WO2007100141A1

WO2007100141A1 - 粉体充填装置、粉体充填方法及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: WO2007100141A1
Application number: PCT/JP2007/054361
Authority: WO
Inventors: Tetsuo Isomura; Manabu Jimba; Masashi Koseki; Kei Jomen; Yutaka Ban
Original assignee: Canon Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2007-09-07
Also published as: US8517064B2; JP2012232802A; US20120006446A1; US8205646B2; US20080017272A1; US7836921B2; US20100326564A1; JP5539450B2

Abstract

高密度な充填を短時間で行うことができる粉体充填装置及び粉体充填方法を提供することを目的とする。　加圧ホッパを有する粉体充填装置であって、　前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、　前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成されるものであり、　前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする。

Description

明細書粉体充填装置、粉体充填方法及びプロセカー卜リッジ技術分野

本発明は、静電式複写機、プリンタ等の画像形成装置の現像装置に用いられるトナー等の微粉体を、被充填容器に充填する粉体充填装置、粉体充填方法、及び、該粉体充填方法で^体の充填が行われたプロセスカートリッジに関する。背景技術

従来、トナー等の微粉体は、スクリューフィーダ一、オーガ一式充填機、粉体自身の重力による自由落下、若しくは、空気を用いて粉体を搬送する手段等により粉体を被粉体充填容器に充填している。例えば、特開 2002— 293 301号公報には、空気を用いて粉体を搬送する方法の一例が記載されている。特開 2002— 293301号公報には、粉体供給機に貯留した粉体に気体を導入して粉体の流動性を高めた後、導入した気体の圧力を利用し粉体を被充填容器へ充填する構成が開示されている。特開 2002.— 293301号公報では、導入した圧力により粉体供給機中の粉体を搬送チューブへと搬送し、その搬送チューブを介して被充填容器へと粉体を供給し、所望の充填量に達した後、粉体供給機中の圧力を開放することで粉体の搬送を停止している。

しがしながら、特開 2002— 293301号公報に開示されている構成においては、気体で粉体供給機中に貯留している粉体の流動性を高めた後に被充填容器へと粉体を充填しているため、粉体を必要以上に流動化してしまい、粉体を高密度に被充填容器に充填することが困難であった。また、更には必要以上に流動化することで、充填に長時間を要するようになつていた。

また、特公平 06— 062121号公報では、粉体の流動性を高めることなく気体で搬送する充填方法が提案きれている。特公平 06— 062121号公報においては、先ず測定チャンパを減圧状態にすることで、粉体を測定チャンバに定量充填し、その後、 '測定チャンバの粉体搬送方向上流側から圧力を導入し、その圧力導入により粉体を充填する方法が開示されている。

しかしながら、特公平 06— 062121号公報に開示されている構成においては、測定チャンバの大きさにより粉体充填量が決まってしまうため、例えば、充填量の異なる充填を同じ装置で行う場合、測定チャンバ自体を交換することとなり、その負荷は大きいものとなる。また、多量の粉体を充填する際、本構成では、減圧により測定チャンバに充填する段階で、充填す粉体でフィルターが詰まりやすく、所定量の充填が困難になりやすいものであった。

また、特開平 03-226402号公報及び特公平 07— 100481号公報には、粉体に含まれる気体を脱気することで粉体を高密度にした後に被充填容器に充填する構成が開示されている。

すなわち、特開平 03— 226402号公報においては、内室及び外室を持つ中空円筒形の容器に粉体を充填し、その後、内室に設けた孔から粉体に含まれる空気を抜き、粉体を締固めた後に粉体を下方のフレキシブルな被.充填容器に充填する構成が開示されている。

また、特公平ひ 7— 100481号公報においては、同様のフィルタ一機能を有する粉体充填室へ横型ォ一ガスクリューを用いて粉体を充填し、充填と共に脱気を行い粉体を高密度にし、その後、被充填容器へと粉体を充填する構成が開示されている。 '

更に、被充填容器へ粉体を高密度に充填する方法として、以下の技術も開示されている。

特開 2002— 337801号公報には、粉体充填装置の充填ノズルが、充填容器内の粉体によって囲繞された状態で粉体を充填することにより、粉体の飛散を避けつつ、容器底部から徐々に上側に空気を追い出す方法であり、特に充填容器が細く狭い形状である場合には有効な方法が開示されている。

また、特開平 0 8— 1 9 8 2 0 3号公報には，粉体充填装置のエア吸引管を予め容器内部へ挿入した状態から、粉体の充填量にともなってエア吸引管を上昇させながら粉体を充填することにより、粉体内の気体を吸引し、粉体を高密度かつ高速に被充填容器へ充填する方法が開示されている。発明の開示

発明が解決しょうとする課題

本発明の目的は、粉体を高密度に充填することができる粉体充填装置及び粉体充填方法を提供することにある。

また、本発明の目的は、粉体を短時間で充填することができる粉体充填装置及び粉体充填方法を提供することにある。

更に、本発明の目的は、上記の粉体充填方法によって現像剤の充填を行った電子写真用プロセスカートリッジを提供することにある。 '

課題を解決するための手段

即ち、本発明は、加圧ホッパを有する粉体充填装置であって、前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成されるものであり、前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホツバ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填装置に関する。

また、本発明は、加圧ホッパを有する粉体充填装置を用いて行う粉体充填方法であって、前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成し、前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より'気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填方法に関する。

更に、本発明は、蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、粉体収納部に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を求められる形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法に関する。

更に、本発明は、蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を該蓋の内面側形状と実質的に等しい形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法に関する。

