(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記粉体供給体から前記粉体容器内へ前記粉体供給体の下部に設けられ前記粉体容器内に抜き差し自在に挿入される粉体供給体の最も直径の小さい部分である粉体供給管を介してトナー粉体を充填する粉体充填装置で、一端側に減圧源が接続されると共に前記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と、加圧空気源に接続されると共に前記粉体供給体内を流下するトナー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ものを用い、前記トナー粉体の充填を行なう際には、前記エア吸引管を前記粉体容器内に挿入して前記粉体容器内のエアの吸引を行なう工程と前記エア吹出し部にてエアの吹出しを行なう工程とを並行して実行する、トナー粉体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、トナー等の粉体を粉体容器内へ充填するための粉体充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トナー等の粉体を粉体容器内へ充填するための粉体充填装置としては種々のものがあり、例えば、特開平３−１７６３０６号公報に開示されたように、粉体容器の内部と外部との減圧，昇圧を複数回繰り返して充填するものや、特開平４−８７９０３号公報に開示されたように粉体供給体に正圧と負圧とを加えることにより粉体の供給を実行させたり停止させたりするものや、特開平４−３１１４０３号公報に開示されたように通気性部材により形成した粉体容器の外部を負圧にして行なうもの等がある。
【０００３】
ここで、粉体容器内への粉体の充填は、この粉体容器の粉体投入口へ粉体供給体を着脱自在に接続し、粉体を粉体投入口へ接続した粉体供給体内を流下させることにより行なう。なお、この粉体投入口は、粉体容器を複写機等にセットした場合に充填されたトナーが吐出するトナー吐出口となるものであり、多量のトナーが一度に吐出することを防止して安定したトナー吐出を行なうためにこの粉体投入口は小径とされる傾向にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
粉体投入口が小径になるとそれに伴って粉体供給体も小径となる。そして、粉体供給体が小径になると、粉体供給体内における粉体の流れが悪くなり、粉体の充填に時間がかかるようになる。また、粉体が粉体供給体内に詰まってしまい、粉体の充填が不能になる場合もある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、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、前記粉体供給体から前記粉体容器内へ前記粉体供給体の下部に設けられ前記粉体容器内に抜き差し自在に挿入される粉体供給体の最も直径の小さい部分である粉体供給管を介してトナー粉体を充填する粉体充填装置で、一端側に減圧源が接続されると共に前記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と、加圧空気源に接続されると共に前記粉体供給体内を流下するトナー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ものを用い、前記トナー粉体の充填を行なう際には、前記エア吸引管を前記粉体容器内に挿入して前記粉体容器内のエアの吸引を行なう工程と前記エア吹出し部にてエアの吹出しを行なう工程とを並行して実行する。
【０００９】
【作用】
請求項１記載の発明では、粉体は粉体容器の粉体投入口に接続された粉体供給体内を流下し、粉体容器内へ充填される。そして、減圧源を駆動させることにより、粉体容器内に充填された粉体中に含まれるエアがエア分離部から吸引されるため、粉体容器内の粉体の充填率（充填したトナー重量／粉体容器の容積）が高くなる。また、加圧空気源を駆動させることによりエア吹出し部からエアが吹出し、しかも、このエアは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吹き出すため、このエアによって粉体供給体内を流下する粉体が浮いた状態となり、粉体供給体内における粉体の流れが円滑になる。
【００１０】
