ｃ）に装着された吐出制御部材（３２ｄ）からなり、吐出制御部材（３２ｄ）は、吐出開口部（３１）と挿入−離脱して該吐出開口部（３１）を開閉する円錐状の部材であり、吐出開口部（３１）の開閉程度は、吐出制御杆（３２ｃ）の計量槽（３０）内での昇降程度に依存する円錐状の吐出制御部材（３２ｄ）の弾性体リング（３２ａ）の開口部（３１）への挿入程度、嵌合程度によって調節される。
【００１６】
吐出制御部材（３２ｄ）の小半径の円錐先端が開口部（３１）より完全に抜け去るまで上昇したときには全開状態（充填されるトナーの自由吐出）であり、吐出制御部材（３２ｄ）の大半径の円錐根本端まで開口部（３１）に完全に嵌合するように下降し挿入したときには全閉状態（トナーの吐出停止）であり、その途中の状態即ち吐出制御部材（３２ｄ）が該開口部（３１）から完全に抜け切らずかつ完全に下降し切らない状態であって、吐出制御部材（３２ｄ）の中程度の大きさの円錐半径箇所と該開口部（３１）との間に間隙が保持される程度に挿入されたときはその挿入レベルに応じた半開状態（トナーの部分吐出）である。図中、符号（３７）で示される充填用キャップ（柔軟性ある覆部材）は、吐出開口部（３１）の下のスリーブ（３０ａ）に設けたものであるが、この充填用キャップ（３７）は柔軟性ある覆部材とすることも可能である。
【００１７】
図１に示されるように、弾性体リング（３２ａ）は、外周縁から内部の吐出開口部（３１）に向かうにつれて肉厚が薄くなった断面くさび形をしており、したがって、吐出制御部材（３２ｄ）が完全挿入されたときに接触せざるを得ない内側の方が、柔軟性が大きい。本発明において、このような構造の弾性体リング（３２ａ）とした場合には、吐出制御部材（３２ｄ）と接触しても、弾性体リング（３２ａ）や吐出制御部材（３２ｄ）表面にトナーのフイルミングを生じないことが見い出された。弾性体リング（３２ａ）が吐出制御部材（３２ｄ）と接触しても、両者の間に不可避的に残存するトナーにストレスをほとんど与えないためと思われる。
【００１８】
しかしながら、この例の充填装置においては、計量槽（３０）の吐出開口部（３１）の充填量規制手段は、この例示されたものに限らず、例えば吐出開口部（３１）を弾性体材料で適宜の形状に形成し、開口度規制部材を、この吐出開口部に隣接して面方向に所定距離スライド又は進退する板状部材とすることができ、また、吐出開口部に合致した開口を有する部材の移動による両開口の相対的位置関係により開口程度を調節可能なものとすることができる。
【００１９】
そして、このような吐出制御杆（３２ｃ）の昇降は、駆動制御装置（３９ａ）により制御される駆動源（３９ｂ）によって駆動される駆動装置（３９）により行われる。吐出制御杆（３２ｃ）の昇降のための駆動装置（３９）は、エアー圧シリンダ、モータ、油圧シリンダ等の適宜手段により行うことができるが、この例の装置においては、エアー圧シリンダを用いている。これにより、第１のトナー流動化手段（３３）、第２のトナー流動化手段（２１）、第３のトナー流動化手段（１５）に用いられる空気のための圧縮空気用原配管から分岐させて駆動源として用いることができる。
【００２０】
そして、この例における第１のトナー流動化手段（３３）は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第１の気体導入管（３３ａ）を有する。同様に、第２のトナー流動化手段（２１）は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第２の気体導入管（２１ａ）を有し、第３のトナー流動化手段（１５）は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する第３の気体導入管（１５ａ）を有する。この例の装置においては、表面が平滑な多孔質燒結体を用いている。また図示してないが、流動化したトナーの粉塵爆発を防止するため、この例のトナー充填装置においては、発生した静電気を除電するための除電手段が設けられている。
