(57)【要約】【課題】  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を提供する。【解決手段】  粉体を容器に充填する方法において、粉体充填のための導管と粉体充填容器との間に、充填する粉体の容量の１．１倍以上の容量を有し該粉体充填容器の接続部に密着するロートを設け、気体により流動化された粉体を該粉体充填容器内に充填しながら一部を該ロート内に貯蔵し、上方に配置された余剰エアー吸引管を該粉体充填容器内に下降させ粉体内の空気を吸引して、該充填された粉体の密度を高めることを特徴とする粉体の充填方法。【選択図】      図１
2005075372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を粉体容器に充填する方法において、粉体充填のための導管と粉体容器との間に、充填する粉体の容量の１．１倍以上の容量を有し該粉体容器の接続部に密着するロートを設け、気体により流動化された粉体を該粉体容器内に充填しながら一部を該ロート内に貯蔵し、上方に配置された余剰エアー吸引管を該粉体容器内に下降させ粉体内の空気を吸引して、該充填された粉体の密度を高めることを特徴とする粉体充填方法。
【請求項２】
粉体容器の下に重量計を配置し、粉体容器内の粉体が計量で規定値になったところで、導管からの送粉を停止し、該粉体容器内の粉体の空気を吸引することを特徴とする請求項１記載の粉体充填方法。
【請求項３】
導管の先端は、粉体充填中はロート内粉体に接触しない高さに配置されることを特徴とする請求項１または２記載の粉体充填方法。
【請求項４】
余剰エアー吸引管は、粉体充填中はロート内粉体に接触しない高さに配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粉体充填方法。
【請求項５】
余剰エアー吸引管は２以上の位置で粉体内の空気を吸引を行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粉体充填方法。
【請求項６】
余剰エアー吸引管を粉体の充填と同様に粉体容器内に挿入して粉体内の空気を吸引し、充填された粉体の計量が規定値に近ずいたところで粉体と接触しない位置まで上昇させ、さらに計量完了後に再び下降させて粉体内の空気を吸引することを特徴とする請求項１記載の粉体充填方法。
【請求項７】
充填用粉体及び気体を収納せる密閉構造の充填用粉体収納装置中の該粉体を気体により流動化した後、該流動化された粉体を該充填用粉体収納装置から前記導管の先端まで移送することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の粉体充填方法。
【請求項８】
充填用粉体収納装置内への追加気体の導入により、粉体の流動化が行なわれることを特徴とする請求項７に記載の粉体充填方法。
【請求項９】
充填用粉体収納装置が振動されることにより、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７又は８に記載の粉体充填方法。
【請求項１０】
粉体の充填用粉体収納装置から導管の先端まで移送が、該充填用粉体収納装置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７〜９のいずれかに記載の粉体充填方法。
【請求項１１】
粉体の充填用粉体収納装置から導管の先端までの移送が、該充填用粉体収納装置に外部圧力を加えて該充填用粉体収納装置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７〜１０のいずれかに記載の粉体充填方法。
【請求項１２】
粉体が平均体積粒径０．２μｍ〜２０μｍの静電潜像現像用トナーであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の粉体充填方法。
【請求項１３】
少なくとも流動化された粉体をロートに供給する導管、充填する粉体の容量の１．１倍以上の容量を有するロート、余剰エアー吸引管、粉体流動化のための気体導入手段、及び、密閉可能な充填用粉体収納装置を具備し、該流動化された粉体の移送路としての導管を該充填用粉体収納装置と該ロートとの間に設けたことを特徴とする粉体充填装置。
【請求項１４】
更に内部圧力の圧力調節弁を充填用粉体収納装置に設けた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】
粉体流動化のための気体導入手段が、気体を充填用粉体収納装置に送出可能に収納せる圧力容器であ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１６】
粉体流動化のための気体導入手段が、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１５に記載の粉体充填装置。
【請求項１７】
充填用粉体収納装置が、更に粉体流動化のための気体導入手段との間に、更に気体を該充填用粉体収納装置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１３〜１６のいずれかに記載の粉体充填装置。