請求項１記載の発明においては、粉体供給体の一部を形成する通気性壁部と、この通気性壁部を囲む外周壁と、これらの外周壁と通気性壁部とに囲まれた加圧空気室とによりエア吹出し部を形成しても良く、エア吸引管の一部を囲む通気性外周壁とこの通気性外周壁に囲まれた加圧空気室とによりエア吹出し部を形成しても良い。また、エア吹出し部を粉体供給体の直径が最も小さい部分に対向して配置しても良く、この場合には、粉体供給体内において粉体が最も流れにくくなると共に最も詰まりやすい部分は、粉体供給体の直径が最も小さい部分であるが、この部分に対向してエア吹出し部が配置されているため、このエア吹出し部からエアを吹き出すことにより粉体供給体内における粉体の流れを円滑にするということが最も効果的に行なわれる。
【００１１】
【実施例】
本発明の第一の実施例を図１及び図２に基づいて説明する。まず、粉体であるトナーが充填される粉体容器１が設けられ、この粉体容器１の一端にはトナーを充填する粉体投入口２が形成されている。
【００１２】
つぎに、所定のトナー充填位置にセットされた前記粉体容器１内へ充填するトナーが供給される粉体供給体である充填ホッパー３が設けられ、この充填ホッパー３の下部には前記粉体投入口２へ抜き差し自在に挿入される粉体供給管４が形成されている。なお、前記充填ホッパー３にはエアシリンダ５のピストンロッド６が連結されており、このエアシリンダ５を駆動させることにより前記充填ホッパー３が昇降して前記粉体供給管４が前記粉体投入口２へ抜き差しされる構造となっている。また、前記粉体供給管４の外周部にはガスケット７を固着したフランジ８が固定されており、粉体供給管４を粉体投入口２へ挿入した際に前記ガスケット７が前記粉体投入口２を気密状態に閉塞する構造となっている。
【００１３】
前記充填ホッパー３の上方にはこの充填ホッパー３内へ供給するトナーの量を計量する充填計量部９が配置されており、この充填計量部９は、計量ホッパー１０、供給コンベア１１、モータ１２により形成されている。なお、この充填計量部９は、前記充填ホッパー３とは別個に位置固定に設けられている。
【００１４】
つぎに、前記充填ホッパー３にはエア吸引管１３が取付けられている。このエア吸引管１３は、前記充填ホッパー３の周壁を貫通すると共に一端が充填ホッパー３の外部に位置し、充填ホッパー３内に位置する他端側が略Ｌ字形に屈曲して前記粉体供給管４にそって下方へ延出した円形中空状のパイプ１４と、粉体供給管４の先端部よりも下方へ延出したパイプ１４の先端側に形成されたエア分離部１５とによって形成されている。なお、前記パイプ１４における他端側先端部は閉塞されており、一方、前記パイプ１４の一端側には、ゴム管等の可撓管１６、三方弁１７，１８、分岐管１９，２０を介して減圧源２１と加圧空気源２２とが接続されている。また、前記減圧源２１の吸引負圧は−１５０ｍｍＨｇ〜−３００ｍｍＨｇに設定され、前記加圧空気源２２の加圧空気圧は小さな値に設定されている。
【００１５】
ここで、前記エア分離部１５は、前記パイプ１４の先端側周壁に直径寸法がφ３〜０．５ｍｍの多数の小穴（図示せず）を形成し、これらの小穴が形成されている範囲のパイプ１４外周面にメッシュの細かい（♯２０００〜３０００位）金網状のふるい網２３を巻回することにより形成されている。なお、このふるい網２３のメッシュは、トナーの粒径より小さい開口径を有する。
【００１６】
前記充填ホッパー３にはエア吹出し部２４が設けられており、このエア吹出し部２４は、前記充填ホッパー３の一部を形成する通気性壁部２５と、この通気性壁部２５を囲む外周壁２６と、これらの通気性壁部２５と外周壁２６とに囲まれた加圧空気室２７とにより形成されている。なお、前記加圧空気室２７には空気通路管２８の一端が接続されており、この空気通路管２８の他端は前記三方弁１８と分岐管２０とを介して前記加圧空気源２２に接続されている。また、前記エア吹出し部２４は、前記充填ホッパー３における最も直径が小さい部分である前記粉体供給管４に対向して配置されている。
【００１７】
つぎに、所定のトナー充填位置にセットされた前記粉体容器１に対して振動を与える加振手段２９が設けられており、この加振手段２９は、前記粉体容器１が載置される載置板３０と、振動を発生させる振動源３１と、振動源３１と載置板３０とを連結したスプリング３２とによって形成されている。
【００１８】
このような構成において、粉体容器１内へのトナーの充填を行なう場合には、粉体容器１を充填ホッパー３の真下の位置（トナー充填位置）へセットし、エアシリンダ５を下降駆動させることにより充填ホッパー３を下降させ、粉体供給管４を粉体投入口２へ挿入する。なお、充填ホッパー３の下降に伴ってエア吸引管１３も一体的に下降して粉体投入口２へ挿入され、粉体供給管４が粉体投入口２へ挿入されると共にガスケット７が粉体投入口２の周囲の部分に圧接された際にエア分離部１５が粉体容器１の底部に位置する。
【００１９】
ついで、モータ１２により供給コンベア１１を駆動させ、計量ホッパー１０内に投入された所定量のトナーを充填ホッパー３内に落下させ、さらに、このトナーを充填ホッパー３内を流下させて粉体容器１内へ充填する。
