JPH05229522A - 粉体充填装置 - Google Patents

粉体充填装置

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JPH05229522A
JPH05229522A JP4033718A JP3371892A JPH05229522A JP H05229522 A JPH05229522 A JP H05229522A JP 4033718 A JP4033718 A JP 4033718A JP 3371892 A JP3371892 A JP 3371892A JP H05229522 A JPH05229522 A JP H05229522A
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container
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Shigeru Nishiyama
西山  茂
Yasuhiro Hayashi
泰弘 林
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Abstract

(57)【要約】 【目的】トナーを高速で、高密度にボトル81へ充填し得
て、しかも、充填されたトナーが、ボトル81内にて固ま
ることを防止できる粉体充填装置を提供する。 【構成】所定量のトナーが貯留されるホッパー25a内に
整流コア28cが設けられており、ホッパー25に連結され
たノズル部26の下端開口部が弁体27にて開閉されるよう
になっている。弁体27を駆動する弁体駆動軸28は、ノズ
ル部26およびホッパー25a内の整流コア28cを挿通してい
る。弁体27の上部はノズル部26から流下するトナーを緩
衝する緩衝部27aとなっており、下部がボトル81のトナ
ー投入口82を案内するガイド部27bとなっている。ボト
ル81のトナー投入口81aが嵌合されるノズル部26の下端
部は、一定の外径になっており、また、ノズル部26に
は、プッシャー部材100が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば画像形成装置に
使用されるトナー等の粉体を、所定の容器内に高速でか
つ高密度に充填し得る粉体充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写機等の画像形成装置に使用
されるトナーは、ボトル、あるいは円筒状や角筒状のカ
ートリッジ等の容器に充填されて、運搬や保管等が行わ
れる。このような容器内へのトナーの充填は、通常、該
容器をトナー供給機構の下方に位置させて、トナー供給
機構内のトナーを容器内に自然落下させることにより行
われている。
【0003】このような方法では、容器内に存在する空
気のためにトナーは高速で容器内へ落下されず、しかも
容器内へ落下されるトナーは容器内の空気と混合される
ため、嵩密度が小さくなり、高密度に充填されない。こ
のため、所定量のトナーを一度の自然落下により容器内
へ充填することはできず、例えば、容器内に充填すべき
トナー全量の半分程度のトナー量を、自然落下により一
旦充填して、トナーが沈静する所定時間が経過した後に
残りのトナーを充填するという方法が採用されている。
このような方法では、トナーを効率よく容器内に充填す
ることができず、作業効率が非常に悪いという問題があ
る。
【0004】このような方法に対して、例えば、特開平
1−124503号公報には、粉体が充填される容器内
を減圧状態とし、容器内と粉体供給器との間に生じた圧
力差を利用して、粉体供給器から高密度の粉体を一度に
容器内へ充填できるようにした装置が開示されている。
この粉体充填装置は、減圧ケース内に設置された容器の
内部と外部とを同時に減圧した状態で、トナーが貯留さ
れたホッパーの下端部にノズル部が設けられており、該
ノズル部の下端開口部が、上側になるにつれて順次縮径
した円錐状の弁体を昇降させることにより開閉されるよ
うになっている。該ノズル部の下端部は、トナーが充填
される容器が内部に配置されて減圧状態とされる減圧ケ
ース内に位置している。容器内にトナーを充填する場合
には、減圧ケース内に配置された容器の内部と外部とを
同時に減圧した後に、該容器のトナー投入口をノズル部
下端部に嵌合させる。そして、弁体を下方へ移動させる
ことによりノズル部の下端開口部を開放する。これによ
り、ホッパー内に貯留されていたトナーが、ノズル部を
介して、容器内に高速で流下され、該容器内にトナーが
充填される。このとき、同時に減圧ケース内は大気圧に
復帰されるために、容器が高速で充填されるトナーによ
って破損されないようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような粉体充填装
置では、容器内に流下するトナーの速度が大きく、しか
も、容器の内部が減圧されているために、容器内に流下
したトナーが圧縮され過ぎるおそれがある。特に、ホッ
パー内の圧力と容器の内部圧力との差が大きい充填開始
直後には、容器内に流下するトナーが容器の底面に激し
く衝突するために、トナーに大きな圧縮力が作用する。
その結果、トナーの粒径によっては、容器の底部に粉体
がブロック状に固まるおそれがある。容器内にてトナー
が固まった状態になると、その容器が画像形成装置に装
着されて使用される場合に、容器から画像形成装置内に
トナーが円滑に供給されないおそれがある。
【0006】また、ホッパー内のトナーは容器内へ高速
で流下する際に、ホッパー内を流下するトナーは、縮径
されたホッパー下部の内周面から強い圧縮力を受ける。
そのために、トナー内に混入した空気が、ホッパー下部
に近接するに連れて強く圧縮され、ホッパーから流出す
る前に、一気に上方へ吹き上げられるおそれがある。そ
の結果、ホッパー内の粉体が上方へ吹き上げられ、一部
がホッパー外へ飛散する。このように、ホッパー内のト
ナーの一部が、ホッパー外へ飛散することにより、容器
内へは所定量のトナーが充填されないおそれがある。
【0007】さらに、容器内が減圧された状態でトナー
が容器内へ高速で流下されるために、容器内にて多量の
トナーが飛散するおそれもある。容器内にて飛散したト
ナーは、容器のトナー投入口が嵌合されたノズル部外周
面に付着したり、ノズル部と容器のトナー投入口との間
が確実にシールされていない場合には、容器外に飛散す
るおそれもある。ノズル部外周面に付着したトナーは、
次にノズル部に嵌合される容器のトナー投入口によって
掻き落とされて容器や周辺部を汚すおそれがある。容器
外に飛散したトナーも、同様に、容器やその周辺部を汚
してしまう。容器およびその周辺部のトナーを除去する
ためには、トナーの充填作業を一旦中断しなければなら
ず、充填作業効率が著しく低下する。
【0008】本発明はこのような問題を解決するもので
あり、その目的は、粉体を高速で、かつ高密度に充填し
得て、しかも、充填された粉体が、容器内にて固まるこ
とを確実に防止できる粉体充填装置を提供することにあ
る。また、粉体が容器外へ飛散することを確実に防止し
得るとともに、ノズル部等への粉体の付着も抑制し得る
粉体充填装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の粉体充填装置
は、粉体が充填される容器の内部と外部とを平衡に減圧
した状態から、該容器の内部に粉体を流下させると同時
に、該容器の外部を昇圧することによって、粉体を容器
内に充填する装置であって、容器内に流下される所定量
の粉体を貯留するホッパーと、該ホッパーの下端部に連
結されて該ホッパー内の粉体を下方へ流下させるノズル
部と、該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、
上昇することによって該ノズル部の下端開口部に嵌入し
て該開口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部
の下端開口部を開放する弁体と、該弁体が下端部に取り
付けられており、前記ホッパーおよびノズル部の軸心部
を上下方向へのスライド可能に挿通している弁体駆動軸
と、を具備し、前記ホッパー内の軸心部に、上部および
下部がそれぞれ上側および下側になるにつれて順次縮径
する円錐状となった整流部材が配置されており、該整流
部材の軸心部を前記弁体駆動軸がスライド可能に挿通し
ていることを特徴としてなり、そのことにより、上記目
的が達成される。
【0010】また、本発明の粉体充填装置は、粉体が充
填される容器の内部と外部とを平衡に減圧した状態か