【請求項１８】
更に内部圧力の開放及び密封のための圧力安全弁を充填用粉体収納装置に設けたことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の粉体充填装置。
【請求項１９】
充填用粉体収納装置の内部圧力が、外部圧力を加えて該充填用粉体収納装置を変形し該充填用粉体収納装置の内容積を減容させる装置変形手段により昇圧されて粉体が該充填用粉体収納装置外に流出することを特徴とする請求項１３〜１８のいずれかに記載の粉体充填装置。
【請求項２０】
更に充填用粉体収納装置を振動させる振動手段が、該充填用粉体収納装置に設けられた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２１】
充填用粉体収納装置を振動させる振動手段が、前記送気ポンプの動力源により振動させられることを特徴とする請求項２０に記載の粉体充填装置。
【請求項２２】
ロートの半頂角が３〜３５度であることを特徴とする請求項１３〜２１のいずれかに記載の粉体充填装置。
【請求項２３】
粉体容器とロートが弾性パッキンで締結されていることを特徴とする請求項１３〜２２のいずれかに記載の粉体充填装置。
【請求項２４】
導管の先端に粉体バルブが設けられていることを特徴とする請求項１３〜２３のいずれかに記載の粉体充填装置。
【請求項２５】
粉体が、平均体積粒径０．２μｍ〜２０μｍの静電潜像現像用トナーであることを特徴とする請求項１３〜２４のいずれかに記載の粉体充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２０ミクロン以下の静電潜像現像用トナーのような微小粉体の小口径容器、小容量容器への充填、あるいは従来の重力を利用した充填方法では充填不可能な容器状部分への粉体充填方法及び粉体充填装置に関し、特に、複写機中のトナーカートリッジ、あるいは複写機現像部への乾式トナーの直接充填技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体の充填機として、ロータリーバルブ、スクリューフィーダー、オーガー式充填機などがあるが、これら装置から粉体受け容器に粉体を充填するには粉体の自重を利用し、充填機の直下に粉体の受け容器を置き、充填機内で粉体の嵩密度を上げ、切出された粉体を重力によりこれら容器内に充填される方法をとるのが、一定容積の充填容器に粉体を効率よく充填する方法として一般的である。
また、粉体供給機中の粉体に気体を導入し流動性を高めた後、従属する配管により粉体供給機から受け容器近傍に輸送し脱気配管により輸送管中の粉体から脱気した後、これを受け容器に高密度充填する方法［特開平９−１９３９０２号公報（特許文献１）］が提案されている。
【０００３】
しかしながら、これらの方式は、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かしい上に重量が大で持ち運びに難があり、また、充填容器の充填口径が大きく充填機の真下に充填容器が位置するときには有効であるが、小口径充填容器や、内部に様々な構造物のある充填容器では、充填機あるいは輸送管を離れた粉体が容器内部の空気と置換され難く、充填口からの吹き上げや容器内の構造物に粉体の動きを阻害され、所望の量を充填できないなどの問題が生じている。
【０００４】
また、複写機、プリンター、ファクシミリ等で使用されるトナーを、機械が設置されている一般のオフィスで、トナーボトルや、機械の現像部に直接補給しようとすると、粉塵が舞うことや、たとえ補給できたとしても、空気を多く含んだ低密度の状態での充填であったり、複雑な現像部に直接入れる場合には、トナーが入る部分と、入らない部分で、画像形成上の問題が発生してしまっていた。
これらの問題を解決する粉体充填方法、粉体充填装置が特開２００２−２９３３０１号公報（特許文献２）、特開２００２−３３７８０１号公報（特許文献３）に開示されている。この粉体充填方法・装置は、粉体流動装置により流動化された粉体を導管を通して充填容器に供給するものであるが、この高充填では粉体流動装置の粉送速度が、充填容器に充填される粉体中の脱気速度より圧倒的に速いため、時には粉体が詰ってしまうことがあった。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１９３９０２号公報
【特許文献２】特開２００２−２９３３０１号公報
【特許文献３】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】
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記従来技術に鑑みて、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、容器内で余剰エアー吸引管により充填後あるいは充填中の粉体から脱気させ、簡単に粉体詰りがなく、高密度、無粉塵で充填できる方法及び装置を提供することにある。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、操作が簡単な充填装置を提供することにある。この充填装置は、トナー製造工場やトナー出荷部門で、また例えば複写機保守のための組織で、さらにオフィス内の複写機サイトで用いることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、下記（１）〜（２５）によって達成される。