【００２１】
図１に示される例のトナー充填装置においては、第１のトナー流動化手段（３３）は、所要の高トナー吐出能を得るため、計量槽（３０）の吐出開口部（３１）の近所に、円周の全周に亘って設けられており、したがって、一部のみに細い帯状の第３のトナー流動化手段（１５）が設けられている大型容器（１０）の場合と異なることが判かる。トナー粉体の移動量は吹込み空気量に比例する範囲があり、供給気体量を調節して移動量をほぼ一定にすることができるが、各トナー流動化手段（３３）（２１）（１５）の面積の大小、したがって同様な気体噴出材料が用いられた場合には、孔部の多少は、供給可能気体量にも多いに関係する。特に吐出開口部（３１）に向かって断面が狭くなる構造の計量槽（３０）では、トナーによる架橋現象を防止するために、円周面に沿って気体の吹出口を数段階連続的に設けたり、螺旋方向へ気体が吹き出すような吹出し構造とすることができる。
【００２２】
また、第１の気体導入管（３３ａ）は、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第１送気調節弁（３３ｂ）を有し、同様に、第２の気体導入管（２１ａ）は、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第２送気調節弁（２１ｂ）を有し、第３の気体導入管（１５ａ）は、送気停止し、送気開始し、かつ送気量調節する第３送気調節弁（１５ｂ）を有するが、本発明のトナー充填方法においては、これら第１〜３の気体導入管（３３ａ）（２１ａ）（１５ａ）のうちの少なくとも１つは、そのような送気調節弁を有するものであることができる。
【００２３】
また、この充填装置においては、計量槽（３０）に、内部気圧を増減させる圧力調節手段を設けることができ、また、このような圧力調節手段は代わりに大型容器（１０）に設け、又は大型容器（１０）にも併設することができる。このような圧力調節手段は、前記第１〜３のトナー流動化手段から気体が送気された状態の大型容器（１０）及び／又は計量槽（３０）内の圧力状態、トナー雲状態の調節に資する。
【００２４】
さらにまた、本発明の充填装置は装置自身のみでなく、トナーが充填される小型のトナー容器中の空気を吸引するために、吸引管を小型トナー容器中に装入するように構成することができる。
即ち、図１に示されるように、粉体中の気体のみを通過させるフィルタメッシュ（６９）を、気体流路のための間隙を保持するように図示してないスペーサを介して表面に装着した脱気管（７０）を充填用キャップ（３７）に嵌着して、小型のトナー容器（４０）中に挿入してその先端部から、トナー容器（４０）中の空気を、図示してないが他端に付された吸引手段により吸引する。
【００２５】
一方、この例のトナー充填装置は、充填時に容積変更可能なトナー容器（４０）への充填粉体トナー量を管理するための充填トナー重量管理手段を、必要不可欠ではないが、有することが好ましく、この例の装置における充填トナー重量管理手段（６０）は、充填時に容積変更可能なトナー容器（４０）をその上に載置して充填トナー重量を測定するためのロードセル（６１）を有する。ロードセル（６１）は、これを昇降して計量槽（３０）と充填時に容積変更可能なトナー容器（４０）の間隔を適宜変更するためのリフター（６１ａ）上に設けられている。また、ロードセル（６１）には、測定された充填粉体トナー重量を表示するためのモニタ手段（６３）が設けられている。
【００２６】
このようなモニタ手段としては、重量や圧力を受け弾性変形する程度に応じて変化した電圧を検知するような受圧検知手段からの電圧信号に基いて、又は受圧力に応じて直接起電力を変化させる圧電素子等の圧力検知素子からの発生信号に基いて、測定重量を表示できる公知の表示手段を用いることができ、モニタ手段（６３）に表示された重量を見てトナーの充填量を確認ながら、充填を行ない又は終了することができる。