ら、該容器の粉体投入口を通して該容器内部に粉体を流
下させると同時に、該容器の外部を昇圧することによっ
て粉体を容器内に充填する装置であって、容器内に流下
される所定量の粉体を貯留するホッパーと、該ホッパー
の下端部に連結されており、該容器の粉体投入口が下端
部に嵌合されて該ホッパー内の粉体を下方へ流下させる
ノズル部と、該ノズル部に対して昇降可能に配置されて
おり、上昇することによって該ノズル部の凹端開口部に
嵌入して該開口部を閉塞し、下降することによって該ノ
ズル部の下端開口部を開放する弁体と、該弁体が下端部
に取り付けられており、前記ホッパーおよびノズル部の
軸心部を上下方向へのスライド可能に挿通している弁体
駆動軸と、を具備し、該弁体は、ノズル部から流下する
粉体が外周面に衝突するように上側になるにつれて順次
縮径する円錐台状になった上部の緩衝部と、該容器の粉
体投入口を外周面によって案内するように下側になるに
つれて順次縮径する円錐台状となった、下部のガイド部
と、を有していることを特徴としてなり、そのことによ
り上記目的が達成される。
【0011】また、弁体における緩衝部は、嵌合された
パッキンの上方に隣接して前記ノズル部内に嵌入される
一定の外径部分が設けられている。
【0012】また、弁体におけるガイド部はパッキンの
下方に隣接して下側になるにつれて順次拡径する肩部を
有する。
【0013】さらに、前記パッキンは前記ノズル部の下
端開口部に圧接される位置が容器の粉体投入口よりも下
方に位置している。
【0014】さらにまた、弁体は、緩衝部とガイド部と
が分離可能になっており、パッキンは両者の間に挟まれ
ている。
【0015】また、前記容器の粉体投入口が嵌入する前
記ノズル部は、着脱可能になっている。
【0016】前記ノズル部には、上下方向へのスライド
可能に押圧手段が嵌合されており、該押圧手段が容器の
粉体投入口よりも上方へ延出する部分に当接してその部
分を下方に押圧するように下方へ付勢されている。
【0017】
【作用】本発明の粉体充填装置では、ホッパーに貯留さ
れた粉体は、ノズル部の下端開口部が弁体によって開放
されることにより、整流部材で整流されつつ、ノズル部
へと流下し、該ノズル部に嵌合された減圧状態の容器内
へと高速で充填される。ノズル部から容器内に流下する
粉体は、弁体の緩衝部に衝突して、容器内への衝撃が緩
和される。容器の粉体投入口をノズル部に嵌合させる際
には、弁体の下部に設けられたガイド部が該粉体投入口
をガイドするために、弁体は容器内に円滑に進入する。
ノズル部は容器との間隙が小さくなっているために、ノ
ズル部外周面に粉体が付着することが抑制される。容器
の粉体投入口よりも上方へ延出する部材が容器に設けら
れていても、押圧手段がその部分を下方へ押圧している
ために、容器は容易にノズル部から外れる。
【0018】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。本
発明の粉体充填装置は、例えば、画像形成装置に使用さ
れるトナーをボトル、カートリッジ等の容器内に充填す
る際に使用される。このトナー充填装置は、図1に示す
ように、周方向に等しい間隔をあけて配置されてそれぞ
れが一体的に矢印A方向に周回移動される6個の作業ユ
ニット20を有するロータリ充填器10と、粉体を充填すべ
き容器であるボトル81をロータリ充填器10へ搬送し、そ
の終端部が該ロータリ充填器10に近接して配置された搬
入コンベア50と、ロータリ充填器10の各作業ユニット20
に所定量のトナーを計量して供給するトナー計量器70
と、を有している。搬入コンベア50によって順次搬送さ
れる容器としての各ボトル81は、該搬入コンベア50の終
端部とロータリ充填器10との間に配置された容器搬入装
置60により、ロータリ充填器10の各作業ユニット20へと
順次搬入される。ボトル81は、上部に上方へと突出する
トナー投入口81aを有している。
【0019】ロータリ充填器10の各作業ユニット20は、
各作業ユニット20の周回移動域に沿って等しい間隔をあ
けて配置された6つの作業ステーションST1〜6へと
間欠的に周回移動され、各作業ステーションST1〜6
にて、ボトル81内にトナーを充填すべく、トナー充填作
業の各工程が順次行われる。トナーが充填された作業ユ
ニット20内のボトル81は、作業ステーションST6から
搬出装置80によって搬出コンベア90上へ移載される。搬
入コンベア50および搬出コンベア90は同一直線に沿って
直線状に延びている。
【0020】ロータリ充填器10は、図2に示すように、
中央部に円筒状の架台13を有しており、該架台13内に
は、例えばダイレクトドライブモーター(図示せず)が
内蔵されている。架台13の上端面からは、該架台13内に
設けられたダイレクトドライブモーターの出力軸に連結
された中空の回転軸12が上方へと延出している。該回転
軸12の上端部には、中空の連結軸11が連結されており、
該連結軸11の先端部には、水平状になった中空の水平連
結軸14の一方の端部が連結されている。水平連結軸14の
他方の端部は、各作業ステーションST1〜6の外側に
て立設された中空のベース支柱15に連結されている。
【0021】回転軸12の上端部および下端部には、6角
形状の支持板12aおよび12bが水平状態で固定されてお
り、各支持板12aおよび12bの外周縁部に、各作業ユニッ
ト20がそれぞれ取り付けられている。各作業ユニット20
は、上部に、ボトル81に充填すべきトナーが貯留される
トナー供給機構25をそれぞれ有している。各トナー供給
機構25は、所定量のトナーが貯留されるホッパー25aと
該ホッパー25aに連結されたノズル部26と、該ノズル部2
6の下端部に対して昇降可能に配置された弁体27とを有
している。また、各作業ユニット20の下部には、ボトル
81が載置されて水平状態で昇降可能に配置されたテーブ
ル24cと、該テーブル24cを昇降するテーブル昇降機構24
と、該テーブル24cの外周面とは気密状態で昇降して内
部が減圧状態とされる円筒状のカプセル23と、該カプセ
ル23を昇降させるカプセル昇降機構30とが設けられてい
る。カプセル23が上昇されると、該カプセル23はテーブ
ル24c上に載置されたボトル81の周囲を取り囲んだ状態
になり、該カプセル23上端面が、トナー供給機構25の下
方に水平状態で設けられた蓋体22aと気密状態で接合さ
れる。これにより、カプセル23内は気密状態とされる。
【0022】ロータリ充填器10は、図2に示すように、
回転軸12の回転によって、各作業ユニット20を、順次、
各作業ステーションST1〜6に位置するように間欠的
に移動させるようになっている。搬入コンベア50の終端
部に近接した作業ステーションST1では、搬入コンベ
ア50の終端部から作業ユニット20のテーブル24c上にボ
トル81が移載される。作業ステーションST2では、カ
プセル23が上昇されて、蓋体22aにカプセル23上端面が
気密状態で当接される。これにより、カプセル23内を気
密状態とされ、その後に、カプセル23内が一次減圧され
る。このとき、ボトル81内も同時に減圧される。作業ス
テーションST3では、その上方に配置されたトナー計
量器70から所定量のトナーが作業ユニット20におけるト
ナー供給機構25のホッパー25a内に切り出されるととも
に、カプセル23の内部に位置しているテーブル24cが上
昇されて該テーブル24c上に載置されたボトル81のトナ
ー投入口81aが、ノズル部26の近傍に位置される。この
ような状態で、カプセル23内が二次減圧されてボトル81
内も減圧される。作業ステーションST4では、テーブ
ル24cがさらに上昇されて、ボトル81のトナー投入口81a
がノズル部26に嵌合される。そして、弁体27が下降され
てノズル部26が開放されることにより、トナー供給機構
25におけるホッパー25a内のトナーがボトル81内へと流
下される。このとき、同時にカプセル23内が昇圧され
て、ボトル81の周囲が大気圧とされる。そして、ステー
ションST5において、カプセル23およびテーブル24c
が下降されて、ステーションST6にて、トナーが充填
されたボトル81が搬出装置80によって搬出コンベア90上
に移載される。
【0023】各作業ユニット20は、図3に示すように、
回転軸12に取り付けられた支持板12aおよび12bに対して
着脱可能になっている。各作業ユニット20は、鉛直状態
となった中空円筒状の一対の支柱21および21を有してお
り、各支柱21が各支持板12aおよび12bの外周部に設けら
れた一対の切り欠き部16aおよび16a内を挿通して鉛直状
態で支持されている。各支柱21の下端部には底板21aが