【０００８】
（１）粉体を粉体容器に充填する方法において、粉体充填のための導管と粉体容器との間に、充填する粉体の容量の１．１倍以上の容量を有し該粉体容器の接続部に密着するロートを設け、気体により流動化された粉体を該粉体容器内に充填しながら一部を該ロート内に貯蔵し、上方に配置された余剰エアー吸引管を該粉体容器内に下降させ粉体内の空気を吸引して、該充填された粉体の密度を高めることを特徴とする粉体充填方法。
【０００９】
（２）粉体容器の下に重量計を配置し、粉体容器内の粉体が計量で規定値になったところで、導管からの送粉を停止し、その粉体容器内の粉体の空気を吸引することを特徴とする上記（１）記載の粉体充填方法。
【００１０】
（３）導管の先端は、粉体充填中はロート内粉体に接触しない高さに配置されることを特徴とする上記（１）または（２）記載の粉体充填方法。
【００１１】
（４）余剰エアー吸引管は、粉体充填中はロート内粉体に接触しない高さに配置されることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の粉体充填方法。
【００１２】
（５）余剰エアー吸引管は２以上の位置で粉体内の空気を吸引を行なうことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の粉体充填方法。
【００１３】
（６）余剰エアー吸引管を粉体の充填と同様に粉体容器内に挿入して粉体内の空気を吸引し、充填された粉体の計量が規定値に近ずいたところで粉体と接触しない位置まで上昇させ、さらに計量完了後に再び下降させて粉体内の空気を吸引する上記（１）記載の粉体充填方法。
【００１４】
（７）充填用粉体及び気体を収納せる密閉構造の充填用粉体収納装置中の該粉体を気体により流動化した後、該流動化された粉体を該充填用粉体収納装置から前記導管の先端まで移送することを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の粉体充填方法。
【００１５】
（８）充填用粉体収納装置内への追加気体の導入により、粉体の流動化が行なわれることを特徴とする上記（７）に記載の粉体充填方法。
【００１６】
（９）充填用粉体収納装置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上記（７）又は（８）に記載の粉体充填方法。
【００１７】
（１０）粉体の充填用粉体収納装置から導管の先端まで移送が、該充填用粉体収納装置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上記（７）〜（９）のいずれかに記載の粉体充填方法。
【００１８】
（１１）粉体の充填用粉体収納装置から導管の先端までの移送が、該充填用粉体収納装置に外部圧力を加えて該充填用粉体収納装置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上記（７）〜（１０）のいずれかに記載の粉体充填方法。
【００１９】
（１１）粉体が、平均体積粒径０．２μｍ〜２０μｍの静電潜像現像用トナーであることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の粉体充填方法。
【００２０】
（１３）少なくとも流動化された粉体をロートに供給する導管、充填する粉体の容量の１．１倍以上の容量を有するロート、余剰エアー吸引管、粉体流動化のための気体導入手段、及び、密閉可能な充填用粉体収納装置を具備し、該流動化された粉体の移送路としての導管を該充填用粉体収納装置と該ロートとの間に設けたことを特徴とする粉体充填装置。
【００２１】
（１４）更に内部圧力の圧力調節弁を充填用粉体収納装置に設けたことを特徴とする上記（１３）に記載の粉体充填装置。
【００２２】
（１５）粉体流動化のための気体導入手段が、気体を充填用粉体収納装置に送出可能に収納せる圧力容器であることを特徴とする上記（１３）に記載の粉体充填装置。
【００２３】
（１６）粉体流動化のための気体導入手段が、逆止弁付きの送気ポンプであることを特徴とする上記（１５）に記載の粉体充填装置。
【００２４】
（１７）充填用粉体収納装置が、更に粉体流動化のための気体導入手段との間に、更に気体を該充填用粉体収納装置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上記（１３）〜（１６）のいずれかに記載の粉体充填装置。
【００２５】
（１８）更に内部圧力の開放及び密封のための圧力安全弁を充填用粉体収納装置に設けたことを特徴とする上記（１３）〜（１６）のいずれかに記載の粉体充填装置。
【００２６】
（１９）充填用粉体収納装置の内部圧力が、外部圧力を加えて該充填用粉体収納装置を変形し該充填用粉体収納装置の内容積を減容させる装置変形手段により昇圧されて粉体が該充填用粉体収納装置外に流出することを特徴とする上記（１３）〜（１８）のいずれかに記載の粉体充填装置。