更に、本発明は、上記の粉体充填方法によって現像剤の充填を行った電子写真用プロセスカートリッジに関する。

発明の効果

本発明の充填装置並びに充填方法を用いることで、高密度な充填を短時間で行うことができる。図面の簡単な説明

図 1は、第 1の実施例に係る充填装置の概略図である。

図 2は、第 2の実施例に係る充填装置の概略図である。

図 3は、第 3の実施例に係る充填装置の概略図である。

図 4は、第 3の実施例に係る脱気装置 1 7の詳細図である。 2007/054361

5 図 5は、第 3の実施例に係る蓋 1 4一 1の装着工程を示した図である。

図 6は、第 4の実施例に係る充填装置を示した図である。 '

図 7は、第 4の実施例に係る脱気装置 1 8の詳細図である。

図 8は、分散度測定装置の概略図である。

図 9は、第 5の実施例に係る充填装置（全体）の概略図である。

図 1 0 Aは、第 5の実施例に係る貯留部 1 9の構成を示した図である。 . 図 1 0 Bは、第 5の実施例に係る貯留部 1 9の構成を示した図である。

図 1 1は、第 5の実施例.に係る被充填容器 1 4の構成を示した図である。

図 1 2は、第 6の実施例に係る被充填容器 1 4の構成を示した図である。

図 1 3は、第 6の実施例係る被充填容^脱気部の詳細図である。

図 1 4は、第 7の実施例に係る被充填容器 1 4の構成を示した図である。

図 1 5は、第 7の実施例に係る被充填容器脱気部の詳細図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明について説明する。

第 1の発明は、加圧ホッパを有する粉体充填装置であって、前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成されるものであり、前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力.を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填装置に関する。 '

'第 1の発明の粉体充填装置では、排出部を閉じた状態で加圧することにより粉体を圧縮し、その後、排出部を開放することによって、密度が高められた粉体が排出されるため、被充填容器へのより高密度な充填を容易に行うことができる。

また、第 2の発明は.、第 1の発明示した粉体充填装置に'おいて、前記加圧ホツバと前記粉体層が接する部分の少なくとも一部に、空気を通し粉体を遮断するフィルターが設けており、前記フィルターを介して、加圧ホッパ内の粉体層中に含まれる気体を脱気することを特徴とする。

第 2の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。 .

'更に、第 3の発明は、第 1の発明に示した粉体充填装置において、前記加圧ホッパに連通し、加圧可能な空間の容積を大きくするため < 補助器が設けられていることを特徴とする。

第 3の発明の粉体充填装置を用いることで、種々の充填量に対応できるようになり、装置の汎用性を向上できる。

更に.、第 4の発明は、第 3の発明に示した粉体充填装置において、前記加圧ホツバと前記補助容器との間に、空気を通し粉体を遮断するフィルターを設けたことを特徴とする。

第 4の発明の粉体充填装置を用いることで、前記補助容器に前記粉体が入り込んでしまうことを防ぐことができる。

更に、第 5の発明は、第 3の発明に示した粉体充填装置において、前記補助容器が、前記粉体層の表面よりも上方で前記加圧ホッパと接続されていることを特徴とする。

第 5の発明の粉体充填装置を用いることで、前記補助容器内の加圧エア一を効率良く前記粉体の搬送に用いることができる。

更に、第 6の発明は、第 1の発明に示した粉体充填装置において、前記被充填容器に充填された粉体の充填量を検知する検知手段と、該検知手段によって検知される充填量が所定量になった際、一旦前記加圧ホッパからの粉体の排出を停止し、停止した後、再び 5¾填を行う制御手段とを有することを特徴とする。第 6の発明の粉体充填装置では、一旦加圧ホツバからの粉体の排出を停め、粉体を落ち着かせてから再充填を行うことで、前記被充填容器への粉体の充填の制御精度を向上させることができる。

更に、第 7の発明は、第 6の発明に示した粉体充填装置において、前記検知手段が：前記加圧ホッパの質量の減少を検知することで、前記被充填容器の粉体の充填量を検知することを特徴とする。

第 7の発明の粉体充填装置を用いることで、粉体充填装置の汎用性を向上させ、更に粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。

更に、第 8の発明は、第 1の発明に示した粉体充填装置において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器内に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有することを特徴とする。尚、以降の発明においても同じであるが、排出部の後端部どは、加圧ホッパの排出部そのものの後端部であっても良く、或いは、加圧ホッパの排出部に連結されたチューブの如き搬送路の後端部であっても良い。さらには、後端部とは、排出部或いは搬送路に接続された脱気装置の如き部材を指す場合も含む。また、後端部とは、粉体の排出方向の下流側の端部のことである。

第 8の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体の充填量を更に増やし、蓋をする場合等においてもトナーの飛散等を抑制することができる。

更に、第 9の発明は、第 1の発明に示した粉体充填装置において、被充填容器内に'粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有しているとを特徴とする。 - ：

第 9の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体の充填量を更に増やすことができる。また、蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有している粉体層表面とすることができるため、蓋をかぶせる場合においても、蓋の凸部等によって粉体層が荒らされることがなく、接合面や周辺にトナーを飛散させたりすることなく良好な接合を行うことができる。更に、第 1 0の発明は、第 8の発明に示した粉体充填装置において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器内を脱気する脱気装置を備えていることを特徴とする。

第 1 0の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することが.できる。また、前記被充填容器の蓋を接合する際の前記粉体の飛散を防止できる。

更に、第 1 1の発明は、第 9の発明に示した粉体充填装置において、被充填粉体への粉体の充填が、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行われるものであり、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部に、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有するフィルタ一が付けられており、前記フィルターを介して脱気が行われることを特徴とする。

第 1 1の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。また、前記被充填容器の蓋を接合する際の前記粉体の飛散を防止できる。 '

更に、第 1 2の発明は、第 1の発明に示した粉体充填装置において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部には、被充填容器と密着させるためのシール部材が備えられていることを特徴とする。