水平状態で支持されている。該底板21aの上方には、適
当な間隔をあけて上部固定板21cが水平状態で支持され
ている。
【0024】底板21aはほぼ正方形状になっており、そ
の上面の中央部には、ボトル81が載置されるテーブル24
cを昇降駆動するテーブル昇降機構24が設けられてい
る。また、該底板21aと上部固定板21cとの間には、該テ
ーブル24c上に載置されたボトル81の周囲を取り囲むよ
うに上昇される鉛直状態になった円筒状のカプセル23を
昇降させるカプセル昇降機構24も設けられている。カプ
セル23は、透明樹脂によって構成された上部カプセル23
aと下部カプセル23bとに2分割されるようになってお
り、上部カプセル23aと下部カプセル23bとが気密状態で
接合されている。
【0025】作業ユニット20の上部に設けられたトナー
供給機構25のホッパー25aは、各支柱21の上端部に水平
状態で支持された上部支持板22bに、該上部支持板22bに
設けられた切り欠き部22d内に嵌入された状態で支持さ
れている。そして、該上部支持板22aの下方には、カプ
セル23の上端面に当接される蓋体22aが水平状態で支持
されている。該蓋体22aと上部支持板22bとは、各支柱21
の上端部にそれぞれ外嵌された円筒状の連結パイプ22c
および22cによって、所定の間隔をあけて連結されてい
る。該ホッパー25aの下端部には円筒状の連結管25bが連
結されている。蓋体22aには、ホッパー25aの下端部に連
結された連結管25bが挿通する貫通孔22eが設けられてい
る。また、該蓋板22aには、該貫通孔22eを挟んで一対の
貫通孔22fおよび22gもそれぞれ設けられている。中央の
貫通孔22eを挿通した連結管25bには、下方から締付ナッ
ト25dがネジ結合される。これにより、ホッパー25aおよ
び連結管25bが上部支持板22bおよび蓋体22aに固定され
るようになっている。連結管25bの内部には、ホッパー2
5a内のトナーを、テーブル24c上に載置されたボトル81
へ流下させるためのノズル部26がネジ結合されており、
このノズル部26の下方に、該ノズル部26の下端開口部を
開閉する弁体27が昇降可能に配置されている。弁体27
は、連結管25bおよびホッパー25aの軸心部を挿通する弁
体駆動軸28の下端部に取り付けられている。
【0026】作業ユニット20の上部に設けられたトナー
供給機構25の詳細を図4に示す。上部支持板22bに支持
されたホッパー25a内には、弁体駆動軸28が軸心部を挿
通している。該弁体駆動軸28は、ホッパー25aの下端部
に連結された連結管25b、該連結管25bの下端部に連結さ
れたノズル部26の軸心部も挿通しており、該弁体駆動軸
28の下端部に、弁体27が取り付けられている。ノズル部
26は、蓋体22aの貫通孔22eを通過する連結管25bの下端
部内周面に、ネジ結合されている。連結管25bは、締め
付けナット25dによって上部支持板22aに着脱可能に連結
されている。従って、該連結管25bは、締付けナット25d
により連結管25bからの容易に離脱させることができ、
また、ノズル部26が、連結管25bに対してネジ結合によ
って着脱されるようになっていることにより、内径の異
なる各種ノズル部が容易に連結管25bに交換し得る。
【0027】弁体駆動軸28の上端部は、ホッパー25a
の上端面を閉塞する蓋部25gを貫通して上方へ延出して
おり、該弁体駆動軸28の上端部が、連結ロッド31を介し
て、蓋部25g上に取り付けられたエアーシリンダ32に連
結されている。連結ロッド31と弁体駆動軸28の上端部と
は、連結ピン31aによって連結されている。従って、連
結ロッド31と弁体駆動軸28とは、容易に分離させること
ができる。蓋部25gには、ホッパー25a内へトナーを流入
させるための円筒状の導入管部25hが設けられており、
作業ユニット20がステーションST3に位置されると、
該導入管部25hがステーションST3の上方に設けられ
たトナー計量器70の流出口下方に、整合状態で位置され
る。この導入管部25hの断面積およびホッパー25aの内容
積は、トナー計量器70から流入するトナーが飛散しない
ように、適当に設定されている。
【0028】弁体駆動軸28は、ホッパー25a内を通過す
る上部28aが、連結管25b内を通過する下部28bよりも大
径になっている。ホッパー25a内を通過する大径の上部2
8bの直径は、ホッパー25a内に流入したトナーの圧力に
よって破損しないように設定されており、また、連結管
25b内を通過する下部28bの直径は、該連結管25b内にお
いてトナーが円滑に流下するように、連結管25bにおけ
るトナー通過域の断面積の6%以下に設定されている。
【0029】ホッパー25aの下部には、該ホッパー25a内
のトナーが連結管25b内へと円滑に流下するように整流
する整流コア28cが取り付けられている。該整流コア28c
は、ホッパー25a内周面に水平状態で放射状に支持され
た支持部材28xによって鉛直状態で支持されており、該
整流コア28cの軸心部を弁体駆動軸28が上下方向へのス
ライド可能に挿通している。該整流コア28cは、上下方
向の中央部が大径になっており、上部28dおよび下部28e
は、それぞれ上端および下端になるにつれて順次縮径し
た円錐台状になっている。該整流コア28cの上部28d外周
面は、トナーの安息角である50度以上の傾斜となるよう
にその傾斜角度が設定されており、ホッパー25a内に供
給されたトナーが該整流コア28cの上部28d外周面に衝突
した際に、トナーが跳ね返って周囲に飛散することを防
止するようになっている。また、整流コア28cの下部28e
外周面はホッパー25aの下端部内周面の傾斜角とほぼ同
様の傾斜角度に設定されており、該ホッパー25aの下端
部にトナーが残留することを防止している。
【0030】ホッパー25aに連結管25bを介して連結され
たノズル部26は、内径が連結管25bと同様になってお
り、図5に示すように、下端部がその上側部分よりも小
さな一定の外径になっている。そして、該ノズル部26の
下端部には、ノズルパッキン26bが外嵌されており、該
ノズル26の下端部と上側部分との断差部に該ノズルパッ
キン26bが突き当てられている。該ノズルパッキン26b
は、ノズル部26の下端部に嵌合されるボトル81のトナー
投入口81aの上端面に気密に圧接されるようになってい
る。ボトル81のトナー投入口81a内に挿入されるノズル
部26下端部は、このように一定の外径になっているため
に、ボトル81のトナー投入口81a内周面との間隙が小さ
く、従って、その間隙内へのトナーの進入が抑制され
る。
【0031】弁体駆動軸28の下端部に取り付けられた弁
体27は、図5に示すように、ノズル部26内に嵌入するよ
うに上側になるに連れて順次縮径した円錐台状の上部の
緩衝部27aと、下側になるにつれて順次縮径した円錐台
状をした下部のガイド部27bと、緩衝部27aとガイド部27
bとの間に介在された環状のパッキン27cと、を有してい
る。緩衝部27aの下部には、下方に開口する円柱状の凹
部27jが該緩衝部27aと同心状に形成されており、また、
下側のガイド部27bの軸心部には、該凹部27j内に嵌合さ
れる円柱状の突部27dが形成されている。そして、緩衝
部27aの軸心部には、内周面にネジ溝が形成された貫通
孔27kが設けられており、ガイド部27bの軸心部には、ネ
ジ孔27eが該貫通孔27kに整合して設けられている。弁体
駆動軸28における下部28bの下端部には雄ネジ部28fが設
けられており、該雄ネジ部28fは、緩衝部27aの貫通孔27
kにネジ結合されるとともに、該貫通孔27kを挿通してガ
イド部27bの嵌入孔27e内に挿入されている。パッキン27
cは、下側のガイド部27bにおける突部27dに嵌合され
て、該ガイド部27bと上側の緩衝部27aとによって挟み付
けられている。該パッキン27cを押圧する上側の緩衝部2
7aの下端面には、パッキン27cの上面内に食い込むよう
に先鋭的に下方へ突出する突起27mが、全周にわたって
環状に設けられている。該パッキン27cは薄板状をして
おり、その外周縁部が上側のガイド部27a下端部の外周
面よりも外方に延出している。
【0032】弁体駆動軸28の上昇によって、弁体27全体
が上昇されると、上側の緩衝部27aがノズル部26の下端
開口部内に嵌入し、ノズル部26下端面にパッキン27cに
おける外周縁部が当接して、該ノズル下端面が気密に圧
接される。そして、弁体駆動軸28の下降によって弁体27
が下降されると、パッキン27cがノズル26の下端開口部
を開放し、ホッパー25a内に貯留されたトナーが該開口
部を通って下方へと流下する。ノズル部26から流下する