【００２７】
（２０）更に充填用粉体収納装置を振動させる振動手段が、該充填用粉体収納装置に設けられたことを特徴とする上記（１３）に記載の粉体充填装置。
【００２８】
（２１）充填用粉体収納装置を振動させる振動手段が、前記送気ポンプの動力源により振動させられることを特徴とする上記（２０）に記載の粉体充填装置。
【００２９】
（２２）ロートの半頂角が３〜３５度であることを特徴とする上記（１３）〜（２１）のいずれかに記載の粉体充填装置。
【００３０】
（２３）粉体容器とロートが弾性パッキンで締結されていることを特徴とする上記（１３）〜（２２）のいずれかに記載の粉体充填装置。
【００３１】
（２４）導管の先端に粉体バルブが設けられることを特徴とする上記（１３）〜（２３）のいずれかに記載の粉体充填装置。
【００３２】
（２５）粉体が、平均体積粒径０．２μｍ〜２０μｍの静電潜像現像用トナーであることを特徴とする上記（１３）〜（２４）のいずれかに記載の粉体充填装置。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、粉体中に均一に気体を導入し最小の気体量で制御された粉体の流動状態を得て、小口径粉体容器に流動粉体を流入し、容器内で余剰エアー吸引管により充填後或いは充填途中及び充填後の粉体から脱気させ、粉体を詰まらせることなく簡単に高密度、無粉塵で充填できる方法を提供でき、さらに、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】
【００３４】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明においては、流動化された粉体を移送するための導管の先端が、ロート内に位置し、該粉体をロートを通して充填用容器（粉体容器）内に充填する。
【００３５】
粉体を流動化し、例えばパイプによりニューマティック輸送することは、気体と粉体の混合により可能であることが良く知られている。しかし、流動化した直径２０μｍ以下の粉体、特に直径１０μｍ以下のトナーのような極微粉体を単に例えば容器中に排出するだけでは、粉体（粉塵）の飛散防止や充填後の脱気が不十分で、工場内の大型の設備では粉塵対策や脱気用の設備を追加して実施可能であっても、一般のオフィスなどの環境では、実用的ではない。
また、前記のオフィス内で用いることができる粉体流動化装置を用いた粉体充填方法では、充填用容器内の粉体の脱気速度が送粉速度より著しく遅いため、時として、導管の詰りを生じさせる問題も残されている。
【００３６】
トナーのような極微粉体は、体積に対する表面積比が極めて大であるため通常は２次凝集していることが多いが、例えばアジテータ等により２次凝集が解かれた極微粉体は、極微粉化する前の塊状材質の比重にほとんど関係なく、表面状態のみが主に反映されて、気体中をブラウン運動し続け、したがってトナーのような極微粉体をニューマティック輸送した場合には、随伴する気体から極微粉体を自然沈降により分離するには一般的に途方もない長時間を要することが経験上知られている。
【００３７】
本発明においては、密閉構造の充填用粉体収納装置（粉体切出し装置）中の充填用粉体に気体を、均等に導入する手段により、流動化した後、充填用粉体収納装置（粉体切出し装置）内の圧力を調節、制御することにより粉体を充填用粉体収納装置外に移送して容器に充填することが好ましい。この気体の均等導入手段により、空気を緩やかに充填用粉体収納装置に導入して必要最小限度のしたがって粉体の例えばブラウン運動を低く抑えた流動化を達成することができる。流動化された後には粉体が高い流動性を有するため、充填用粉体収納装置内の圧力を外圧より僅かに高くするだけで、粉体を充填用粉体収納装置外に排出でき、移送路中を導管先端まで円滑にニューマティック輸送し、充填用容器中で余分な撹拌を伴うことなく充填することができる。
【００３８】
気体により粉体を流動化する際、充填用粉体収納装置の気体のみを用いるのでなく装置外から気体を導入する場合には、気体を均一に導入することが重要であり、そのためには、例えば焼結金属板、焼結樹脂板、目の細かい金網などの気体分配手段を通して気体を導入することが特に好ましい。流動化した粉体を排出し、容器に充填するときの開始および終了の制御は、充填用粉体収納装置内の圧力を調節することにより行うことができ、これは、例えば充填用粉体収納装置に設けた圧力調節弁によって行なうことができ、また、外部の加圧手段等によって補助することができる。また粉体充填操作中で充填用粉体収納装置内の圧力を変更し、粉体の流出状態を例えば粉体充填操作の最初と途中で変化させる圧力微調整を行うことができる。
【００３９】
本発明における加圧の程度は、上記のように、常圧より僅かに高い程度でよく、あまり高圧に加圧すると反って、容器内に滞留する微粉体雲による捕捉効果が損なわれることがある。容器中に滞留する微粉体雲の量や流動化済みの微粉体の充填態様にもよるが、一般的には加圧の程度は、２〜１５００ゲージヘクトｐａ、好ましくは３〜８００ゲージヘクトｐａ、より好ましくは１０〜５００ゲージヘクトｐａである。２ゲージヘクトｐａ未満の加圧では、充填に長時間を要する。