【００２７】
また、必要不可欠ではないが、この例のトナー充填装置における充填トナー重量管理手段（６０）は、ロードセル（６１）における前記充填時に容積変更可能なトナー容器（４０）の例えば空重量とトナーが充填された該充填時に容積変更可能なトナー容器（４０）の総重量とから、充填済みトナー重量を演算する演算処理装置（６２）を有する。
【００２８】
そして、演算処理装置（６２）は、入力手段（６４）を有し、該入力手段（６４）により、例えばモニタ手段（６３）に表示された重量を見つつ、トナーの充填予定重量の入力、及び、入力された充填予定重量の変更を行うことができる。また、演算処理装置（６２）は、その演算結果に基いて、駆動装置（３９）の駆動源（３９ｂ）ための駆動制御装置（３９ａ）に通信回線（６７）から駆動指令信号を送信し、駆動制御装置（３９ａ）は、それに基いて吐出制御杆（３２ｃ）を昇降させる。演算処理装置（６２）としては、簡単なアナログ式電圧比較器からマイコンチップのようなものを含む各種ＣＰＵまで種々のものを用いる（アナログ式電圧比較器の場合には、無論、所定電位差に応じた例えばパルス信号に変換するＡＤ変換器を付属させる）ことができる。
【００２９】
前に説明したように、吐出制御杆（３２ｃ）を昇降させ、吐出制御部材（３２ｄ）の小半径の円錐先端が開口部（３１）より完全に抜け去るまで上昇したときには全開状態であり、吐出制御部材（３２ｄ）の大半径の円錐根本端まで開口部（３１）に完全に嵌合するように下降し挿入したときには全閉状態であり、その途中の状態即ち吐出制御部材（３２ｄ）が該開口部（３１）から完全に抜け切らずかつ完全に下降し切らない状態であって、吐出制御部材（３２ｄ）の中程度の大きさの円錐半径箇所と該開口部（３１）との間に間隙が保持される程度に挿入されたときはその挿入レベルに応じた半開状態であり、したがって何段階のレベルにも調節できるが、図１に示されるトナーの充填装置例においては、第１〜３の各気体導入管（３３ａ）（２１ａ）（１５ａ）への送気量調節によっても充填を調節することができるので、吐出制御杆（３２ｃ）の昇降程度は、全閉状態と、全開状態と、それらの中間の半開状態としている。
【００３０】
この例における入力手段（６４）は、コード発生器（バイナリーコード）としてのデジタルスイッチの釦兼回転摘みであるが、演算処理装置（６２）をＣＰＵとする場合には、キーボードとすることができ、その場合には、無論、重量を含む各種データを(演算の結果及び/又は入力手段からの入力信号の結果に基いて)書替可能に格納(即ち逐次ＣＰＵに呼出され、演算され、演算結果を再度逐次格納）するＲＡＭ、及び、該各種データを演算処理するための処理プログラムと各種指令情報発信プログラムとを含む各種プログラムを呼出自在に格納するＲＯＭを付すことができ、そして、演算処理装置（６２）は、前記演算結果に基いて、例えば前記第１〜３の送気調節弁（３３ｂ）、（２１ｂ）、（１５ｂ）の開閉指令信号を送信するようなプログラムを有するものに構成することができる。無論、本発明においては、この例の装置に限らず、トナー流動化のための気体を粉体トナー中に導入し、流動化されたトナーを少なくとも一部が管状部分である充填手段によりトナー容器中に導入しつつ、又は導入した後、該トナー容器中に導入された流動性トナーから気体を脱気する工程を含む流動式トナー充填装置であれば、他の公知の充填方法を用いることもできる。
【００３１】
図３〜図７には、本発明における前記「容器内容積がトナー充填前の容器内容積が充填後の容器内容積より小さいトナー収納容器」の１例が示される。