トナーは、該ノズル部26の下方に位置された弁体27の緩
衝部27aに衝突される。弁体27における緩衝部27aの外周
面は、下側になるにつれて順次拡径するように傾斜して
いるために、連結管25bから流下するトナーが該緩衝部2
7a外周面に衝突することにより、該トナーの流速が低下
される。緩衝部27aの下端部であるパッキン27c近接部分
の外周面は、パッキン27cの外径よりも小さい一定の直
径になっている。従って、弁体27の軸心がノズル部26の
軸心に対してずれた状態になっていても、ノズル部26下
端部が緩衝部27a下端部に案内されて、パッキン27cの上
面がノズル部26下端面に確実に圧接されるようになって
いる。パッキン27cは、薄板状をしており、しかも緩衝
部27aの下端面に形成された突起27mが該パッキン27cの
上面に食い込んだ状態になっているために、緩衝部27a
の軸心部にまでトナーが進入するおそれがない。
【0033】弁体27における下側のガイド部27bは、パ
ッキン27c外周面から下側になるにつれて順次拡径する
肩部27fが設けられており、該肩部27fの下方には、下側
になるに連れて順次縮径する外周面27gが連続してい
る。この外周面は45度以上の角度で傾斜されており、ボ
トル81が上昇されてノズル部26に嵌合されたノズルパッ
キン26bに当接される際に、該ボトル81のトナー投入口8
1aを案内するようになっている。
【0034】弁体27は、トナーが充填される容器が変更
される際には、取り替えられるようになっている。弁体
27は、ホッパー25aの蓋部25gを貫通した弁体駆動軸28と
連結ロッド31との連結ピン31aによる連結を解除して、
弁駆動軸28を下方へスライドさせることにより、該弁体
駆動軸28と一体的にトナー供給器25から取り外されるよ
うになっている。新たに弁体27をトナー供給器25に取り
付ける場合には、弁体27が取り付けられた弁体駆動軸28
をノズル部26の下端開口部から挿入して、ホッパー25a
内に設けられた整流コア28dの軸心部に挿通させ、ホッ
パー25aの蓋部25gを貫通させる。そして、該弁体駆動軸
28の上端部と連結ロッド31とを連結ピン31aによって連
結することにより、弁体27がトナー供給器25に取り付け
られる。
【0035】また、ノズル部26の外周部には、円筒状の
プッシャー部材100が設けられている。該プッシャー部
材100は、トナーが充填される容器として、図6に示す
ように、一側面に開口部を有し該開口部をスライド板82
bによって覆われたカートリッジ82を使用する場合に、
トナー投入口82aよりも上方へ延出するスライド板82bの
上端部を押圧するために設けられている。該プッシャー
部材100は、その上部が円柱状をしており、下部が下側
になるにつれて順次縮径する円錐台状をしている。そし
て、その上部には、周方向に等しい間隔をあけた4箇所
に上方に開放された凹部110がそれぞれ形成されてお
り、各凹部110内に、コイルスプリング111が設けられて
いる。各コイルスプリング111は、その水平状となった
下端面が、ノズル部26に装着されたノズルパッキン26b
よりも下方に位置するように、プッシャー部材100を下
方へ押圧している。プッシャー部材100の円錐台状をし
た下部には、各凹部間に位置するように、周方向に等し
い間隔をあけた4箇所に下方へ開放された切欠部120
が、それぞれ形成されており、各切欠部120内に、ノズ
ル部26に固定されたピン121が水平状態で挿通してい
る。各ピン121は、コイルスプリング111によって下方へ
押圧されてプッシャー部材100が下方へ落下することを
防止している。
【0036】作業ユニット20の下部には、図7に示すよ
うに、ボトル81が載置されるテーブル24cを昇降するテ
ーブル昇降機構24、およびカプセル減圧室を形成するカ
プセル23を昇降させるカプセル昇降機構30が設けられて
いる。テーブル昇降機構24は、エアーシリンダ24sを有
しており、該エアーシリンダ24sは支柱21(図3参照)
に支持された底板21aの中央部上に鉛直状態で固定され
ている。該エアーシリンダ24sのピストンロッド24pは、
上方へ延出しており、該ピストンロッド24pの先端部
に、ボトル81が載置されるテーブル24cが水平状態で支
持されている。このテーブル24cの上面中央部には、円
柱状の支持台24dが上方へ突出するように設けられてい
る。該テーブル24cに載置されるボトル81は、例えば、
リテーナ24eに保持されて、該ボトル81のトナー投入口8
1aが上方に向いた鉛直状態になるように支持台24dに支
持される。該リテーナ24eの下端部には、テーブル24cの
支持台24dが嵌入し得る凹部が設けられている。また、
テーブル24cにおける上面の外周部には、上方へ伸びる
壁部24fが全周にわたって設けられており、この壁部24f
によりテーブル24c上に落下したトナーが周囲に飛散す
ることを防止するようになっている。該テーブル24c
は、例えば白色樹脂、あるいは鏡面仕上された金属によ
って形成されており、テーブル24cの反射率の変化を光
センサーによって検出することにより、トナーの落下を
検出し得る。
【0037】テーブル昇降用のエアーシリンダ24sは、
高圧エアーによって伸縮駆動されるようになっている。
そして、テーブル24cが上昇されるようにピストンロッ
ド24pを上昇させる方向へ駆動する場合には、駆動エア
ーの圧力が、ピストンロッド24pを下降させるように駆
動する場合よりも低く設定されている。
【0038】また、ピストンロッド24pの先端部におけ
るテーブル24cの下側には、該エアーシリンダ24sを取り
囲む円筒状をしたカバー部材24bの上端面が取り付けら
れている。従って、エアーシリンダー24sのピストンロ
ッド24pが上昇することにより、該カバー部材24bがテー
ブル24cとともに上昇するようになっている。
【0039】テーブル24cおよび該テーブル24c上に載置
されたボトル81を取り囲むカプセル23を昇降させるカプ
セル昇降機構30は、底板21aおよび上部固定板21c間(図
3参照)に鉛直状に設けられたロッドレス型のエアーシ
リンダー24hを有している。該エアーシリンダー24hの可
動部30aには、中央部に貫通孔24yを有する可動板24g
が水平状態で支持されている。該可動板24gの貫通孔
24yには、テーブル昇降機構24のエアーシリンダー24sを
取り囲むカバー部材24bが挿通している。該可動板24g
は、エアーシリンダー24sとは反対側の側部を、一対の
ガイド軸24iによってスライド可能に支持されており、
従って、該可動板24gは、ロッドレス型のエアーシリン
ダー24hによって水平状態で昇降されるようになってい
る。各ガイド軸24iは、底板21aおよび上部固定板21cの
間に鉛直状態で支持されている。
【0040】可動板24gの貫通孔24yを挿通するカバー部
材24bは、該可動板24g上に設けられた円筒状のスライダ
ー24a内を挿通している。該スライダー24aの内周面に
は、カバー部材24b外周面と気密に接触する複数のOリ
ング24jおよび24jが、上下方向に適当な間隔をあけて設
けられたリング溝24z内に支持されており、該カバー部
材24bと可動板24gとが相対的に昇降する際にも、両者の
間の気密状態が各Oリング24jにて保持される。各Oリ
ング24jは、スライダー24aの上部および下部にそれぞれ
配置されているために、カバー部材24bがスライダー24a
に対して昇降される際に、該カバー部材24bが傾くこと
が防止され、該カバー部材24bが鉛直状態で昇降され
る。また、各Oリング24jが収容されているスライダー2
4aのリング溝24zには、スライダー24aを放射状に貫通す
る複数の小孔24kが形成されており、各Oリング24jを取
り外す際には、スライダー24aの外周面から小孔24kにピ
ンを挿入してOリング24jを内方へ押圧することによ
り、該Oリング24jを容易に取り外すことができるよう
になっている。
【0041】スライダー24aの外周部には、カプセル支
持台24xが嵌合されている。該カプセル支持台24xの下端
部外周面には、カプセル23の下端部を支持するフランジ
部が設けられており、該フランジ部上にカプセル23が鉛
直状態で支持されている。該カプセル支持台24x外周面
には、カプセル23内周面と気密に当接するパッキン24m
が設けられている。パッキン24mは、カプセル支持台24x
とカプセル23との間に、カプセル23bがパッキン24mに対
して容易に着脱されて、しかも、カプセル23とパッキン
24mとの気密性が損なわれないように、カプセル23の内
面に対して1.70mm以上の間隙が形成されるように、弾性
