(57)【要約】      （修正有）【課題】トナー等の粉体を吐出する動作を停止させる際に、吐出口からトナー等が漏れにくく、トナー等の粉体の充填装置に用いれば、粉体を無駄なくかつ環境を汚染せずに充填できる粉体吐出ノズルを提供する。【解決手段】ノズル本体の吐出側の細径部内径と充填スクリュー３はブレードの外径の隙間を１ｍｍあるいはそれ以下とし、またブレードの捻り角度θを６１度となるように形成する。これにより、細径部内ではトナーの流動性が低下し、細径部の下端の吐出口にフィルタやストッパのように働く座金等を設けなくても、充填スクリュー３が回転を停止時に細径部の吐出口からトナーがこぼれ落ちにくくなる。サーボモータ２は、停止前に低速回転を行い、いっそう細径部の先端開口からトナーがこぼれ落ちにくくする。【選択図】図１
0003129805.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ホッパ内の粉体を該ホッパ下部の吐出口から所要の粉体容器に吐出し、充填する粉体充填装置において粉体の吐出に用いる粉体吐出ノズルであって、
前記ホッパの内の粉体を前記粉体容器へ吐出、充填するための充填スクリューと、該充填スクリューの外周を覆うとともに、該充填スクリューの軸方向両端に開口を有するノズル本体と、該充填スクリューを回転駆動するサーボモータとを有し、前記ノズル本体は前記充填スクリューの前記ホッパ側を広く、吐出側を狭くするとともに、該吐出側にフィルタやストッパ、座金等を装着しないことを特徴とする粉体吐出ノズル。
【請求項２】
請求項１の粉体吐出ノズルにおいて、前記ホッパの前記吐出側において前記充填スクリューの最外周縁との隙間が１ｍｍ以下であることを特徴とする粉体吐出ノズル。
【請求項３】
請求項１または２の粉体吐出ノズルにおいて、前記充填スクリューをなすブレードと該充填スクリューの軸とが前記ホッパ側でなす角度を６１度としてなることを特徴とする粉体吐出ノズル。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの粉体吐出スクリューにおいて、前記サーボモータの停止前に低速回転を行うことを特徴とする粉体吐出ノズル。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの粉体吐出ノズルを備えてなることを特徴とする粉体充填装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置用のトナーのように、粒径が微細な粉体を規定量に過不足なくホッパから粉体容器に充填するため等に用い得る粉体吐出ノズルと、これを備えた粉体充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置において静電潜像の現像に用いるトナーを、画像形成装置に装着するトナー容器に充填することについては、例えば、特許文献１では、内部にトナー撹拌用オーガーを具備し底部にロータリーバルブを具備したトナー供給用容器からトナー受け容器にトナー粉体を充填する方法が開示されている。また特許文献２では、トナーのような粉体を流動化させて小型容器へ迅速かつ正確に分取するための技術として、加圧気体を吐出させることで粉体を流動化させる手段と、粉体が充填された小型容器の重量を計測する手段と、重量計測手段からの計測データに基づいて大型容器の吐出開口部の吐出量制御を行う制御手段を備えるものが開示されている。
【０００３】
ところで近年、静電潜像の現像に用いるトナーは、現像された画像の解像度上昇の要求に応えるため、粒径を微小化させつつあり、充填装置の停止時に充填ノズル先端の吐出口からトナーが漏れるという問題があり、そのため充填ノズルの吐出口に菊座金状の物体をいわばフィルタやストッパのように設け、菊座金状であることによってできる隙間からトナーを吐出し、装置停止時は漏洩を防止するということが行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９３９０２号公報
【特許文献２】特開２００５−２２７８８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、上記の従来技術の問題点にかんがみ、トナーのような微細な粉体を吐出するための粉体吐出ノズルの構造を改良し、菊座金状の物体等をフィルタやストッパ等のように設けたりする必要性をなくし、それでも微細なトナー等の粉体のノズル口からの漏洩を防ぎ、あるいは非常に少なくできる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の請求項１に係る粉体吐出ノズルは、ホッパ内の粉体を該ホッパ下部の吐出口から所要の粉体容器に吐出し、充填する粉体充填装置において粉体の吐出に用いる粉体吐出ノズルであって、前記ホッパの内の粉体を前記粉体容器へ吐出、充填するための充填スクリューと、該充填スクリューの外周を覆うとともに、該充填スクリューの軸方向両端に開口を有するノズル本体と、該充填スクリューを回転駆動するサーボモータとを有し、前記ノズル本体は前記充填スクリューの前記ホッパ側を広く、吐出側を狭くするとともに、該吐出側にフィルタやストッパあるいは座金等を装着しないことを特徴とする。
る。
【０００７】
同請求項２に係るものは、請求項１の粉体吐出ノズルにおいて、前記ホッパの前記吐出側において前記充填スクリューの最外周縁との隙間が１ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