図３および図４において、この例のトナー収納容器（１０１）は各面が平面となる６面体に形成されている。すなわち、トナー収納容器（１０１）は正面（１０２）、上面（１０３）、底面（１０４）、左右側面（１０５），（１０６）および背面（１０７）を有する密閉された６面体の箱状に構成されている。このトナー収納容器（１０１）において、正面（１０２）および背面（１０７）は同大、同形であって、下部へ向かうほど横幅が狭くなる台形に形成されているとともに、他の４面よりも大きい面積を有している。さらに、正面（１０２）および背面（１０７）は上面（１０３）、底面（１０４）、左右側面（１０５），（１０６）の幅をほぼ等しく設定されていることにより、互いに平行な面となっている。なお、トナー収納容器（１０１）の底面（１０４）にはトナー排出部としてのトナー排出孔（１１０）が設けられ、このトナー排出孔（１１０）は、図５に示すように、シール片（１１１）によって閉鎖されている。
【００３２】
このように構成されたトナー収納容器（１０１）は、正面（１０２）および背面（１０７）が互いに平行な平らな面となっているので、図６に示すように、積み重ねて保管することができる。しかも、正面（１０２）および背面（１０７）は他の４面よりも大きい面積を有しているので、倒れが生じない安定した状態で保管できるとともに、これを例えば図３に示す状態のような縦置きした場合と比較して下部側のトナーが受ける単位面積当たりの重量が小さくなり、長期保管等によって生じ易いトナー凝集を軽減することができる。なお、本発明のトナー収納容器（１０１）は上記正面（１０２）および背面（１０７）の如きほぼ平行な比較的面積が大きい２つの面を備えた立体形状のものならば、その形状は任意で良い。したがって、トナー収納容器（１０１）は多面体、さらには曲面と平面を組み合わせた立体であってもよい。
【００３３】
ところで、本実施形態のトナー収納容器はトナー収納容器（１０１）の正面（１０２）および背面（１０７）を台形に形成しているが、この台形は４つの角が直角の四辺形を、ある一辺からその対向する辺に向かって傾斜する直線で切断して形成させている。この場合の四辺形を、例えばＡ４サイズ、Ａ５サイズの如き規格化されたサイズの長方形とし、さらにこのとき得られた台形の面積が長方形の面積の１／２になるようにすることで、規定サイズの長方形から同形、同面積の２個の台形が得られる。よって、このトナー収納容器（１０１）は、２個合わせた形状が図６に示すように、規格サイズの長方形になり、同サイズの用紙と梱包箱の共有化が可能となる。この場合、市販されているＡ４サイズ等のＰＰＣ用紙は一般に５００枚を１セットとして５セットが段ボールで作られた梱包箱に収容されている。そこで、本トナー収納容器（１０１）を２個合わせると例えばＡ４サイズとし、さらにその厚み分であるところの上面（１０３）、底面（１０４）、左右側面（１０５），（１０６）の幅を用紙５００枚とほぼ同じ寸法にすれば、梱包箱の共有化がより容易に行い得る。しかも、トナー収納容器（１０１）を２個合わせて規格サイズになるようにすると、用紙と大きさが統一されているので、両者を同時期にかつ同じ場所に保管しても整然となり、また、トナー収納容器（１０１）と用紙束をセットにした納品や出荷も可能である。なお、トナー収納容器（１０１）は台形を２個合わせた形状がＡ５サイズであって、これをＡ４サイズの梱包箱に収容させる場合、４個を並べてＡ４サイズにすればよい。
【００３４】
上記トナー収納容器（１０１）は、フレキブルな材料、例えば紙、ポリエチレンやＰＥＴ等のプラスチックフィルム、アルミ箔およびこれらの複合材料等から作られている。このように容器をフレキブルな材料から作られたトナー収納容器（１０１）は、使用後において容器を任意に折り曲げたり、折り畳む等の減容を比較的簡単に行うことができ、回収・運搬面で非常に効率が良くなり、低物流コストで可能となる。また、トナー収納容器（１０１）を紙で作った場合、従来のハードボトルの容器と比べてその製造コストが安価になるとともに、使用後は再生紙にするリサイクルも可能である。さらに、トナー収納容器（１０１）を再生紙から作ることも可能となる。
【００３５】
ところで、トナー収納容器（１０１）が例えば牛乳パック程度の腰の強さを有する紙やプラスチックフィルムで作られていると、その折り曲げや折り畳みがやや不自由になる傾向にある。