率が設定されている。
【0042】カプセル昇降機構30におけるエアーシリン
ダー24hによってカプセル23が上昇されると、該カプセ
ル23の上端面が、各支柱21に支持された蓋体22aの下面
に気密に圧接される。これにより、カプセル23内は気密
状態になり、気密状態のカプセル23内にテーブル24cお
よびボトル81が位置されている。気密状態となったカプ
セル23内は、各作業ユニット20に取り付けられた減圧器
94(図8参照)によって減圧され、これにより、カプセ
ル23内に位置するボトル81内も減圧される。ボトル81内
が減圧されると、テーブル昇降機構24におけるエアーシ
リンダ24sが駆動されてボトル81がカプセル23内を上昇
される。そして、該ボトル81のトナー投入口81aがノズ
ル部26に嵌合される。
【0043】カプセル23は、透明な合成樹脂製の上部半
体と下部半体とが気密に接合されることにより構成され
ている。従って、カプセル23は上部半体と下部半体とに
容易に分離することができるため、内部のメンテナンス
等が容易に行えるとともに、運搬性にも優れている。ま
た、カプセル23は、透明な合成樹脂製であるために、カ
プセル23内でのトナー落下を、目視により、あるいは外
部に設置された光センサーにより検出することができ
る。
【0044】エアーシリンダ24sの伸縮ストロークは、
テーブル24c上に載置されるボトル81の高さに応じて調
整されるようになっており、高さの異なる容器がテーブ
ル24c上に載置された場合にも、該容器をノズル部26近
傍にまで支障なく上昇でき、しかも、ノズル部26にも容
易に嵌合させることができる。また、テーブル24cの高
さは、上部固定板21cの高さに等しくされているため
に、テーブル昇降機構24は上部固定板21cの下方に収容
された状態になって、作業ユニット20全体をコンパクト
にすることができる。
【0045】カプセル23の上端面に気密状態で当接する
蓋体22aには、図8に示すように、排気型の減圧器94が
それぞれ設けられている。各減圧器94は、高圧エアーが
通流する主通路96と、該主通路96内を通流する高圧エア
ーによって減圧されるように該主通路96に連通するサブ
通路97とを有しており、各サブ通路97が、開閉弁93を介
して、蓋体22aに設けられた一方の貫通孔22f(図3参
照)に連結されている。従って、蓋体22aにカプセル23
が圧接された状態で、減圧器94の主通路96内を高圧エア
ーが通流すると、サブ通路97が減圧されて、開閉弁93が
開放されていることにより蓋体22aの貫通孔22fを通して
カプセル23内が減圧される。各作業ユニット20に設けら
れる各排気型減圧器94は、それぞれ開閉弁92を介して、
単一の高圧エアー供給源95に接続されている。該高圧エ
アー供給源95から供給される高圧エアーは、図2に示す
中空の連結軸11の上端部から該連結軸11内へ送給され
て、図示しない6本のフレキシブルな連結パイプによっ
て各蓋体22aに取り付けられた減圧器94へ開閉弁92を介
して送給される。各減圧器94から排気されるエアーは、
各作業ユニット20が取り付けられる一対の支柱21の中空
となった一方を通って、中空の回転軸12、および該回転
軸12が連結されたダイレクトドライブモーターの中空の
出力軸内を通って排出されるようになっている。各排気
型の減圧器94は、内部の通路96および97内を高圧エアー
が通流するために、各通路96および97内にトナー等の微
粉塵が滞留するおそれがない。なお、蓋体22aの貫通孔2
2gは、減圧状態のカプセル23内を常圧に復帰させる際に
利用されるように設けられており、該貫通孔22gは図示
しない開閉弁によって開閉されるようになっている。
【0046】作業ユニット20が周回移動するステーショ
ンST4および5には、図9に示すように、各作業ユニ
ットが周回移動してきた際に、各作業ユニット20に設け
られたホッパー25aの導入管部25hに対向する集塵フード
35がそれぞれ設けられている。各集塵フード35は、ロー
タリ充填器10のベース支柱15に支持された支持ロッド37
によって支持されており、該集塵フード35には、内部を
減圧される集塵パイプ36の一端部が接続されている。ま
た、ベース支柱15には、ロータリー型のシリンダー38が
支持されており、該シリンダー38には、水平状態になっ
た連結アーム39の基端部が取り付けられており、該連結
アーム39の先端部が各作業ユニット20におけるホッパー
25aの周面に対向している。該連結アーム39は、シリン
ダー38によって水平方向へ往復回動するようになってい
る。該連結アーム39の先端部には、ホッパー25aの周面
に対向してノッカー29が取り付けられており、シリンダ
ー38の駆動により、ノッカー29がホッパー25aの周面に
衝突して衝撃を与えるようになっている。
【0047】また、ステーションST6には、トナー供
給器25のノズル部26および弁体27に嵌合して、弁体27、
ノズル部26内周面、ホッパー25a内周面等に付着したト
ナーを除去するクリーナー95が設けられており、該クリ
ーナー95がノズル部26に嵌合されて減圧されることによ
り、ホッパー25a内等に付着するトナーが吸引されて除
去されるようになっている。
【0048】このような構成の粉体充填装置によるトナ
ー充填作業を、図10を参照して、説明する。図10
(a)に示すように、ステーションST1に周回移動し
た作業ユニット20は、カプセル23が最下側に下降した状
態になっており、従って、テーブル24cがカプセル23の
上端面と同じ高さに位置されている。また、作業ユニッ
ト20の上部に設けられたトナー供給器25の下端部のノズ
ル部26は、上方へ移動された弁体27によって閉塞されて
いる。そして、搬入コンベア50の終端部に搬送されたボ
トル81は、搬入装置60によって該テーブル24c上に移載
される。ボトル81がテーブル24c上に移載されると、各
作業ユニット20が一体的に周回移動されて、ステーショ
ンST1内に位置する作業ユニット20は、ステーション
ST2内に位置される。
【0049】作業ユニット20がステーションST2に位
置されると、図10(b)に示すように、まず、カプセ
ル昇降機構30が駆動されて、カプセル23全体が上昇され
る。カプセル23は、その上端が蓋体22aの下端面に密着
するまで上昇され、蓋体22aによってカプセル上端面が
気密状態に閉止される。これにより、カプセル23の上昇
が停止される。このような状態になると、蓋体22aによ
ってカプセル23の上端面が気密に封止されたことを確認
するために、作業ユニット20に設けられた減圧器94によ
り、蓋体22aの貫通孔22fを通してカプセル23内が減圧さ
れ、該カプセル23の圧力が、例えば-300mmHgにまで減圧
される。カプセル23内に位置するボトル81は、そのトナ
ー投入口81aが開放されているために、カプセル23内の
減圧と同時に該ボトル81内も減圧される。
【0050】このような確認作業によって、カプセル23
の上端面が密閉されていることが確認されると、作業ユ
ニット20は、ステーションST3へと周回移動される。
ステーションST3では、弁体27にてノズル部26の下端
開口部が閉塞されているトナー供給器25に、該トナー供
給器25の上方に位置するトナー計量器70から所定量のト
ナーが供給される。その後に、カプセル23内が減圧され
て、ー500mmHgに減圧される。このときの減圧によって、
同時にボトル81内も同様に減圧される。そして、カプセ
ル23内が-500mmHgに達すると、テーブル昇降用のエアー
シリンダ24sが駆動されて、ボトル81を上昇させるべく
テーブル24cが上昇される。これにより、ボトル81がカ
プセル23内を上昇するとともに、該カプセル23内に、該
エアーシリンダ24sのピストンロッド24pを覆うカバー部
材24bが進入する。このようにして、ボトル81のトナー
投入口81aがノズル部26に近接した所定位置に達する
と、エアーシリンダ24sの駆動が停止される。このと
き、カプセル23内に円筒状のカバー部材24bが順次進入
するために、該カプセル23内の減圧度が変化する。この
ため、ボトル81のトナー投入口81aがノズル26に嵌合さ
れる直前の該ノズル26に近接した状態になると、一旦、
テーブル24cの上昇が停止される。
【0051】テーブル24cの上昇は、ボトル81の上端面
がノズル部26に近接した所定位置に達したことを、カプ
セル23の外部に設けられたレベルセンサーが検知するこ
とにより停止される。
【0052】ボトル81が載置されたテーブル24cを上昇
させるエアーシリンダ24sは、比較的低いエアー圧力に
よってテーブル24cを上昇させるようになっているが、