第 1 2の発明の粉体充填装置を用いることで、充填中の前記粉体の被充填容器外への漏れを防ぐことができる。

更に、第 1 3の発明は、第 1〜1 2のいずれか 1 の発明に示した粉体充填装置において、前記加圧ホツバと前記被充填容器との間に、前記粉体を貯留する貯留部が設けられており、前記貯留部は、少なくともその壁面の一部が、空気を通し粉体を遮断する貯留部フィルターで構成されており、前記貯留部は、前記粉体を前記被充填容器へと排出する貯留部粉体排出口を封止するシャツ夕一を有していることを特徴とする。

第 1 3の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を被充填容! §に更に高密度に充填することができる。また、前記粉体を素早く充填できる。また、高密度に充填しながら、充填による粉体への負荷を軽減できる。また、粉体による装置汚れの発生を抑制できる。

また、第 1 4の発明は、第 1 3の発明に示した粉体充填装置において、前記貯留部フィルターを介して前記貯留部内を脱気する貯留部脱気装置が接続されていることを特徴とする。

第 1 4の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を更に高密度に、且つ短時間で充填することができる。

更に、第 1 5の発明は、第 1 3の発明に示した粉体充填装置において、俞記貯留部フィルターを介して前記貯留部内へ気体を導入する貯留部給気装置が接続されていることを特徴とする。

第 1 5の発明の粉体充填装置を用いることで、前記貯留部フィルターに付着する粉体の量を減らせ、充填精度を高めることができる。また、更には、前記貯留部フィルターの寿命を延長させることができる。また、更には前記貯留部フィルターの通気性能を安定化でき、耐久後に至るまで充填精度を安定化させることができる。 ·

'更に、第 1 6の発明は、第 1 3の発明に示した粉体充填装置において、前記貯留部粉体排出口の大きさが、前記被充填容器に設けられた粉体充填用の充填口よりも小さいことを特徴とする。

第 1 6の発明の粉体充填装置を用いることで、前記貯留部から被充填容器への充填時の粉体に起因する汚れの発生を抑制することができる。 ' ' また、第 1 7の発明は、加圧ホッパを有する粉体充填装置を用いて行う粉体充填方法であって、前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成し、前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入 JP2007/054361

10 して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填方法に関する。

第 1 7の発明の粉体充填方法を用いることで、より高密度に、且つ短時間で、被充填容器への粉体の充填を行うことができる。

更に、第 1 8の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、加圧ホッパの加圧時の導入圧が、 1 0〜1 5 0 k P aであることを特徴とする。

第 1 8の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を短時間で高密度に充填することができる。

更に、第 1 9の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパと前記粉体層とが接する部分の少なぐとも一部に、空気を通し粉体を遮断するフィルタ一が設けられており、前記フィルターを介して加圧ホッパ内の粉体層に含まれる気体を脱気した後、被充填容器への粉体の充填が行われることを特徴とする。

第 1 9の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。

更に、第 2 0の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパに連通し、加圧可能な空間の容積を大きくするための補助容器が設けられていることを特徴とする。

第 2 0の発明の粉体充填方法を用いることで、種々の充填量に対応できる充填方法とすることができ、充填方法の汎用性を向上できる。 '

更に、第 2 1の発明は、第 2 0の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホツバと前記補助容器との間に、空気を通し粉体を遮断する補助容器フィル夕一を設けたことを特徴とする。

第 2 1の発明の粉体充填方法を用いることで、前記補助容器側に前記粉体が入り込んでしまうことを防ぐことができる。 ' 更に、第 2 2の発明は、第 2 0の発明に示した粉体充填方法において、前記補助容器が、少なくとも前記粉体層表面よりも上方で前記加圧ホツバと接続されていることを特徴とする。

第 2 2の発明の粉体充填方法を用いることで、前記補助容器内の加圧エア一を効率良く前記粉体の搬送に用いることができる。

更に、第 2 3の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパからの粉体排出時、少なくとも 1回は前記排出部からの粉体の排出量を減らす或いは排出を停止する工程を含むことを特徴とする。

第 2 3の発明の粉体充填方法では、加圧ホツバからの粉体の排出を一旦'停める或いは緩めて粉体を落ち着かせてから、再度充填を行うことで、前記被充填容器への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。

更に第 2 4の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホツバからの粉体排出時、少なくとも 1回は前記排出部からの粉体の排出を停止する工程を含み、排出停止時の 1回あたりの時間が 0 . 2秒以上であることを特徴とする。

第 2 4の発明の粉体充填方法では、加圧ホッパからの粉体の排出を一旦停めて粉体を落ち着かせてから、再度充填を行うことで、前記被充填容^への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。

更に、第 2 5の発明は、第 2 4の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパからの排出を停止するタイミングが、前記被充填容器への最終的な充填量の 7 0 %から 9 5 %を排出した時点であることを特徴とする。

第 2 5の発明の粉体充填方法を用いることで、前記被充填容器への粉体の充填量の精度を向上させ、且つ、短時間で充填することができる。上記の夕イミングで一旦排出を停止した場合には、加圧ホッパ内の加圧度が程度であり、所望の最終的な充填量に対する微調整を行いやすい。

更に、第 2 6の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、排出 JP2007/054361

12 前の前記加圧ホッパ内の粉体量が、前記被充填容器への最終的な充填量よりも多いことを特徴とする。 ' '

第 2 6の発明の粉体充填方法を用いることで、前記被充填容器への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。最終的に加圧ホッパ内に粉体を残すことにより、充填の最後まで排出口を塞ぐことができ、加圧ホッパ内の圧力を利用した安定した充填が可能となる。 .