同請求項３に係るものは、請求項１または２の粉体吐出ノズルにおいて、前記充填スクリューをなすブレードと該充填スクリューの軸とが前記ホッパ側でなす角度を６１度としてなることを特徴とする。
【０００９】
同請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかの粉体吐出スクリューにおいて、前記サーボモータの停止前に低速回転を行うことを特徴とする。
【００１０】
同請求項５に係る粉体充填装置は、請求項１から４のいずれかの粉体吐出ノズルを備えてなることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の粉体吐出ノズルは、トナーのような微細な粉体を吐出する用途などで吐出動作を停止させる際に、吐出口からトナー等が漏れない、あるいは漏れても非常に少量で済む。したがって、トナー等の粉体の充填装置に用いれば、粉体を無駄なくかつ環境を汚染せずに充填できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本考案を実施するための最良の形態を、図を参照して説明する。なお本明細書中において、ホッパとは略逆三角錐的な内面形状の容器部分を有するものを言い、一般的にはホッパと称されないような形状、構造のもの等も含み、図示し、かつ以下に説明する実施形態、実施例のものには限定されない。またサーボモータについても、一般的なサーボモータと称されるモータと同等の作用を奏するモータその他の駆動手段、装置であれば良い。
【００１３】
またなお、本考案において充填対象となる粉体としては、静電潜像現像用のトナーに限定されず、薬品、化粧品、食品等の各種粉体をも対象とし得ることはもちろんである。
【実施例１】
【００１４】
図１は本考案に係る粉体充填装置をトナーの充填に実施した形態を概念的に示す図である。図中１はトナーホッパー、２はスクリュー駆動モータであるサーボモータ、３は充填スクリュー、４は攪拌モータ、５は攪拌部材、６は電子秤、７は制御ボックス、８はトナーカートリッジである。また９はシーケンサ、１０はサーボドライバである。
【００１５】
本実施形態の粉体充填装置は、充填スクリュー３を駆動するスクリュー駆動モータにサーボモータ２を用い、電子秤６により測定したトナーカートリッジ８の充填重量に応じ、サーボモータ２の回転を制御し、トナーホッパー１内からトナーを規定量だけトナーカートリッジ８に充填するものである。
【００１６】
次に、本考案の好ましい実施例を図面に基づいてさらに詳しく説明する。図２は、本考案に係る粉体充填装置の一構成例を示す断面図（Ａ）、平面図（Ｂ）及び要部拡大断面図（Ｃ）である。なお以下では粉体として、平均粒径が数ミクロン程度の微細な静電潜像現像用トナーを充填対象として説明する。
【００１７】
図２の充填装置においても、図１に示した本考案の実施形態に係る粉体充填装置とほぼ同じ構成を有し、充填スクリュー３を駆動するスクリュー駆動モータをサーボモータ２に変更し、電子秤６により測定したトナーカートリッジ８の充填重量に応じ、サーボモータ２の回転を制御し、トナーホッパー１内からトナーを規定量だけトナーカートリッジ８に充填するものである。トナーホッパー１内の微粉体トナーは、下方の小型のトナーカートリッジ８に充填される。小型のトナーカートリッジ８を載置する電子秤６にはロードセルのような公知の重量計測手段を用いればよいが、ロードセル以外のタイプの重量計測あるいは質量計測手段を用いることもできる。
【００１８】
本実施例では、装置全体を支持するフレーム１１にトナーホッパー１を固定し、その下端に微粉体トナーを吐出するための粉体吐出ノズル２０のノズル本体１２を設け、トナーカートリッジ８をフレーム１１に設けたバイブレータ１３、１３で両側方から挟めるように構成してある。平均粒径が数ミクロン程度の微細な静電潜像現像用トナーを充填していくと、ブリッジ減少等により充填しにくくなるのを防ぐためである。
【００１９】
なおバイブレータ１３の構成はどのようなものでも良いが、本実施例では、図３に示すように、フレーム１１に別体で設けたベース１４にガイドブラケット部材１５を介してバイブレータ１３を取り付け、エア等で振動させるようにしたものを用いている。
【００２０】
またトナーホッパー１内に配した攪拌部材５は、図示のように若干だけ片方の先端が下方に位置するように形成してあり、トナーによる架橋現象を防止し、攪拌したトナーがスムーズに充填スクリュー３へ入り込み、搬送され、トナーカートリッジ８に充填され得るようにしてある。なお、トナーホッパー１はホッパ状の内壁部分が内部に収容したトナーの滑落を妨げないように適度な傾斜としておくことはもちろんである。
【００２１】
電子秤６は、既述のようにロードセルのような重量計測機器を用いることができるが、その計測データ（例えば、空のトナーカートリッジ８の重量及びトナーが充填されたトナーカートリッジ８の重量）は通信線を介して、シーケンサ９へ送り、所定のデータ処理を行ってサーボドライバ１０を介してサーボモータ２の駆動を制御し、規定量あるいはほぼ規定量と見なせる重量のトナーが充填されるように制御する。
【００２２】
なお、電子秤６からのデータは有線での通信手段だけではなく、無線での通信手段で制御系へ送るようにし、制御系からは無線でサーボモータ２の制御信号を送出するようにすることももちろん可能である。
【００２３】