カプセル23内が減圧されることにより該テーブル24cが
上方へ吸引されるために、該テーブル24cは、エアーシ
リンダ24sの比較的低いエアー圧力であっても高速で上
昇されることになる。
【0053】ボトル81のトナー投入口81aがノズル26に
近接した状態になって、該ボトル81の上昇が停止され
ると、エアーシリンダ24sには、ピストンロッド24p
を下降させる方向へ、低いエアー圧力が加えられる。こ
のエアー圧力は、カプセル23内が減圧されていることに
よってテーブル24cに加わる力が上方への力と釣り合う
ように設定されており、これにより、テーブル24cは所
定の高さ位置に確実に停止される。
【0054】このように、テーブル24cを所定の高さ位
置に確実に停止させるために、ピストンロッド24pを下
降させる方向へエアーシリンダ24sに加わるエアーの圧
力Fは、テーブル24cの停止時におけるカプセル23内の
減圧度を−xmmHg、カバー部材24bの断面積をBcm2とす
ると、F=B×(1(Kg/cm2)×(x/760))、を満足す
るように設定されている。
【0055】このように、ボトル81のトナー投入口81a
がノズル部26近傍の所定位置に停止された状態になる
と、カプセル23内が減圧器94によってさらに二次減圧さ
れ、カプセル23内およびボトル81内が、設定減圧値の98
%に達するまで減圧される。そして、カプセル23内およ
びボトル81内が所定の圧力にまで減圧された状態になる
と、減圧器94による減圧が停止されて、カプセル23およ
びボトル81内がその減圧状態を保持して、次の作業ステ
ーションST4へと作業ユニット20が周回移動される。
【0056】作業ステーションST4では、図10
(d)に示すように、カプセル23の減圧が再開されて、
カプセル23内およびボトル81内が設定圧力となるまで減
圧される。このように、作業ステーションST3にて、
ボトル81を所定の高さ位置に上昇させるために、カプセ
ル23内に進入するカバー部材24bによるカプセル23内の
減圧度が変更されるが、ボトル81がノズル部26に近接し
た位置まで上昇させて、最終的にカプセル23内に進入さ
れるカバー部材24b量の大部分が進入した状態になる
と、テーブル24cの上昇を一旦停止し、その後に、さら
に、カプセル23内を減圧して設定圧力となるように減圧
するようにしているために、カプセル23内は正確に設定
値にまで減圧される。
【0057】カプセル23が設定圧にまで減圧されると、
ボトル81のトナー投入口81aがノズル部26に嵌合するよ
うに、テーブル24cがさらに上昇される。このとき、ノ
ズル部26の下端部を閉塞する弁体27は、下部のガイド部
27bにおけるテーパー状になった外周面27gがボトル81の
トナー投入口81aを弁体27と同心状となるようにガイド
しつつ、トナー投入口81a内に進入する。そして、ボト
ル81のトナー投入口81aに弁体27が進入して、該トナー
投入口81aが、ノズル部26に嵌合されたパッキン26bの下
端面に気密に圧接される。
【0058】このような状態になると、トナーホッパー
25aの蓋部25g上に取り付けられたエアーシリンダ32が駆
動されて、弁体27に連結された弁体駆動軸28が下方へと
移動される。これにより、弁体27が下降されて、ノズル
26の下端開口部が開放され、ホッパー25a内のトナー
が、該ホッパー25の下部軸心部に設けられた整流コア28
cの上部28dによって、整流されつつ円滑にノズル部26へ
と流下する。そして、該ノズル部26から、減圧状態にな
ったボトル81内へと高速で流下される。ホッパー25aの
縮径された下部において、トナーが圧縮されることによ
り、空気が上方へ吹き上げられても、その空気流は整流
コア28dの下部28eによって整流されるため、ホッパー25
a内にて乱流が発生せずに、トナーは円滑にノズル部26
へと流下する。このとき、同時に、カプセル23の上端面
に圧接された蓋体22cの貫通孔22gは、該貫通孔22gに取
り付けられた開閉弁が開放されることによって開放され
て、カプセル23内へ大気が導入される。その結果、トナ
ーが高速で流入されるボトル81の周囲のカプセル23内が
大気圧に復帰され、ボトル81が、高速で流入するトナー
によって破損するおそれがない。
【0059】ボトル81内に流入するトナーは、ノズル部
26の下方に位置された弁体27の緩衝部27aに衝突して、
該緩衝部27aの外周面に沿って流下する。その結果、ボ
トル81内に流入するトナーは、その流下速度が減少され
て、ボトル81の底部に激しく衝突することが防止され
る。従って、トナーがボトル81内で固化するトナーブロ
ッキング現象の発生が防止される。
【0060】さらに、弁体27が開放される際には、ホッ
パー25aが、ノッカー29によって振動される。その結
果、トナーホッパー25a内のトナーが、滞留することな
く、確実にボトル81内に流下する。
【0061】次いで、作業ユニット20は、図10(e)
に示すステーションST5へ周回移動され、該ステーシ
ョンST5に設けられたノッカー29が駆動されてホッパ
ー25aが振動され、該ホッパー25a内に残留するトナーが
確実にボトル81内へと排出される。そして、所定時間に
わたってノッカー29が駆動されると、その後に、弁体27
が上昇されて、ノズル部26の下端開口部が閉塞される。
その後に、ボトル81を下降させるべく、テーブル24cが
下降されるとともに、カプセル23が下降される。このと
き、テーブル24cを下降させるエアーシリンダ24sは、高
圧エアーによって高速で駆動されるために、テーブル24
cは高速で下降される。
【0062】その後、図10(f)に示すように、作業
ユニット20は、最後のステーションST6に周回移動さ
れて、テーブル24c上に載置されているトナーが充填さ
れたボトル81を搬出装置80により該テーブル24cから搬
出コンベア90上に移載する。このとき、ステーションS
T6に設けられクリーナー95が、ノズル部26に嵌合さ
れ、該ノズル部26の内部を吸引して、弁体27、ノズル26
内周面、ホッパー25a内周面等に付着したトナーが除去
される。このようにして、作業ユニット20のトナー供給
器25がクリーニングされると、作業ユニット20は、ステ
ーションST1へと周回移動され、前述の動作と同様の
動作が繰り返されて、ボトル81内にトナーが充填され
る。
【0063】なお、トナーが充填される容器として、図
6に示すように、スライド板82bを有するカートリッジ8
2を使用する場合には、ステーションST4にてノズル
部26にカートリッジ82のトナー投入口82aが嵌合される
と、プッシャー部材100が該カートリッジ82のスライド
板82bに押圧されて上方へ移動した状態になる。従っ
て、トナーの充填が終了して、カートリッジ82が下降さ
れる際には、スライド板82bがプッシャー部材100によっ
て下方へ押し下げられるために、カートリッジ82のトナ
ー投入口82aがノズル部26から確実に離脱される。
【0064】なお、本発明は以上の実施例に限定され
ず、例えば、図11に示すように、カプセル23が圧接さ
れる蓋体22aに、該カプセル23内を減圧状態から大気圧
に復帰させるために設けられた大気導入用の貫通孔22g
のほかに、開閉弁が取り付けられた小口径の大気導入用
の補助貫通孔22hを設けてもよい。該補助貫通孔22hは、
作業ユニット20におけるカプセル23内を減圧した状態
で、トナー充填作業が何等かの原因によって停止された
場合に、減圧状態のカプセル23内を大気圧に戻すため
に、大気導入用の貫通孔22gに替えて使用される。補助
貫通孔22hは小径であるために、カプセル23内へ大気は
低速で流入するために、カプセル23内でのトナーの飛散
が防止される。大気導入用の貫通孔22gに取り付けられ
た開閉弁を、通流する大気の流量を調整できる構成とし
て、減圧状態のカプセル23内を大気圧に復帰させる速度
を制御できるようにしてもよい。
【0065】
【発明の効果】本発明の粉体充填装置は、このように、
所定量の粉体を貯留するホッパー内に整流部材が設けら
れているために、ホッパー内のトナーを円滑にノズル部
へと流下することができる。また、ノズル部を開閉する
弁体の駆動軸が該整流部材を挿通しているために、該弁
体の取り替えが容易に行える。弁体は、ノズル部を開放
した際に該ノズル部から流下する粉体を緩衝し得るため
に、容器内にて粉体が固まるおそれがない。弁体は、容
器の粉体投入口がノズル部に嵌合される際に、該粉体投
入口を案内するようになっているために、容器とノズル
部とが確実に整合状態とされる。さらに、容器の粉体投
入口が嵌合されるノズル部の下端部は、該粉体投入口と