【００４０】
また、本発明は、粉体と気体とが封入され密閉された充填用粉体収納装置を揺り動かすことで流動化した後、充填用粉体収納装置内を加圧することができるが、装置内の加圧は、外部圧力により充填用粉体収納装置の内容積を減少させることにより行うことができ、例えば押しつぶして内容積を減容化し、粉体を装置外に排出して、導管先端までニューマティック輸送し、粉体容器に充填する。この方法によれば、粉体を流動化するための装置が不要又は少なくとも小型化でき、排出するための手段を可能な限り省略できる。充填用粉体収納装置は、手で振ることができる大きさ、重さであってもよく、また、加圧空気導入用のポンプ動力により容易に振動又は揺動できる大きさ、重さであってもよい。充填用粉体収納装置は、小型化することにより、あらかじめ必要量を秤量しておくと、使い切りタイプの簡易充填機としても利用することができる。
【００４１】
さらに、本発明では、余剰エアー吸引管を容器内に挿入することによって容器内に滞留した粉体の脱気を行なうようにしているので、一定範囲にある粉体を高密度で充填が行なえる。
【００４２】
［装置例１］
図１に、本発明の装置の一例の概要を示す。この例の粉体充填装置（１）は、密閉可能な（通常密閉）充填用粉体流動化装置（１０）、この粉体流動化装置（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としての気体粉体分離篩（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、導入気体調節弁（２０）が付された通気管としての圧縮空気配管（７）、圧縮空気配管（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）、粉体流動化装置（１０）内部の圧力をチェックするための圧力計（１４）、粉体導出管（２４）に連なる導管（１２）から構成され、導管（１２）の先端はロート（１７）に差し込まれ、また、ロート（１７）の端部は粉体容器（１８）に連がっている。
【００４３】
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。また、この例の粉体充填装置における粉体充填用容器（１８）としては、透明の樹脂製のトナー容器のような容器を好ましく用いることができる。
【００４４】
この例の装置においては、充填しようとする粉体を閉鎖弁付き粉体投入口（１１）から充填用粉体流動化装置（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。その後粉体投入口（４）の圧力開放弁（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）により調整されても良く装置が運転中は流入を継続する。
【００４５】
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。導管（１２）の先端をロート（１７）に差し込み圧力開放弁（１３）を閉じると粉体は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）内から粉体輸送管である導管（１２）に押出され、ロート（１７）を通して粉体容器（１８）内に排出される。
【００４６】
この例の装置においては、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、必要に応じて、下降された余剰エアー吸引管（２８）により除去され、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。
【００４７】
そして、圧力開放弁（１３）を開放することにより輸送力となっていた充填用粉体流動化装置（１０）内の内圧がなくなり粉体の排出を停止できる。
粉体の排出の停止は、導管（９）の先端に粉体バルブを設けて行なうこともでき、これにより粉体の充填量の安定性を得ることができる。ここで、粉体バルブとは、多重管構造であって粉体排出口周囲の空気を吸引して粉体を固着させ、粉体の排出を防止するものである。
【００４８】
粉体の輸送原動力となっている充填用粉体流動化装置（１０）の内圧をすばやく上げるために、充填用粉体流動化装置（１０）には流動のための圧縮空気導入口とは別の圧縮空気導入口が流動化した粉体の粉面以上の位置に設けられても良い。
【００４９】
図３及び図４は、導管（１２）の先端と、ロート（１７）と、粉体容器（１８）と、余剰エアー吸引管（２８）との位置関係を示したもので、図３はその側面図で、ロート（１７）と粉体容器（１８）が連がれていない状態を表わすものであり、図４はその正面図、ロート（１７）と粉体容器（１８）が連がれた状態を表すものである。図中２９は重量計である。
図５はロート（１７）が連結具（１６）によって粉体容器（１８）とつながっている様子を示している。ロート（１７）と粉体容器（１８）とは弾性パッキン（１９）で抑えて締結されているのが、粉体の洩れを防止する上から好ましい。
【００５０】