【００２０】
ここで、供給コンベア１１を駆動させてトナーの充填を開始する際には、減圧源２１と加圧空気源２２とを駆動させると共に三方弁１７，１８を切替操作することにより、エア吸引管１３を減圧源２１へ接続し、加圧空気室２７を加圧空気源２２へ接続する。すると、粉体容器１内のエアがエア分離部１５から吸引されると共に充填ホッパー３内のエアが粉体容器内１内へ吸引される。従って、充填作業を開始した直後においては、充填ホッパー３から粉体容器１内へのエアの流れにより充填ホッパー３から粉体容器１内へのトナーの流入がスムーズに行なわれる。また、粉体容器１内へ一定量のトナーが充填された後は、この粉体容器１内に充填されたトナー中に含まれたエアがトナーから分離されてエア分離部１５から吸引されるため、粉体容器１内に充填されたトナーはエアの含有率が少なくなり、粉体容器１内のトナーの充填率が高くなると共にトナーの充填量が増大する。
【００２１】
さらに、粉体容器１内へのトナーの充填が行なわれている間は、加圧空気源２２からのエアが加圧空気室２７内へ送られ、このエアが通気性壁部２５から充填ホッパー３内を流下するトナーに対して略直交する向きに吹き出す。従って、このエア吹出しにより充填ホッパー３内を流下するトナーが浮いた状態となり、流下するトナーの流れが円滑になり、充填作業の作業能率がアップする。特に、エアの吹出しが充填ホッパー３の一部である通気性壁部２５から行なわれるため、充填ホッパー３内を流下するトナーが充填ホッパー３の内周面である通気性壁部２５に付着してトナー詰まりの原因になるということが防止される。また、エア吹出しは充填ホッパー３における最も直径の小さい粉体供給管４において主に行なわれるため、この粉体供給管４においてトナーが詰まるということが防止される。
【００２２】
ここで、加圧空気源２２の加圧空気圧は流下するトナーを浮いた状態とするものであるため小さな値でよく、小型で安価な加圧空気源２２を使用することができる。しかも、この加圧空気圧が作用する部分のシールも簡単なものでよく、安価な構造となる。
【００２３】
また、粉体容器１内へのトナーの充填作業を行なっている際に、加振手段２９によって粉体容器１へ振動を与えることにより、粉体容器１内におけるトナーとエアとの分離が促進され、トナーの充填作業の作業能率がさらにアップする。
【００２４】
つぎに、粉体容器１内へのトナーの充填作業が終了した後には、エアシリンダ５を上昇駆動させることにより充填ホッパー３及びエア吸引管１３を上昇させ、粉体投入口２から抜き取る。そして、粉体投入口２へキャップ（図示せず）を取付けることにより充填作業を終了する。
【００２５】
なお、三方弁１７，１８を切替操作して加圧空気源２２からのエアをエア吸引管１３側へ送ることにより、このエアがエア分離部１５から吹出し、容器本体１内にできたトナーの塊の破壊や、ふるい網２３の目詰まり解消を行なえる。
【００２６】
ついで、本発明の第二の実施例を図３に基づいて説明する。なお、図１及び図２において説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する（以下、同様）。本実施例は、充填ホッパー３の昇降とエア吸引管１３の昇降とを別個に行なうようにしたもので、充填ホッパー３には昇降駆動用のエアシリンダ（図示せず）が連結されると共にエア吸引管１３には昇降駆動用のエアシリンダ３３が連結されている。なお、充填ホッパー３にはエア吹出し部２４が設けられ、エア吸引管１３にはエア分離部１５が形成されている。
【００２７】
このような構成において、粉体容器１へのトナー充填を行なう場合には、エアシリンダの下降駆動により充填ホッパー３を下降させるて粉体供給管４を粉体投入口２へ挿入すると共に、エアシリンダ３３の下降駆動によりエア吸引管１３を粉体投入口２から粉体容器１内へ挿入する。そして、供給コンベア１１を駆動させてトナーの充填を開始すると共に、減圧源２１の駆動によるエアの吸引と、加圧空気源２２の駆動によるエア吹出しとを行なう。
【００２８】
ここで、エア分離部１５は粉体容器１の底部に位置させる必要があるためにエア吸引管１３の昇降ストロークは大きくなるが、充填ホッパー３の昇降ストロークは小さくなる。このため、供給コンベア１１やモータ等からなる充填計量部９を充填ホッパー３に近接して配置することができ、トナーの充填を行なう装置の高さ寸法が小さくなり、この装置が小型化される。
【００２９】
ついで、本発明の第三の実施例を図４に基づいて説明する。本実施例は、エアシリンダ５の昇降駆動により充填ホッパー３と一体的に昇降するエア吸引管１３にエアエア吹出し部３４を設けたもので、このエア吹出し部３４は、エア吸引管１３におけるパイプ１４の一部を囲む通気性外周壁３５と、この通気性外周壁３５に囲まれた加圧空気室３６とにより形成されている。なお、前記加圧空気室３６には空気通路管２８の一端が接続されており、この空気通路管２８の他端は三方弁１８と分岐管２０とを介して加圧空気源２２に接続されている。