【００３６】
そこで、フレキブルであってもある程度腰の強さを持った材料から作ったトナー収納収容容器（１０１）においては、その減容を促すため、図７（ａ）の点線で示すように、トナー収納容器（１０１）の上面（１０３）、底面（１０４）および左右側面（１０５），（１０６）に折ぐせ（１１２）を施している(底面（１０４）および右側面（１０６）の折ぐせは図示せず）。この折ぐせ（１１２）を予め付けておくことにより、使用済みトナー収納容器（１０１）は正面（１０２）と背面（１０７）が互いに接近する方向に減容され、折られると図７（ｃ）に示すように手で簡単に摘むことができる。そして、この折ぐせ（１１２）の部分は、浅いＶ型溝状の切込を設ける等の加工によって、他の部分よりも肉薄とすることができる。
【００３７】
図８〜１９には、本発明における前記「容器内容積がトナー充填前の容器内容積が充填後の容器内容積より小さいトナー収納容器」の別の１例が示される。
この例のトナー収納容器は、トナーを収納する変形可能な内袋体（２２０）（以下、トナー袋という）と、そのトナー袋（２２０）を収納し、そのトナー袋（２２０）よりも剛性の大きい外容器体（２５０）（以下、外箱という）とを有したバックインボックスタイプに構成されている。
【００３８】
図８において、トナー袋（２２０）はブロー成形法などにより形成され、トナー排出部を設けられた樹脂等から作られた口金部（２２１）に、例えば８０〜２００μｍ程度のポリエチレンやナイロン等の樹脂製または紙製のフレキシブルなシートを単層または複層にして作られた袋部（２２２）を固定して構成されている。口金部（２２１）は、図９および図１０に示すように、上下方向に貫通したトナー排出部としての貫通孔（２２４）が設けられ、この貫通孔（２２４）の中間域外周に概ね矩形に形成された連結手段の連結凸部として構成されたスライド板（２２５）が固定または一体に形成されている。さらに、口金部（２２１）は、このスライド板（２２５）より上部側に袋部（２２２）が固定される舟形に形成された固定部（２２６）が設けられ、スライド板（２２５）の下部側には上記貫通孔（２２４）を形成するための筒状に形成された排出部（２２７）が設けられている。そして、排出部（２２７）には自閉弁としての弾性体、好ましくは発泡スポンジ等で作られたシール弁（２２３）が設けられている。さらに、口金部（２２１）には排出部（２２７）を閉塞するキャップ片（２２８）が連結部（２２９）を介して一体的に設けられており、キャップ片（２２８）には排出部（２２７）に嵌まり込む円形の窪み（２２８ａ）が形成されている。
【００３９】
次に、トナー収納容器（２０２）の外箱（２５０）について説明する。この例の外箱（２５０）は、符号（２５０ａ）〜（２５０ｈ）の面板を備えた８面体であって、図１１および図１２はその外箱（２５０）を平板上に展開した一例の内面と外面を示している。各面板（２５０ａ）〜（２５０ｈ）は、面板同士が繋がる繋がり辺と面板同士が分離する分離辺のすべて直線の辺を持つとともに、各面板は少なくとも１辺の繋がり辺を有する。したがって、外箱（２５０）は各面板（２５０ａ）〜（２５０ｈ）の繋がり辺と分離辺を適宜選定することで、種々の形状の一枚板状に展開することができるが、繋がり辺を設けたことで展開時に完全に分離してしまう面板が発生することがない。
【００４０】
さらに、各面板（２５０ａ）〜（２５０ｈ）の繋がり辺にはその内面側に、図１３に示すように、折り曲げ角度を規制するためのＶ字状の溝（２５１）が形成されることによりこの部分が他の部分より肉薄で、Ｖ字状溝に沿って予定どおりに折り曲げ易くなっている。このＶ字状の溝（２５１）は、繋がり辺の曲げる角度に応じてＶ溝の角度を設定している。すなわち、Ｖの角度がほぼ９０度ならば、Ｖをなす面が当接する方向に折り曲げたとき、そのＶ溝（２５１）を介して繋がっている面板は、折り曲げ角度がほぼ９０度に規制することができる。なお、逆にＶをなす面が離れる方向に折り曲げたときには何ら規制がないので面板同士が重なる位置まで曲げられる。また、各面板（２５０ａ）〜（２５０ｈ）の分離辺には図１４に示すように、係止手段として一方の面板に係止突起（２５２）、他方の面板に係止孔（２５３）が設けられ、面板同士を係止することができる。したがって、面板が一枚の板状に広げた状態から適宜順序により内面側を折り曲げ、そして、係止突起（２５２）を係止孔（２５３）に係止させていけば、工具等を用いることなく、外箱（２５０）が完成する。