本発明においては、流動化された粉体を輸送させるための導管の先端と充填用容器との間にロート（充填する粉体の容量１．１倍以上の容量を有するロート）を設け、このロートを介して粉体を充填容器に充填させながら、一部の粉体をロート内に貯蔵させるようにしてあるので、上部に配置された余剰エアー吸引管を下降させ容器内にて停止させると同時に、粉体中の空気を吸引し容器内に粉体を入れ込むことで、導管の詰まりもなく高速での粉体充填が可能となる。
ロートの容量を充填用容器に充填する粉体の容量を１．１倍以上としたのは、粉体流動化装置からの送粉速度の方が、容器内の粉体の脱気速度より圧倒的に速く、容器から粉体が溢れるのを防止するためである。
【００５１】
また、ロート（１７）の下端開口は半頂角θが３〜３５度であるのが好ましく、これにより粉体の落下の落下速度が向上する。ロート（１７）の下端開口の径は、粉体容器（１８）の径より小さくしておくのが好ましく、これにより粉体容器（１８）内の余剰空気の抜けが速くなり充填時間が短縮される。また、導管（１２）の先端は、粉体の充填中はロート（１７）内の粉体に接触しない高さに配置されるのが好ましく、これにより充填量のより安定性が得られる。
【００５２】
余剰エアーの吸引管（２８）は、粉体充填中はロート（１７）内の粉体に接触しない高さに配置されているのが好ましく、これにより充填量のより安定性が得られる。また、余剰エアー吸引管（２８）は、粉体容器（１８）内の２以上の位置で空気の吸引を行なうのが好ましく、これにより粉体容器（１８）内の余剰空気をまんべんなく逃すことができる。
【００５３】
さらに、余剰エアー吸引管（２８）を粉体の充填開始と同時に粉体容器（１８）内に挿入して余剰空気を吸引し、これを所定の充填量近くなるまで続けた後、一旦上昇させ、所定の充填量になってから再び下降させて余剰の空気を吸引除去するのが好ましい。これにより、余剰空気の吸引の高速化が図られ、充填時間が短縮できるようになる。
【００５４】
［装置例２］
図２には、本発明の装置の他の一例の概要が示される。この例の粉体充填装置（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）、流動粉体導出管としてステンレス管、流動化された粉体の排出路（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が設けられている。
【００５５】
但し、例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。
【００５６】
こ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。
【００５７】
このように、本発明においては、導管（１２）と粉体容器（１８）との間に、充填する粉体の容量の１．１倍以上の容量を有するロート（１７）を設けたことにより、導管（１２）に粉体詰りを起させることなく、粉体を粉体容器（１８）に自然流れに近い状態で排出することができる。
また、粉体の粉体流動化装置（１０）から導管（１２）先端までの排出は、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。
【００５８】
そしてこのような本発明は、前記のように、充填される粉体が、平均体積粒径０．２μｍ〜２０μｍの静電潜像現像用トナーである場合に特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明における微粉体の充填系を簡略化して示した図である。
【図２】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３】導管、ロート、粉体容器及び余剰エアー吸引管の位置関係を示し、ロートと粉体容器が連結されていない状態の側面図である。
【図４】導管、ロート、粉体容器及び余剰エアー吸引管の位置関係を示し、ロートと粉体容器が連結されていない状態の正面図である。
【図５】ロートと粉体容器との接続部を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
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    粉体投入口
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    粉体の投入口
１２    流動粉体輸送管（導管）
１３    圧力開放弁
１４    圧力計
１５    粉体流速調節弁
１６    連結具
１７    ロート
１８    粉体容器
１９    弾性パッキン
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
２８    余剰エアー吸引管
２９    重量計
ｐ１    第１圧力計
ｐ２    第２圧力計
ｐ３    第３圧力計
【図１】
2005075372.tif 000003
【図２】
2005075372.tif 000004
【図３】
2005075372.tif 000005
【図４】
2005075372.tif 000006
【図５】
2005075372.tif 000007