更に、第 2 7の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、充填開始時からの前記加圧ホッ.パの質量を測定することで、前記被充填容器に充填された充填量を検知することを特徴とする。 . 第 2 7の発明の粉体充填方法を用いることで、前記被充填容器への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。

更に、第 2 8の'発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の粉体収納部に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を所望の形状に成形して充填を行うことを特徴とする。

第 2 8の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体の充填量を更に増やし、また、蓋をする場合等においてもトナーの飛散等を抑制することができる。できる。 '，

更に、第 2 9の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有しており、被充填容器の粉体収納部における粉体の表面形状を該蓋の内面側形状と実質的に等しい形状に成形して充填を行うことを特徴とする。

第 2 9の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体の充填量を更に増やすことができる。また、蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有し Tいる粉体層表面とすることができるため、蓋をかぶせる場合においても、蓋の凸部等によって粉体層が荒らされることがなく、接合面や周辺にトナーを飛散させたりすることなく、良好な接合を行うことができる。

更に、第 3 0の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、被充填容器内への粉体の充填が、被充填容器内を脱気しながら行われることを特徴とする。

第 3 0の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。 - 更に、第 3 1の発明は、第 2 9の発明に示した粉体充填方法において、被充填容器内への粉体の充填が、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行われるものであり、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部に、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有する蓋形状フィルタ一が付けられており、前記蓋形状フィルタ一を介して脱気装置により脱気が行われることを特徴とする。

第 3 1の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体の充填量を更に高めることができる。

更に、第 3 2の発明は、第 1 7〜第 3 1のいずれか 1つの発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホツバと前記被充填容器との間に、前記粉体を貯留する貯留部が設けられており、前記貯留部は、少なくともその壁面の一部が、空気を通し粉体を遮断する貯留部フィルターで構成されており、前記貯留部は、前記粉体を前記被充填容器へと排出する貯留部粉体排出口を封止するシャッ夕 —を有しており、前記貯留部粉体排出口が前記シャツ夕一により封止されている状態で、前記粉体を前記加圧ホッパから前記貯留部へ前記粉体を充填し、その後、前記シャッターを開放することで前記粉体を貯留部より被充填容器へと充填することを特徴とする。.

第 3 2の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を被充填容器に更に高密度に充填することができる。また、前記粉体を素早く充填できる。また、高密度に充填しながら、充填による粉体への負荷を軽減できる。まだ、粉体による装置汚れの発生を抑制できる。

また、第 3 3の発明は、第 3 2の発明に示した粉体充填方法において、前記貯留部に粉体を充填する際、貯留部脱気装置を用いて、前記貯留部フィルターから前記貯留部内を脱気することを特徴とする。

第 3 3の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を更に高密度に、且つ短時間で充填することができる。

更に、第 3 4の発明は、第 3 2の発明に示した粉体充填方法において、 '前記貯留部内の粉体を被充填容器に充填する際、貯留部給気装置を用いて、前記貯留部フィルターから前記貯留部の内部へ気体を送ることを特徴とする。

第 3 4の発明の粉体充填方法を用いることで、前記貯留部フィル夕一に付着する粉体の量を減らすことができ、充填精度を高めることができる。また、更には、前記貯留部フィルターの寿命を延長させることができる。また、. 更には前記貯留部フィルタ一の通気性能を安定化でき、耐久後に至るまで充填精度を安定化させることができる。

更に、第 3 5の発明は、第 3 2の発明に示した粉体充填方法において、前記 . 貯留部粉体排出口の大きさが、前記被充填容器に設けられた粉体充填用の充填口よりも小さいことを特徴とする。

. 第 3 5の発明の粉体充填方法を用いるこ.とで、前記貯留部から被充填容器への充填時の粉体に起因する汚れの発生を抑制することができる。 '

更に、第 3 6の発明は、第 1 7の発明に示した粉体充填方法において、前記被充填容器は、粉体充填用の被充填容器粉体充填口と、前記粉体収容部内の気体を脱気する被充填容器脱気部とを有しており、前記被充填容器粉体充填口よりも上方に、被充填容器脱気部が設けられてお、前記被充填容器脱気部には、気体を速し、粉体を遮断する被充填容器脱気フィルターが設けられており、前記被充填容器脱気部より、脱気しながら、前記被充填容器への粉体の充填が行われることを特徴とする。 '

第 3 6の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体の落下による嵩密度低下を抑制することができる。また粉体噴出部よりも被充填容器脱気部が上方に配置されていることにより、スムーズに脱気が行われ、粉体収容部への粉体のより高密度な充填を短時間で行うことができる。

第 3 7の発明は、第 3 6の発明に示した粉体充填方法において、前記被充填容器粉体充填口が、前記被充填容器の粉体収容部の鉛直方向の下端或いはその近傍に配置されており、前記被充填容器脱気部が前記粉体収容部の鉛直方向の上端或いはその近傍に配置されることを特徴とする。

第 3 7の発明の粉体充填方法を用いることで、トナーよりも比重の軽い気体を粉体収容部内から効率よく安定して脱気でき、より高密度に安定して充填することができる。

更に、第 3 8の発明は、第 1 7〜第 3 5のいずれか 1つの発明に示した粉体充填方法において、前記被充填容器は、粉体が収容される粉体収容部と被充填容器脱気部とを有しており、前記被充填容器が充填時の姿勢にて、前記粉体収容部の鉛直上方側から下方へ延在する充填補助管を有し、前記被充填容器脱気部は、前記粉体収容部の鉛直上方に配置されており、前記被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が前記充填補助管の上端部に接続され、前記粉体収容部内の気体を前記被充填容器脱気部から脱気しながら、粉体を前記粉体収容部へ前記充填補助管を通して充填することを特徴とする。 '

第 3 8の発明の粉体充填方法を用いることで.、排出部より排出された粉体を粉体収容部内の下方から充填でき、短時間で、より高密度な充填を行うことができる。また、粉体収容部に充填補助管を設けることにより、粉体充填装置の省スペース設計が可能になるとともに, 充填時の粉体飛散を防止することができる。第 3 9の発明は、第 3 8の発明で示した粉体充填方法において、前記充填補助管の上端部と前記被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部との接続部に、該接続部を密封する密閉シールが前記粉体充填装置と前記被充填容器との少なくとも一方に設けられていることを特徴とする。

第 3 9の発明の粉体充填方法を用いることで、充填中期から後期であっても、排出部から排出された粉体を充填補助管を通して、粉体収容部の下方へ確実に案内でき、より安定して粉体の充填を行うことができる。.