【００４１】
さらに、外箱（２５０）は図１５に示すように外面を上にして展開しておき、これを図１６に示すように、面板（２５０ｃ）が面板（２５０ｆ）に重なるように２つ折りすると、幅方向の長さが半分になり、この２つ折り重ね体に図１７に示すように、下に突き出た面板（２５０ｇ）を折って重ねれば面積が小さく、かつ厚みもさほど厚くならない。よって、このように折り込んだ外箱（２５０）は適宜大きさの封筒（２５９）に収納することができる。なお、最後に折り曲げる面板（２５０ｇ）は、面板の重ね体の上に重ねるので、Ｖ溝（２５１）であると重ね代が足りない。よって、この面板（２５０ｇ）のみ、図１８に示すように、繋ぎ辺においてＷ字状の溝（２５４）が形成されている。
【００４２】
また、外箱（２５０）にはトナー袋（２２０）の口金部（２２１）が装着される面板（２５０ｄ）に、図９に示すように、口金部（２２１）のスライド板（２２５）がスライド装着される連結凹部としてのガイド受け部（２５８）が一体に設けられている。
【００４３】
トナー袋（２２０）を外箱（２５０）へ装着するときには、外箱（２５０）を、図８に示すように、面板（２５０ａ），（２５０ｂ）のみが開いた状態で他の面板で箱型に組み立てる。他方、トナーを収納したトナー袋（２２０）は万一トナー漏れが発生しないように、図１９の鎖線で示すように、排出部（２２７）をキャップ片（２２８）で閉塞しておき、そのトナー袋（２２０）の口金部（２２１）のスライド板（２２５）を、ガイド受け部（２５８）に沿ってスライド装着する。この装着により、トナー袋（２２０）が容易に外箱（２５０）に収まり、次に、面板（２５０ａ），（２５０ｂ）を閉じ、上記した面板（２５０ｈ）との間で係止突起（２５２）を係止孔（２５３）に係止させればトナー収納容器（２０２）が完成する。
【００４４】
この完成したトナー収納容器（２０２）は、図２０に示すように、側面に相当する部分の全周を、巻き付け部材としての巻き付けシール（２６０）、例えば熱収縮シールを巻き付けて固定すると、係止突起（２５２）を係止孔（２５３）に係止させた面板（２５０ａ），（２５０ｂ）が簡単に開くことを防止できる。なお、巻き付けシール（２６０）にはシュリンクラップ（２６１）を設けておけば、外箱（２５０）を容易に分解することができる。また、巻き付けシール（２６０）の代りに、最後に閉じた面板（２５０ａ），（２５０ｂ）と面板（２５０ｈ）に跨って接着シールを貼着することによっても面板（２５０ａ），（２５０ｂ）が簡単に開いてしまうことが防止できる。
【００４５】
また、トナー収納容器（２０２）を使用するときにはキャップ片（２２８）を排出部（２２７）から外し、この外したキャップ片（２２８）は図１９の実線で示すように、画像形成装置本体にセットする際、邪魔にならないように、面板（２５０ａ）に形成した保持部（２５５）に嵌合させることができる。
【００４６】
このように構成されたトナー収納容器（２０２）は、使用により収納したトナーがほぼ空になると、画像形成装置本体から取り出し後、シール等を剥がして外箱（２５０）から空になったトナー袋（２２０）を容易に取り出せ、トナー充填前の新品状態と同様、取り出した外箱（２５０）は、上記したように小さく折りたたむことができるので、運搬やトナー充填や保管時での取扱性が良く、運搬やトナー充填や保管時の収納スペースをとらないという利点がさらに増長し、ユーザー先からメーカーへ回収物流コストの大幅な低減が可能となる。しかも、外箱（２５０）は、ある程度の耐久性を有する材料で作れば、複数回繰り返し使用することができ、大幅なコストの軽減が見込まれる。