の間隙が小さくなるような形状になっているために、そ
の間隙内に粉体が進入することが抑制される。ノズル部
に設けられるプッシャー部材によって、容器は確実にノ
ズル部から離脱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の粉体充填装置の一例を示す概略平面図
である。
【図2】その粉体充填装置の側面図である。
【図3】その粉体充填装置に使用される作業ユニットの
分解斜視図である。
【図4】その作業ユニットの上部に設けられたトナー供
給器の縦断面図である。
【図5】そのトナー供給器に設けられた弁体の断面図で
ある。
【図6】そのトナー供給器の下端部の動作説明図であ
る。
【図7】作業ユニットの下部の縦断面図である。
【図8】各作業ユニットに使用される減圧器の概略構成
図である。
【図9】作業ステーションに設けられた集塵機構とノッ
カを示す斜視図である。
【図10】(a)〜(f)は、それぞれ本発明の充填装
置の各工程における動作説明図である。
【図11】本発明に使用される作業ユニットの他の実施
例を示す概略図である。
【符号の説明】
10 ロータリ充填器 20 作業ユニット 23 カプセル 24 テーブル昇降機構 25 トナー供給器 25a ホッパー 25b 連結管 26 ノズル部 26b ノズルパッキン 27 弁体 27a 緩衝部 27b ガイド部 28 弁体駆動軸 28c 整流コア 30 カプセル昇降機構 100 プッシャー部材

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉体が充填される容器の内部と外部とを平
    衡に減圧した状態から、該容器の内部に粉体を流下させ
    ると同時に、該容器の外部を昇圧することによって、粉
    体を容器内に充填する装置であって、 容器内に流下される所定量の粉体を貯留するホッパー
    と、 該ホッパーの下端部に連結されて該ホッパー内の粉体を
    下方へ流下させるノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の下端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、を具備し、 前記ホッパー内の軸心部に、上部および下部がそれぞれ
    上側および下側になるにつれて順次縮径する円錐状とな
    った整流部材が配置されており、該整流部材の軸心部を
    前記弁体駆動軸がスライド可能に挿通していることを特
    徴とする粉体充填装置。
  2. 【請求項2】前記弁体駆動軸は、前記ホッパー内部を挿
    通する上側部分が大径であって、前記ノズル部を挿通す
    る下側部分が小径になっている請求項1に記載の粉体充
    填装置。
  3. 【請求項3】前記ホッパー上には、前記弁体駆動軸を昇
    降させる駆動源が配置されており、該駆動源と弁体駆動
    軸とが取り外し可能になっている請求項1に記載の粉体
    充填装置。
  4. 【請求項4】粉体が充填される容器の内部と外部とを平
    衡に減圧した状態から、該容器の粉体投入口を通して該
    容器内部に粉体を流下させると同時に、該容器の外部を
    昇圧することによって粉体を容器内に充填する装置であ
    って、 容器内に流下される所定量の粉体を貯留するホッパー
    と、 該ホッパーの下端部に連結されており、該容器の粉体投
    入口が下端部に嵌合されて該ホッパー内の粉体を下方へ
    流下させるノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の凹端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、を具備し、 該弁体は、ノズル部から流下する粉体が外周面に衝突す
    るように上側になるにつれて順次縮径する円錐台状にな
    った上部の緩衝部と、該容器の粉体投入口を外周面によ
    って案内するように下側になるにつれて順次縮径する円
    錐台状となった、下部のガイド部と、を有していること
    を特徴とする粉体充填装置。
  5. 【請求項5】前記弁体の緩衝部には、前記ノズル部の下
    端開口部に圧接されるパッキンが設けられている請求項
    4に記載の粉体充填装置。
  6. 【請求項6】粉体が充填される容器の内部と外部とを平
    衡に減圧した状態から、該容器の粉体投入口を通して該
    容器内部に粉体を流下させると同時に、該容器の外部を
    昇圧することによって粉体を容器内に充填する装置であ
    って、 容器内に流下される所定量の粉体を貯留するホッパー
    と、 該ホッパーの下端部に連結されており、該容器の粉体投
    入口が下端部に嵌合されて該ホッパー内の粉体を下方へ
    流下させるノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の下端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、を具備し、 該弁体は、前記ノズル部から流下する粉体が外周面に衝
    突するように上側になるにつれて順次縮径する円錐台状
    であって、前記ノズル部の下端開口部に圧接されるパッ
    キンが嵌合された上部の緩衝部を有しており、該緩衝部
    は嵌合されたパッキンの上方に隣接して前記ノズル部内
    に嵌入される一定の外径部分が設けられていることを特
    徴とする粉体充填装置。
  7. 【請求項7】粉体が充填される容器の内部と外部とを平
    衡に減圧した状態から、該容器の粉体投入口を通して該
    容器内部に粉体を流下させると同時に、該容器の外部を
    昇圧することによって粉体を容器内に充填する装置であ
    って、 容器内に流下される所定量の粉体を貯留するホッパー
    と、 該ホッパーの下端部に連結されており、該容器の粉体投
    入口が下端部に嵌合されて該ホッパー内の粉体を下方へ
    流下させるノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の下端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 前記ノズル部に圧接されるように該弁体に嵌合されたパ
    ッキンと、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、を具備し、 該弁体は、前記ノズル部から流下する粉体が外周面に衝
    突するように上側になるにつれて順次縮径する円錐台状
    であって下部にパッキンが嵌合された上側の緩衝部と、
    下側になるにつれて順次拡径する肩部を該パッキンに隣
    接して設けられた下側のガイド部と、を有することを特
    徴とする粉体充填装置。
  8. 【請求項8】粉体が充填される容器の内部と外部とを平
    衡に減圧した状態から、該容器の粉体投入口を通して該
    容器内部に粉体を流下させると同時に、該容器の外部を
    昇圧することによって粉体を容器内に充填する装置であ
    って、 容器内に流下される所定量の粉体を貯留するホッパー
    と、 該ホッパーの下端部に連結されており、該容器の粉体投
    入口が下端部に嵌合されて該ホッパー内の粉体を下方へ
    流下させるノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の下端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 該弁体の上昇によって前記ノズル部の下端開口部に圧接
    されるように該弁体に嵌合されたパッキンと、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、を具備し、 前記弁体の上昇によるパッキンのノズル部下端開口閉塞
    位置が、該ノズル部に嵌合される容器の粉体投入口より
    も下方に位置していることを特徴とする粉体充填装置。
  9. 【請求項9】粉体が充填される容器の内部と外部とを平
    衡に減圧した状態から、該容器の粉体投入口を通して該
    容器内部に粉体を流下させると同時に、該容器の外部を
    昇圧することによって粉体を容器内に充填する装置であ
    って、 容器内に流下される所定量の粉体を貯留するホッパー
    と、 該ホッパーの下端部に連結されており、該容器の粉体投
    入口が下端部に嵌合されて該ホッパー内の粉体を下方へ