第 4 0の発明は、第 3 8.の発明で示した粉体充填方法において、前記被充填容器脱気部に脱気装置が設けられていることを特徴とする。

第 4 0の発明の粉体充填方法を用いることで、スムーズに脱気が行われ、粉体収容部への粉体のより高密度な充填を短時間で行うことができる。また充填時の粉体の飛散を防止する事ができる。

また、第 4 1の発明は、蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、粉体収納部に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい表面形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を求められる形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法に関する。

第 4 1の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体の充填量を高めることができる。

また、第 4 2の発明は、蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有してり、粉体収納部における粉体の表面形状を該蓋の内面側形状と実質的に等しい形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法に関する。 '

第 4 2の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体の充填量を高めることができる。また、前記被充填容器の蓋を接合する際の前記粉体の飛散を防止できる。

更に、第 4 3の発明は、第 4 1又は第 4 2の発明に示した粉体充填方法において、粉体収納部への粉体の充填を、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行うことを特徴とする。 - 第 4 3の発明の粉体充填方法を用いることで、粉^:をより高密度に充填することができる。

更に、第 4 4の発明は、第 4 2の発明に示した粉体充填方法において、被充填粉体への粉体の充填が、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行われるものであり、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部に、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有する盖形状フィルタ一が付けられており、前記蓋形状フィルターを介して脱気装置により脱気が行われることを特徴とする。

第 4.4の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体の充填量をより高めることができる p

更に、第 4 5の発明は、第 4 3の発明に示した粉体充填方法において、前記脱気装置には 1つ以上の穴が設けられ、前記穴を通って前記粉体の前記粉体収鈉部への充填が行われることを特徴とする。

第 4 5の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体をより高密度に充填することができる。

更に、第 4 6の発明は、第 4 1又は 4 2の発明に示した粉体充填方法において、前記粉：の充填は、気体により粉体を搬送することにより行われることを特徴とする。

第 4 6の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体をより高密度に充填することができる。

また、第 4 7の発明は、第 1 7〜第 4 6の発明に記載のいずれかの粉体充填方法によって、現像剤の充填が行われ電子写真用プロセス力一トリッジに関するものである。そして、第 4 7の発明の該電子写真用プロセスカートリッジは、高密度に現像剤が充填されたものである。 '

(実施例 1 )

次に第 1の実施例について説明する。

図 1に本発明に係る充填装置を用いた充填装置システムの一例を示す。図 1 において、 1が粉体貯留容器で、充填する粉体 4を多量に貯留するものである。粉体貯留容器 1の下方には、粉体 4を定量的に搬送する搬送手段 2が設けられており、搬送手段 2は駆動手段 3から駆動を受け、粉体貯留容器 1に貯留された粉体 4を、下方に設けた加圧ホッパ 5へ搬送する。

• 加圧ホッパ 5にはコンプレッサ 6、駆動制御装置 8、搬送チューブ 9、粉体導入バルブ 1 0、加圧バルブ 1 2、粉体排出バルブ 1 3、内圧計 1 5、ロードセル 1 6がそれぞれ設けられている。 + 粉体貯留容器 1から搬送された粉体 4は、粉体導入バルブ 1 0を開放することにより、加圧ホッパ 5の粉体導入口 5— 1から加圧ホッパ 5内に導入される。この際には、粉体排出バルブ 1 3によって搬送チューブ 9は閉じられている。口一ドセル 1 6が加圧ホッパ 5の重量をモニターしており、加圧ホッパ 5内に所定量粉体 4が導入されると、その情報はロードセル 1 6から駆動制御装置 8 へ伝達され、駆動制御装置 8から駆動手段 3へ停止信号が出され、駆動手段 3 は駆動を停止する構成となっている。

加圧ホッパ 5に所定量の粉体 4が導入された後、導入バルブ 1 0が閉じられ、加圧ホッパ 5内は気密状態になる。その後、コプレッサ 6と加圧バルブ 1 2 の開放により、加圧ホッパ 5内が加圧される。その後、加圧バルブ 1 2を閉じ、排出バルブ 1 3を開けると粉体 4は粉体排出口（排出部） 5 — 2から押し出され、搬送チューブ 9内に搬送され、搬送チューブ 9の端部より粉体が押し出される。搬送チューブ 9を被充填容器 1 4に接続しておくことで被充填容器 1 4 に粉体' 4を充填することができる。以上が本充填装置の基本的な構成である。以下に各部分の詳細を説明する。まず、加圧ホッパ 5について説明する。 '

本実施例において、加圧ホッパ 5は S U S製で上側が円筒形状、下側が円錐形状の容器である。加圧ホッパ 5は、約 900 gの粉体を保持するためには 1 500〜 3000 cm³の容量であることが好ましく、本実施例においては 20 り 0 cm³の容量の加圧ホッパを用いた。また、導入圧は、 10~150 kP a が好ましく、より好ましくは 35〜120 k P a、特に好ましくは 35〜 10 O kPaである。尚、加圧時の加圧ホッパの内圧は、上記の導入圧に 101. 3 kP a (大気圧）を加えた圧となる。また、加圧ホッパ 5の上部には円 ft状の粉体導入口 5— 1が設けられており、その内側に粉体導入バルブ 10を設けている。なお、粉体導入口 5— 1と、粉体貯留容器 1の開口部 1一 1とは接続せずに離間している。これは、加圧ホッパ 5の重量をロードセル 16によりモ二ターしているためで、重量を精度良く検知するためには、粉体導入口 5— 1 と開口部 1— 1とを離間させることが必要である。加圧ホッパ 5に粉体 4を供給する際に、粉体 4が前記離間部から飛散することを防止するため、粉体導入開口部 5— 1を開口部 1一 1よりも太くし、開口部 1一 1の先端の一部を粉体導入開口部 5— 1に挿入する構成としても良い。