【００３０】
このような構成において、粉体容器１内へのトナー充填を行なう場合には、エアシリンダ５を下降駆動させて粉体供給管４とエア吸引管１３とを粉体投入口２へ挿入した後、供給コンベア１１を駆動させてトナーの充填を開始すると共に、減圧源２１の駆動によるエアの吸引と、加圧空気源２２の駆動によるエア吹出しとを行なう。
【００３１】
ここで、エア吹出し部３４がエア吸引管１３に設けられているため、減圧源２１とエア吸引管１３とを接続する可撓管１６や加圧空気源２２とエア吹出し部２４とを接続する空気通路管２８をまとめて配管することができ、構造が簡単化される。
【００３２】
ついで、本発明の第四の実施例を図５に基づいて説明する。本実施例は、エア吹出し部３４をエア吸引管１３に設けると共に、充填ホッパー３の昇降とエア吸引管１３の昇降とを別個に行なうようにしたものである。
【００３３】
本実施例においては、減圧源２１とエア吸引管１３とを接続する可撓管１６や加圧空気源２２とエア吹出し部２４とを接続する空気通路管２８がより一層まとまった配管状態となるため、構造がより一層簡単化される。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上述のように、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、前記粉体供給体から前記粉体容器内へトナー粉体を充填する粉体充填装置で、一端側に減圧源が接続されると共に前記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と、加圧空気源に接続されると共に前記粉体供給体内を流下するトナー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ものを用い、減圧源を駆動させることにより粉体容器内に充填されたトナー粉体中に含まれるエアをエア分離部から吸引することができるので、これにより、粉体容器内におけるトナー粉体の充填率を高めることができ、また、加圧空気源を駆動させてエア吹出し部からエアを吹出させることにより粉体供給体内を粉体容器内に向けて流下するトナー粉体を浮き上がらせることができるので、これにより、トナー粉体の流下を円滑にしてトナー粉体の充填作業の作業能率をアップすることができ、しかも、流下するトナー粉体が詰まって充填作業が中断するという事態の発生を防止することができる等の効果を有する。
【００３５】
特に、粉体供給体の一部を形成する通気性壁部と、この通気性壁部を囲む外周壁と、これらの外周壁と通気性壁部とに囲まれた加圧空気室とによりエア吹出し部を形成することにより、通気性壁部への粉体の付着を確実に防止して流下する粉体が詰まるということをより一層確実に防止することができる。
【００３６】
また、エア吸引管の一部を囲む通気性外周壁とこの通気性外周壁に囲まれた加圧空気室とによりエア吹出し部を形成することにより、エア吸引管と減圧源とを接続する配管やエア吹出し部と加圧空気源とを接続する配管をまとめて配管することにより構造の簡単化を図ることができる。
【００３７】
さらに、エア吹出し部を粉体供給体の直径が最も小さい部分に対向して配置することにより、粉体の流下を円滑にすると共に粉体の詰まりを防止するということを最も効果的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を示す概略図である。
【図２】その一部を拡大して示す縦断正面図である。
【図３】本発明の第二の実施例を示す概略図である。
【図４】本発明の第三の実施例を示す概略図である。
【図５】本発明の第四の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１        粉体容器
２        粉体投入口
３        粉体供給体
１３        エア吸引管
１５        エア分離部
２１        減圧源
２２        加圧空気源
２４，３４  エア吹出し部
２５        通気性壁部
２６        外周壁
２７        加圧空気室
３５        通気性外周壁
３６        加圧空気室
【図１】
0003798435.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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