    流下させるノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の下端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 前記ノズル部に圧接されるように該弁体に嵌合されたパ
    ッキンと、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、を具備し、 該弁体は、前記ノズル部から流下する粉体が外周面に衝
    突するように上側になるにつれて順次縮径する円錐台状
    をした上部の緩衝部と、該容器の粉体投入口を外周面に
    よって案内するように下側になるにつれて順次縮径する
    円錐台状であって該緩衝部に対して分離可能になった下
    部のガイド部と、を有しており、前記パッキンが両者の
    間に挟まれて外周部分が前記緩衝部よりも外方へ延出し
    た平板状をしていることを特徴とする粉体充填装置。
  10. 【請求項10】前記弁体のガイド部は、軸心部に上方へ
    突出する突部が設けられており、前記緩衝部の軸心部に
    は該突部が嵌入される凹部が形成されており、前記パッ
    キンが該突部に密着した状態で嵌合されている請求項9
    に記載の粉体充填装置。
  11. 【請求項11】前記弁体の緩衝部におけるパッキンとの
    当接面には、該パッキン内に食い込むように先鋭状にな
    った突起が設けられている請求項9に記載の粉体充填装
    置。
  12. 【請求項12】粉体が充填される容器の内部と外部とを
    平衡に減圧した状態から、該容器の粉体投入口を通して
    該容器内部に粉体を流下させると同時に、該容器の外部
    を昇圧することによって粉体を容器内に充填する装置で
    あって、容器内に流下される所定量の粉体が切り出され
    て貯留するホッパーと、 該ホッパーの下端部に連結されており、該容器の粉体投
    入口が下端部に嵌合されて該ホッパー内の粉体を下方へ
    流下させるノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の下端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、を具備し、 前記容器の粉体投入口が嵌入する前記ノズル部の下端部
    が一定の外径になっていることを特徴とする粉体充填装
    置。
  13. 【請求項13】前記ノズル部の一定の外径になった下端
    部の上部に、該ノズル部下端部に嵌入する容器の粉体投
    入口上端面が圧接されるノズルパッキンが設けられてい
    る請求項12に記載の粉体充填装置。
  14. 【請求項14】粉体が充填される容器の内部と外部とを
    平衡に減圧した状態から、該容器の粉体投入口を通して
    該容器内部に粉体を流下させると同時に、該容器の外部
    を昇圧することによって粉体を容器内に充填する装置で
    あって、容器内に流下される所定量の粉体を貯留するホ
    ッパーと、 該容器の粉体投入口が下端部に嵌合されて該ホッパー内
    の粉体を下方へ流下させるように該ホッパーの下端部に
    着脱可能に連結されたノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の下端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、 を具備する粉体充填装置。
  15. 【請求項15】粉体が充填される容器の内部と外部とを
    平衡に減圧した状態から、該容器の粉体投入口を通して
    該容器内部に粉体を流下させると同時に、該容器の外部
    を昇圧することによって粉体を容器内に充填する装置で
    あって、容器内に流下される所定量の粉体を貯留するホ
    ッパーと、 該ホッパーの下端部に連結されており、該容器の粉体投
    入口が下端部に嵌合されて該ホッパー内の粉体を下方へ
    流下させるノズル部と、 該ノズル部に対して昇降可能に配置されており、上昇す
    ることによって該ノズル部の下端開口部に嵌入して該開
    口部を閉塞し、下降することによって該ノズル部の下端
    開口部を開放する弁体と、 該弁体が下端部に取り付けられており、前記ホッパーお
    よびノズル部の軸心部を上下方向へのスライド可能に挿
    通している弁体駆動軸と、 前記ノズル部に上下方向へのスライド可能に嵌合されて
    おり、容器の粉体投入口よりも上方へ延出する部分に当
    接してその部分を下方に押圧するように下方へ付勢され
    た押圧手段と、 を具備する粉体充填装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1568610A2 (en) * 2002-01-30 2005-08-31 Ricoh Company, Ltd. Apparatus and method of filling microscopic powder
KR101321922B1 (ko) * 2011-12-05 2013-10-28 주식회사 포스코 텔레스코프 막힘 방지 장치 및 이를 이용한 텔레스코프 막힘 방지 방법
JP2014122042A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Toyo Jidoki Co Ltd 容器への粉体充填装置
JP2014522490A (ja) * 2011-06-02 2014-09-04 オーストラリアン ニュークリア サイエンス アンド テクノロジー オーガニゼーション 有害廃棄物を封止可能な容器内に移送するための充填デバイス、システム、および方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51113784U (ja) * 1975-03-12 1976-09-14
JPS54160444U (ja) * 1978-04-27 1979-11-09
JPH01170692U (ja) * 1988-05-19 1989-12-01
JPH03176305A (ja) * 1989-11-30 1991-07-31 Mita Ind Co Ltd 粉体充填装置
JPH03176302A (ja) * 1989-11-30 1991-07-31 Mita Ind Co Ltd 粉体充填装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51113784U (ja) * 1975-03-12 1976-09-14
JPS54160444U (ja) * 1978-04-27 1979-11-09
JPH01170692U (ja) * 1988-05-19 1989-12-01
JPH03176305A (ja) * 1989-11-30 1991-07-31 Mita Ind Co Ltd 粉体充填装置
JPH03176302A (ja) * 1989-11-30 1991-07-31 Mita Ind Co Ltd 粉体充填装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1568610A2 (en) * 2002-01-30 2005-08-31 Ricoh Company, Ltd. Apparatus and method of filling microscopic powder
EP1568610A3 (en) * 2002-01-30 2006-05-10 Ricoh Company, Ltd. Apparatus and method of filling microscopic powder
JP2014522490A (ja) * 2011-06-02 2014-09-04 オーストラリアン ニュークリア サイエンス アンド テクノロジー オーガニゼーション 有害廃棄物を封止可能な容器内に移送するための充填デバイス、システム、および方法
KR101321922B1 (ko) * 2011-12-05 2013-10-28 주식회사 포스코 텔레스코프 막힘 방지 장치 및 이를 이용한 텔레스코프 막힘 방지 방법
JP2014122042A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Toyo Jidoki Co Ltd 容器への粉体充填装置

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