また、加圧ホッパ 5の天面部には加圧バルブ 12を介しコンプレッサ 6が設けられている。

本実; 5例において、コンプレッサ 6は加圧ホッパ 5の天面から接続しているが、加圧ホッパ 5内の粉体層の表面が低い場合は、前記表面よりも高くなる位置の加圧ホッパ 5の側面に設けてもよい。

更に、加圧ホッパ 5の側面下部には加圧ホッパ 5の重量を検知するロードセル 16が設けられており、ロードセル 16により加圧ホッパ 5内の粉体 4の量を検知している。

更に、加圧ホッパ 5の円錐形状の最下端には粉体排出開口部（排出部） 5— 2が設けられており、粉体排出開口部（排出部） 5— 2と搬送路としての搬送チューブ 9とが接続されている。その結果、粉体 4は加圧ホッパ 5内にて、加圧エア一により押し出され、粉体排出開口部 5 _ 2から搬送チュ^ "ブへと搬送される。粉体排出開口部 5 — 2の径は、粉体搬送チューブ 9の径と略等しくしている（外径 8 mm程度）。

次にコンプレッサ 6の構成について説明する。

コンプレッサ 6は加圧ホッパ 5に設定圧力までの圧力を与える装置であり、付属の圧調整手段（不図示).により、設定圧力を調整できるものを用いている。コンプレッサ 6は加圧バルブ 1 2を介して、加圧ホッパ 5の天面部分に接続している。また、コンプレッサ 6から注入する空気を加湿空気とすることで、特に静電式複写機若しくはプリンタ一等の画像形成装置の現像装置に用いられる現像剤の場合、搬送に伴い高まる現像剤の静電気量の増加を抑制することができる。

次に、駆動制御装置 8の構成について説明する。

駆動制御装置 8は本実施例においては粉体貯留容器 1からの粉体 4の搬送を制御している。即ち、先ず、駆動制御装置 8から駆動手段 3へ駆動開始の信号が送られる。すると、駆動手段 3は駆動を開始し、粉体貯留容器 1内の粉体 4 の搬送を開始する。その後、粉体 4が搬送され加圧ホッパ 5内の重量が所定量に達したら、駆動制御装置 8から駆動手段 3へ停止信号が送られ、粉体 4の搬送が停止される。この制御により、加圧ホッパ 5内の粉体 4の重量をある程度一定にすることで、その結果、加圧ホッパ 5内の粉体 4の密度をある程度一定にすることができる。密度を一定とすることで、結果的には被充填容器 1 4への充填量の精度が向上する。なお、本実施例において、充填前の加圧ホッパ 5 内の粉体 4の充填量を約 9 0 0 gとし、その内の 4 0 0 gを被充填容器 1 4に充填する。また、加圧ホッパへの導入圧は 4 0 k P aとした。

次にロードセル 1 6について説明する。本実施例においてロードセル 1 6は加圧ホッパ 5の重量を検知するものであり、充填前には加圧ホッパ内の粉体 4の充填量を、充填時おいては被充填容器 1 4への粉体 4の充填量を検知している。

充填時において、ロードセル 1 6は加圧ホッパ 5の充填開始時の重量と終了時の重量差を検知し、充填量の制御を行っている。即ち、加圧ホッパ 5内に所定の圧力が導入されると、内圧計 1 5から粉体排出バルブ 1 3へ信号が送られ、粉体排出バルブ 1 3は開き、充填が開始される。その後、加圧ホッパ 5の初期重量からの重量差に基づき、被充填容器 1 4に所望の充填量粉体が充填されたことをロードセル 1 6が検知した後、ロードセル 1 6から粉体排出バルブ 1 3 に停止信号が送られ、粉体バルブ 1 3が閉じられる。 .

なお、 1回の粉体排出バルブ 1 3の開閉制御で充填すると充填に要する時間を短くできるという利点があるが、充填精度を高めるためには、充填の途中で、排出部からの粉体の排出量を一旦減らす或いは充填を停止する工程を行ったほうがよい。より好ましくは、 0 . 5秒以上排出を停止することである。但し、充填に要する時間を短縮するという観点から停止時間は 1 . 0秒以下であることが好ましい。所定量に達する前に粉体バルブを 0 . 5·秒程度閉じ、 .再度開けて残りを充填するといつた方法で充填を行う場合には、粉体を一旦落ち着かせることに加えて、再開後の 2段目の充填が低い圧力でゆつくりと行われるようになるため、充填精度を向上させることができる。

なお'、本実施例においては 4 0 0 gの粉体を充填するのに 3 5 0 gを 1段目に充填し、 0 . 5秒閉じた後、残りの 5 0 g充填した。その結果、' 1回の充填では達成できなかった充填量精度 4 0 0 g± 3 g ( 3 9 7 g〜4 0 3 g ) を達成することができた。

そして、ロードセル 1 6により、所定量粉体 4が充填されたと検知され、粉体排出バルブ 1 3が閉じられる。その後、粉体導入バルブ 1 0が開かれ、駆動制御装置 8から駆動手段 3へと駆動開始の信号が行き、粉体貯留容器 1から加圧ホッパ 5への粉体 4の再供給が開始され、次の充填が開始されるのである。次に搬送チューブ 9の構成について説明する。 '

搬送チューブ 9は、加圧ホッパ 5の排出部に連結され、被充填容器 1 4へ粉体を搬送する搬送路となるものであり、本実施例においては、内径 6 mm、外形 8 mmのシリコーン樹脂製のチューブを用いた。加圧ホッパ 5から押し出された粉体 4は搬送チューブ 9を通って被充填容器 1 4へ搬送される。本チューブを採用することで、加圧ホッパ 5に対する被充填容器 1 の位置を自由に配置することができる。 .