【００４７】
他方、トナー袋（２２０）は再利用等のために分離回収され、或いは焼却するが、フレキシブルな袋部（２２２）は空の状態であり、よって外箱（２５０）と同様に回収ための運搬コスト等が大幅に軽減される。
【００４８】
ところで、トナーは色や性質の異なるもの等が多数存在し、間違って使用すると、最悪の場合、現像装置の交換しなければならない事態に陥る。特に、フルカー画像形成装置では一般に、３色の色トナーと黒トナーを使用しており、消費量の多い黒トナーは色トナーより大容量の容器を使用していることが多いが、色トナーは３色とも同量で容器も同大同形になっているものであり、色トナーのセットミスすることがある。
【００４９】
かかるセットミスを解消するため、画像形成装置本体のセット部とトナー収納容器に色毎に形状の異なる係合手段を設けて、間違ったトナー収納容器がセット部にセットできないようにする構成は既に行われている。
【００５０】
この例におけるトナー収納容器（２０２）も同様の機構を備えているが、この例では外箱（２５０）ではなくトナー袋（２２０）側にセットミスを防ぐトナー識別手段としての係合手段を設けている。具体的には、口金部（２２１）のスライド板（２２５）に円弧状の係合凹部（２５７）を設けている。この係合凹部（２５７）は、画像形成装置本体のセット部に設けた係合凸部（図示せず）に係合するが、色毎にその位置が変えられている。
【００５１】
このように、セットミスを防ぐ係合手段を外箱（２５０）ではなくトナー袋（２２０）にセットミスを防ぐ係合手段を設ければ、何回か繰り返し使用できる外箱（２５０）をトナーの色毎に変えて作る必要がないため、きわめて有利である。
【００５２】
また、画像形成装置においては同機種が世界各国で使用される。この場合、使用するトナー収納容器（２０２）は各国共通で使用できるが、トナー収納容器の製造コストは経済事情によって価格差が生じるため、例えば製造コストが安いトナーを製造コストの高い国で使用されると、流通秩序が保てなくなる。そこで、この例のトナー充填容器ではトナー収納容器（２０２）の外箱（２５０）に機種毎に装着を制限するための使用機種識別手段として凹部（２５６）を設けている。この場合、画像形成装置本体にはトナー収納容器（２０２）の互換性を防ぐ機種毎に凹部（２５６）に係合する凸部（図示せず）を変位させている。
【００５３】
上記のようなトナー充填装置及びトナー収納容器を用いて本発明を実施する際には、先ずトナー収納容器を減容させて、トナーを充填する際、減容状態を解除する。そして、この動作でトナー充填口からトナー収納容器へ吸引圧を生じさせて、その間にトナーを充填をする。
この際、トナー充填時に容器から、容器体積に相当するエアーの脱気時間が削減できるため、脱気時間（充填時間）を短くすることができる。またトナーが容器に吸引されるため、トナー飛散の発生を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の充填方法は、活用例として、トナーに限らず、磁性体粉末、光導電性粉末、トナー用流動性向上剤粉末、現像剤添加用電荷制御剤粉末等、他の粉体にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の流動式トナー充填装置及び充填方法の一例を示す図である。
【図２】図１の流動式トナー充填装置及び充填方法におけるトナータンクを示す図である。
【図３】本発明で用いるトナー収納容器の一例を示す斜視図である。
【図４】該トナー収納容器の展開図である。
【図５】該トナー収納容器の折り畳み状態を示す斜視図である。
【図６】該トナー収納容器の集合体の斜視図である。
【図７】該トナー収納容器の折り畳み状態を段階的に示す斜視図である。
【図８】本発明で用いる別のトナー収納容器の斜視図である。
