(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体供給装置から粉体受け容器に平均粒子径５０μｍ以下の粉体を充填する粉体の充填方法であって、粉体供給装置内の粉体に気体を導入して、粉体の流動性を高めて０．２〜０．４ｇ／ｃｃのかさ密度とする工程、および流動性が高められた粉体を搬送配管を用いて粉体受け容器に搬送する工程を有し、該工程において、搬送配管に排出管を配設し、搬送される粉体から脱気により分離した気体を該排出管から排出し、粉体をかさ密度０．５〜０．８ｇ／ｃｃの範囲に圧縮させることを特徴とする粉体の充填方法。
【請求項２】
搬送配管に配設した排気管を用いて、気体を直接大気中に放出させることを特徴とする請求項１記載の粉体の充填方法。
【請求項３】
粉体の圧縮を機械的な圧力または重力を用いて行うことを特徴とする請求項１記載の粉体の充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、粉体を高密度に充填する粉体の充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉体を容器に供給して充填する方法においては、粉体供給装置および計量を必要とする容器が用いられる。従来、粉体供給装置としては、オーガー式、ロータリー式、ローター駆動スラリーポンプ式等が使用される場合が多く、そして、粉体供給装置と容器の間に、特別の手段を設けることなく直接粉体を供給することが一般的であった。
【０００３】
図２は、従来の粉体供給方法に実施されている装置の概略の構成図である。図中１４は粉体供給装置であって内部に自然状態の粉体１５が収容されている。スクリュー式のオーガー１６を回転させることにより、粉体を粉体供給装置１４の底部から排出させ、台秤４上の粉体受け容器３に充填する。なお、１７は、粉塵の発生を防ぐ粉体供給補助コーンである。
【０００４】
この粉体供給方法においては、粉体供給時に粉体に空気が混入することによって、かさ比重が低下し、供給能力の低下および容器内に容器の実質容量の１／３程度しか粉体を充填することができなく、容器に無駄な空間が残るという問題があった。
【０００５】
また、特開平７−１０１０１号公報には、粉体供給装置のホッパー部に空気を吸入するエアー吸入口を設け、粉体を流動化させて、粉体受け容器に高速充填させる充填方法が開示されている。しかしながら、この方法においても、十分に高密度の充填を行うことはできなかった。そこで、粉体を効率的に高密度化して充填する技術の開発が求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の粉体供給方法の問題点を克服した粉体供給方法を提供することにある。即ち、本発明の目的は、平均粒子径５０μｍ以下の粉体を効率よく供給して、容器に高密度に充填する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の次の構成を有する充填方法によって達成される。すなわち、本発明の粉体の充填方法は、粉体供給装置から粉体受け容器に平均粒子径５０μｍ以下の粉体を充填する粉体の充填方法であって、粉体供給装置内の粉体に気体を導入して、粉体の流動性を高めて０．２〜０．４ｇ／ｃｃのかさ密度とする工程、および流動性が高められた粉体を搬送配管を用いて粉体受け容器に搬送する工程を有し、該工程において、搬送配管に排出管を配設し、搬送される粉体から脱気により分離した気体を該排出管から排出し、粉体をかさ密度０．５〜０．８ｇ／ｃｃの範囲に圧縮させることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、粉体からの気体の排出は、搬送配管に配設した排気管を用いて行うことができ、また、気体は排気管を用いて直接大気中に放出させることもできる。また、粉体の圧縮は、機械的な圧力または重力を用いて行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、充填に用いられる粉体としては、平均粒子径５０μｍ以下のものが用いられる。具体的には、電子写真用トナー、樹脂ビーズ、カーボン等が使用される。また、粉体を流動化させる工程において、粉体供給装置内の粉体に導入する気体としては、０．６ＭＰａないし０．０１ＭＰａの低圧の気体が好ましい。気体については粉体に対して不活性なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、空気、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等を用いることができ、特に空気が好ましく使用される。気体により粉体の流動性を高めるためには、粉体供給装置内に収容されている粉体中に例えば空気を噴出させることによって行うことができ、粉体のかさ密度を、０．２〜０．４ｇ／ｃｃの範囲にすればよい。
【００１０】
本発明において、上記のように流動化した粉体は、次の工程において粉体から気体を排出させ、粉体を圧縮させる。すなわち、搬送配管を用いて粉体受け容器に搬送する間に、粉体から気体を排出させ、粉体を圧縮させる。粉体から気体を排出させるためには、搬送配管に分岐を設けて粉体供給配管と排気管とに分岐させ、粉体から脱気により分離した気体を排気管から排気させればよい。
【００１１】