次に粉体排出バルブ 1 3の構成について説明する。

粉体バルブ 1 3は内圧計 1 5からの信号でバルブを開け、ロードセル 1 6からの信号でバルブを閉じる。粉体バルブ 1 3の構成は電磁弁であり、搬送チュ —ブ 9を挟んでつぶすことで閉じ、解除することで開けるという制御をしている。なお、本実施例においては、加圧ホッパ 5の排出開口部 5— 2の付近に粉体バルブ 1 3を設けた構成を示したが、搬送チューブ 9の被充填容器 1 4側に設けても良い。また、本実施例においては、搬送チューブ 9を用いて被充填容器 1 4内に粉体を充填する形態としたが、加圧ホッパ 5·の排出部にそのまま被充填容器を接続する形態であってもよい。その場合には、加圧ホッパ 5の排出部に排出バルブを設け、加圧ホッパ内の加圧状態及び粉体の排出を制御する。次に被充填容器 1 4の構成について説明する。

被充 «容器 1 4には搬送チューブ 9が接続する部分が設けられており、その部分から被充填容器 1 4内に粉体 4が充填される。なお、充填終了後は搬送チユーブ 9を被充填容器 1 4から取り外し、被充填容器 1 4の充填に使用した穴部をキャップにより封止したり、別部材を接着したり、若しくはライトガイド等の機能部材を溶着して封止する。

最後に粉体 4について説明する。

本発明の粉体充填装置及び粉体充填方法で充填される粉体 4としては、例えば、電子写真画像形成装置に用いられ現像剤を挙げることができる。特に、非磁性一成分現像剤を充填する場合に好適に用いられる。

本現像剤の如き粉体としては、少なくともカーの噴流性指数が 4 0以上であることが好ましぐ、より好ましくは 6 0以上であり、更に好ましくは 8 0以上である。

以下、カーの流動性指数及び力一の噴流性指数の測定方法について述べる。カーの流動性指数及び噴流性指数は、パウダーテスター P T— R型（ホソ力ヮミクロン株式会社製）を用い、「改訂増補粉体物性図説（粉体工学会日本粉体工業技術協会編)」 1 5 1〜1 5 5頁に記載の方法に準じて測定されるものである。その具体的方法は以下の通りである。

(カーの流動性指数の測定方法）

下記の 4項目に関する測定を行い、表 1に示す換算表に基づき、各々の指数を算出する。その合計値を流動性指数とする。

A) 安息角

B ) 圧縮度

C) スパチュラ角

D) 凝集度

(表 1)

A) 安息角測定方法

直径.8 cmの円板上に漏斗を介して粉体を落下させ、形成された円錐状の堆積層の角度を、分度器を用いて直接測定する。その際の現像剤の供給は、漏斗の上に目開き 608 m (24メッシュ）の篩いを配置し、その上に粉体を乗せ、振動を加え漏斗へ供給する。

B) 圧縮度測定方法

' 圧縮度 Cは下記式により算出する。

C= [(p_P- /0 _A) / /0 _P] xl 00

ここで、 io_Aは嵩密度であり、直径 5. 03 cm、高さ 5. 03 cmの円筒容器へ現像剤を目開き 608 m (24メッシュ) の篩いを通して上方から均一に供給し、上面をすり切って秤量することにより p_Aを得る。 '，

!θ_Ρはタッピング密度であり、上記 p_A測定後円筒状のキャップをはめ、この上縁まで粉体を加えてタップ高さ 1. 8 cmのダッビングを 180回行う。終了後、キャップを外して容器の上面で粉体をすり切って秤量し、この状態の密度を P_Pとする。 ' ' 2007/054361

25

C) スパチュラ角測定方法

幅 22mmx長さ 120 mmの金属製のスパチュラを上下に昇降する受け皿のすぐ上に水平にセットし、その上に目開き 608 m (24メッシュ）の篩を通過させた粉体を堆積させる。十分に堆積させた後、受け皿を静かに下げ、その時のスパチュラ上に堆積した粉体の側面の角度を Aとする。次にスパチュラを支持するアーム上に重錐落下による衝撃を一回加えて再び測定した角度を Bとする。上記 Aと Bの平均値（（A+B) /2) をスパチュラ角とする。

D) 凝集度測定方法 .

測定は 3種類の目開きの篩を目開きの粗い方から上、中、下段に重ね、その上に 2 gの粉体を設置し、 1mmの振幅で振動を加えた後の篩上の残存量から凝集度を算出する。用いる篩は嵩密度の値により決定する。嵩密度が 0. 4g /cm³未満の場合には、目開き 355 m (40メッシュ）、 263 (6 0メッシュ）、 154 zm (100メッシュ）の篩を使用する。嵩密度が 0. 4 gZcm³¾上 0. 9 gZcm³未満め場合には、目開き 263 im ( 60メッシュ）、 154 m (100メッシュ）、 77 m (200メッシュ）の篩を使用する。嵩密度が 0. 9 gZcm³以上である場合には、.目開き 154 m (1 00メッシュ）、 77 urn (200メッシュ）、 43 m (325メッシュ）の篩を使用する。

その際の振動時間 T (s e c) は、下記式より決定される。

T= 20 + {(1. 6-pw) /0. 016}

P_w= ( P _P - P _A) (C/100) + p _A '

凝集度は上、中、下段の振動後の残存量 wl、 w2、 w 3を測定し、下記式により求める。

C。=wlxl 0 Ox (1/2)