【図９】該トナー収納容器の口金部の断面図である。
【図１０】その口金部の斜視図である。
【図１１】該トナー収納容器の外箱の内面側の展開図である。
【図１２】該トナー収納容器の外箱の外面側の展開図である。
【図１３】該外箱の一部分の断面図である。
【図１４】該外箱の図１３と異なる一部分の斜視図である。
【図１５】該外箱の重ね折りの手順における初期状態を示す説明図である。
【図１６】該外箱の重ね折りの手順における第２段階の状態を示す説明図である。
【図１７】該外箱の重ね折りの手順における最終段階の状態を示す説明図である。
【図１８】該外箱の図１３や図１４と異なる一部分の断面図である。
【図１９】該トナー収納容器の外箱とトナー袋の口金部を示す断面図である。
【図２０】該トナー収納容器の完成品の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０      大型容器
１１      トナー排出口
１２      内壁部分
１３      ホッパ状の構造部分
１３ａ    垂直基板
１３ｂ    側板
１３ｃ    側板
１３ｄ    裏板
１３ｅ    裏板
１４      谷筋部分
１５      第３のトナー流動化手段
１５ａ    第３の気体導入管
１５ｂ    第３送気調節弁
２０      連結管
２１      第２のトナー流動化手段
２１ａ    第２の気体導入管
２１ｂ    第２送気調節弁
３０      計量槽
３０ａ    スリーブ
３１      吐出開口部
３２      充填量規制手段
３２ａ    弾性体リング
３２ｂ    吐出制御手段
３２ｃ    吐出制御杆
３２ｄ    吐出制御部材
３３      第１のトナー流動化手段
３３ａ    第１の気体導入管
３３ｂ    第１送気調節弁
３７      充填用キャップ
３９      駆動装置
３９ａ    駆動制御装置
３９ｂ    駆動源
４０      トナー容器
５０      上部連通管
６０      充填トナー重量管理手段
６１      ロードセル
６１ａ    リフター
６２      演算処理装置
６３      モニタ手段
６４      入力手段
６５      通信回線
６６      通信回線
６７      通信回線
１０１  トナー収納容器
１０２  容器正面
１０３  容器上面
１０４  容器底面
１０５  容器左右側面
１０６  容器左右側面
１０７  容器背面
１１０  トナー排出孔
１１１  シール片
１１２  折ぐせ
１２４  ノズル
２０２  トナー収納容器
２２０  内袋体（トナー袋）
２２１  口金部
２２２  袋部
２２３  シール弁
２２４  貫通孔
２２５  スライド板
２２６  固定部
２２７  排出部
２２８  キャップ片
２２８ａ  窪み
２２９  連結部
２５０  外容器体（外箱）
２５０ａ〜２５０ｈ  面板
２５１  Ｖ字状の溝
２５２  係止突起
２５３  係止孔
２５４  Ｗ字状の溝
２５５  保持部
２５６  凹部
２５７  係合凹部
２５８  ガイド受け部
２５９  封筒
２６０  巻き付けシール
２６１  シュリンクラップ
【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１０】
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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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【図１６】
2005075370.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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