図４は本考案に係る粉体吐出ノズル２０を拡大してノズル本体１２と充填スクリュー３を組み合わせた状態を示す断面図、図５はノズル本体１２の拡大断面図、図６は充填スクリュー３の拡大側面図である。この実施例では、ノズル本体１２の全長は１００ｍｍで、それぞれ円筒状のトナーホッパー１側の太径部１２ａと、吐出側の細径部１２ｂとからなり、細径部１２ｂの外形は２０．５ｍｍ、同内径は１９ｍｍ、同軸方向長さは５２ｍｍである。
【００２４】
また、充填スクリュー３はブレード３ａの外径を１８ｍｍとしてあり、ブレード３ａの捻り角度は軸方向でトナーホッパー１側において６１度となるように形成してある。なお図示の例ではブレード３ａの厚さ１ｍｍ、ピッチ１４ｍｍであり、軸３ｂは軸径１０ｍｍである。
【００２５】
このように、ノズル本体１２の吐出側の細径部１２ｂ内径と充填スクリュー３はブレード３ａの外径の隙間を１ｍｍあるいはそれ以下とし、またブレード３ａの捻り角度θを上述のように６１度となるように形成することによって、細径部１２ｂ内ではトナーの流動性が低下し、細径部１２ｂの下端の吐出口にフィルタやストッパのように働く座金等を設けなくても、充填スクリュー３が回転を停止時に細径部１２ｂの吐出口からトナーがこぼれ落ちにくくしてある。またサーボモータ２をいきなり停止させるのではなく、停止前に低速回転を行うことにより、いっそう細径部１２ｂの先端開口からトナーがこぼれ落ちにくくしている。なお、ノズル本体１２のトナーホッパー１側の太径部１２ａは、内径を２３ｍｍとして充填スクリュー３のブレード３ａ外径よりも十分に広くしてスペースを作り、トナーの流動性を向上させ、細径部１２ｂで流動性が落ちてもトナー容器への充填には支障が出ないようにしてある。
【実施例２】
【００２６】
図７は、本考案に係る粉体充填装置の第二の構成例を示す断面図で、図２（Ａ）に相当するが一部図示を省略してある。
【００２７】
本実施例は、トナーの充填口が端部ではなく、側面部に設けてあるようなタイプのものに対応する装置である。すなわち、図８に示すように、ノズル本体１２の細径部１２ｂの吐出開口よりも先端側に図示のように軸線角度を変えた曲げ部１６を設け、図７に示すように斜めに配置したトナーカートリッジ８に充填し得るようにしてある。
【００２８】
なお本実施例では、バイブレータ１３を一つだけとし、やはりフレーム１１に別体で設けたベース１４に取り付け、エア等で振動させるようにしたものを用いている。
【００２９】
さらに本実施例では、トナーカートリッジ８を電子秤６上で斜めに傾けて保持できるように、断面が直角三角形状の支持部材１７を電子秤６の上面に設けてある。もちろん、フレームに支持部材を設けてトナーカートリッジ８を支持する構成とすることも可能であるが、トナーカートリッジ８の重量、すなわちトナーの充填量を電子秤６でできるだけ精密に計測できるようにするには図示のような直接支持的な構成が好ましい。
【００３０】
以上、本考案を二つの実施例に基づいて説明してきたが、本考案はこれらの例に限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案に係る粉体充填装置をトナーの充填に実施した形態を示す概念図
【図２】本考案に係る粉体充填装置の一構成例を示す断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）及び要部拡大断面図（Ｃ）
【図３】バイブレータの構成例を示す平面図
【図４】本考案に係る粉体吐出ノズルを拡大してノズル本体と充填スクリューを組み合わせた状態を示す断面図
【図５】ノズル本体の拡大断面図
【図６】充填スクリューの拡大側面図
【図７】本考案に係る粉体充填装置の第２実施例を示す断面図
【図８】図７の装置で用いる粉体吐出ノズルのノズル本体を示す断面図
【符号の説明】
【００３２】
１  トナーホッパー
２  サーボモータ（スクリュー駆動モータ）
３  充填スクリュー
３ａ  ブレード
４  攪拌モータ
５  攪拌部材
６  電子秤
７  制御ボックス
８  トナーカートリッジ
９  シーケンサ
１０  サーボドライバ
１１  フレーム
１２  ノズル本体
１２ａ  太径部
１２ｂ  細径部
１３  バイブレータ
１４  ベース
１５  ガイドブラケット部材
１６  曲げ部
１７  支持部材
２０  粉体吐出ノズル
【図１】
0003129805.tif 000003
【図２】
0003129805.tif 000004
【図３】
0003129805.tif 000005
【図４】
0003129805.tif 000006
【図５】
0003129805.tif 000007
【図６】
0003129805.tif 000008
【図７】
0003129805.tif 000009
【図８】
0003129805.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月19日(2006.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの粉体吐出ノズルにおいて、前記サーボモータの停止前に低速回転を行うことを特徴とする粉体吐出ノズル。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
同請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかの粉体吐出ノズルにおいて、前記サーボモータの停止前に低速回転を行うことを特徴とする。