また、粉体を圧縮させるためには、搬送配管を垂直にして、粉体の自重により圧縮させるか、粉体供給装置から、粉体を強制的に搬送させて圧縮させればよい。粉体を強制的に搬送させて圧縮させる場合には、粉体から排出した気体を排気するまでの段階では強制的に搬送させ、その後は機械的に押し出すようにするのが好ましい。具体的には、たとえば、供給機排出側に立ち上がり配管を設けることにより抵抗を与え、供給機の搬送部材の稼働により押し付けながら圧力を与えて搬送する。粉体の圧縮は、かさ密度０．５〜０．８ｇ／ｃｃの範囲で、粉体の真比重近傍までの範囲の高密度にするのが好ましい。
【００１２】
図１は、本発明の粉体の充填方法を実施するための充填装置の概略の構成図である。充填装置は、内部に流動状態の粉体２を収容する粉体供給装置１および台秤４を備えた粉体受け容器３を有するものであって、粉体供給装置には、気体発生源５からの低圧気体を内部に導入するための気体導入口６が設けられ、また底部には粉体排出口が設けられ搬送配管７に連通している。搬送配管７は、その途中に分岐８を設けて、粉体供給配管９と脱気配管１０とに分岐したものとなっている。なお１１は粉体の排出を容易にするための撹拌機、１２は気体開閉バルブ、１３はモーターである。
【００１３】
この充填装置によって粉体を充填するためには、まず、粉体を粉体供給装置に入れ、気体発生源５からの低圧気体を気体導入口６から噴出させて粉体を流動状態とする。流動状態の粉体は、粉体供給装置の粉体排出口より排出され、搬送配管７を通って粉体受け容器３に搬送されるが、搬送配管が粉体供給配管９と脱気配管１０とに分岐する際に、粉体が脱気され、分離した気体は脱気配管１０を通って粉体供給装置１に排出される。なお、図１の場合、脱気により分離された気体が粉体供給装置に排出するようになっているが、直接大気中に排気されるようにしてもよい。脱気された粉体は粉体供給配管９を通って高密度化された状態で粉体受け容器３に充填される。また、放出した気体は、脱気配管を通り粉体供給装置に戻すことができるため、粉体供給を効率よくまた粉塵飛散を極力発生させないで充填することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
実施例１
粉体として、平均粒子径７．２μｍ、真比重１．２ｇ／ｃｃの電子写真用非磁性カラートナー粉体を用い、図１に示す充填装置を用いて粉体受け容器への粉体充填を行った。粉体供給装置１内部に気体発生源５より気体開閉バルブ１２を経て、０．１ＭＰａの圧縮空気を気体導入口６から噴出させて粉体を流動化させた。流動化された粉体（かさ密度０．４ｇ／ｃｃ）を粉体供給装置の排出口から、搬送配管７に送りだした。流動化された粉体は、搬送配管によって搬送されるが、搬送配管が脱気配管１０と粉体供給配管９に分岐する際に脱気され、そして分離した気体は脱気配管１０により粉体供給装置１に排気させた。一方、脱気により高密度状態（かさ密度０．５ｇ／ｃｃ）になった粉体は、粉体供給配管９を通ることによって自重でさらに圧縮された（かさ密度０．６５ｇ／ｃｃ）。次いで搬送配管の末端から粉体受け容器３に排出され、台秤４によって計量されて、充填作業を完了した。
【００１５】
実施例２
平均粒子径９．５μｍ、真比重１．８ｇ／ｃｃの電子写真用磁性トナーを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、充填操作を行った。流動化時のかさ密度は０．４ｇ／ｃｃであり、脱気により、高密度状態（かさ密度０．６ｇ／ｃｃ）になった。粉体の充填時のかさ密度が０．６７ｇ／ｃｃであった。
【００１６】
本発明によれば、上記のように、粉体に対し押し込みによる圧密を形成するため、造粒および凝集物の発生を抑制することが可能であり、粉体の品質に対して悪影響を与えることがない。
【００１７】
比較例１
圧縮工程を除いた以外は、実施例１と同様にして粉体を充填した。粉体の充填時のかさ密度が０．４ｇ／ｃｃのままであった。
比較例２
流動化工程を除いた以外は、実施例１と同様のものを用い、駆動系のみで粉体を充填した。その結果、ケーシングとスクリュー間でこすれ、凝集物の発生が観察された。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の充填方法は、機械的な力が小さいため、従来のオーガー式等のような剪断力がかからなくなるため、凝集物や造粒物の発生を防止することができると共に、粉体が高密度化されるため、高密度化充填が可能になる。したがって、本発明の充填方法は、（１）供給および充填能力が向上する、（２）一定容量容器内に従来の方法と比較して１．５倍程度の粉体充填が可能である、（３）粉塵飛散が抑制されるため、充填効率が向上する、という効果を奏する。さらに、粒子が流動化して搬送されるので、長距離の搬送が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の粉体の充填方法を実施するための充填装置の概略の構成図である。
【図２】  従来用いられている粉体の充填装置の概略の構成図である。
【符号の説明】
１…粉体供給装置、２…流動状態の粉体、３…粉体受け容器、４…台秤、５…気体発生源、６…気体導入口、７…搬送配管、８…分岐、９…粉体供給配管、１０…脱気配管、１１…撹拌機、１２…気体開閉バルブ、１３…モーター、１４…粉体供給装置、１５…自然状態の粉体、１６…スクリュー式のオーガー、１７…粉体供給補助コーン。
【図１】
0003847362.tif 000002
【図２】
0003847362.tif 000003