+ w2x 10 Ox (1/2) x (3/5)

+ w3x 10 Ox (1/2) x (1/5) (カーの噴流性指数測定方法）

下記の 4項目に関する測定を行い、表 2に示す換算表に基づき、各々の指数を算出する。その合計値を噴流性指数とする。

E) 流動性

F) 崩壊角

G) 差角

H) 分散度

(表 2 )

E) 流動性

流動性は、流動性指数を用いて、指数を求める。

F ) 崩壊角

崩壊角は、安息角を測定した後に、注入安息角ベースを乗せた短形バットに重錐落下による一定の衝撃を与えて、堆積層を崩壊させ、崩壊後の斜面の角度を崩壊角とする。

G) 差角 1

27 安息角と崩壊角の差を差角とする。

H) 分散度

図 8に示すように、内径 9 8 mm、長さ 3 4 4 mmのガラス円筒 2 1を通して上方に設置されたホッパから 1 0 gの粉体を一度に落下させて時計皿 2 2の上にたまった量 w ( g ) を測定して、下記式より求める。

分散度 ( % ) = 1 0— w) / 1 0 } X 1 0 0

なお、これらの物性の測定は、相対湿度が 5 0 %、温度が 2 0 °Cの環境下で行うこととする。 . .

上記に示した粉体充填装置を用いることで、加圧ホッパ 5内の粉体 4の流動性を必要以上に高めることなく粉体 4の充填を行えるため、従来の粉体層下側から気体を導入させて充填する装置と比較してより高密度な状態での粉体搬送が可能となる。その結果、高密度な充填、及び充填時間の短縮が可能となる。また、本構成では、加圧ホッパ 5と被充填容器 1 4とを搬送チューブ 9で接続していることから、加圧ホッパ 5と被充填容器 1 4との位置関係を'自由に配置できる。更には、加圧ホッパ 5内を加圧して粉体 4を搬送するため、加圧ホツバ 5よりも高い位置に被充填容器 1 4を配置することが可能となる。

従って、充填装置としては、よりコンパクト設計が可能となり、充填方法としては、作業者が充填しやすい配置が可能となり、両者を両立させ得る充填装置、及び充填方法とすることができる。

(実施'例 2 )

次に、第 2の実施例について説明す。

図 2に第 2の実施例に係る充填装置の一例を示す。図 2において、粉体貯留容器 1、加圧ホッパ 5、コンプレッサ 6、駆動制御装置 8、搬送チューブ 9、粉体導入バルブ 1 0、加圧バルブ 1 2、粉体排出バルブ 1 3、内圧計 1 5、口ードセル 1 6等は実施例 1と同じ構成であるので説明は省略する。尚、粉体 4 としては、実施例 1で述べたものと同じ物を用いることができる。第 2の実施例に係る充填装置の特徴的な部分は、補助容器 7及び補助容器用バルブ 1 1を加圧ホッパ 5に連結させた点である。

補助容器 7の構成について図 2を用いて説明する。

図 2に示すように補助容器 7は加圧ホッパ 5の天面部に接続されている。この目的は、 '補助容器 7側に粉体 4を入り込ませないようにするためであり、加圧ホッパ 5内の粉体層の面が低い場合は、表面よりも高くなる位置の加圧ホッパ 5の側部円筒面に設けてもよい。

また、補助容器 7の接続部に空気は通過できるが粉体は通過できないフィル夕一 7— 1を設けている。フィルター 7— 1を設けることで、補助容器 7内への粉体 4の入り込みを防止することができる。補助容器 7側に粉体 4が入り込むと、その粉体は被充填容器 1 4に搬送されないとともに、補助容器 7の容積を減らす結果となり好ましくない。但し、フィルター 7— 1は本充填装置に必須な構成ではなく、無くてもよい。フィル夕一としては、特に限定されるものではなく、空気と粉体とを分けることができるものであれば良い。

また同様に、補助容器 7の接続部を粉体層の表面よりも常に上になる位置に設けることによつ-^、補助容器 7内の加圧エア一を、粉体を排出開口部 5 — 2 に対し後ろ側から押し出すように作用させることができ、補助容器 7の機能を十分に果たすことができる。

本発明の粉体充填装置においては、加圧ホッパ 5への導入圧力を一定として考えると、粉体 4の搬送量は加圧ホッパ 5の容積に依存する。粉体 4が静電式複写機若しくはプリン夕一等の画像形成装置の現像装置に用いられる現像剤の場合、製品の仕様により製品毎に充填量がそれぞれ異なる。それら充填量の異なる製品群に対応するべく、加圧ホッパ 5に補助容器用バルブ 1 1を介して補助容器 7を接続している。即ち、充填量の多い製品に粉体 4を充填する際には補助容器用バルブ 1 1を開放することで、補助容器 7の内容積まで使用することができ、見かけ上加圧ホッパ 5の容積を大きくできる。そのため、加圧ホッ 4361

29 パ 5内の導入圧力を同じに設定しても、結果として搬送できる粉体 4の量をふやすことができる。

また、補助容器 7の容積が可変とするとさらに汎用性が向上でき、より好適な構成にすることができる。

尚、導入圧力を高めることで粉体 4の搬送量を増やすこともできるが、導入圧力を著しく高めると粉体 4の時間当たりの搬送量が多くなり、その結果、粉体 4の充填量の制御が困難となり、充填量の精度が低下してしまう。

'また、一方で導入圧力を低くすると、粉体 4の時間当たりの搬送量が少なくなりすぎて、充填時間の延長を招く結果となる。

即ち、充填量の精度 ·充*時間の最適化を行うには、注入圧力をある一定の範囲内に調整することが好ましく、その場合、加圧ホッパ 5の容積を可変としなければ、粉体 4の充填量を大きく変えることができなくなる。

そのため補助容器 7を設けることで、加圧ホッパ 5内の容積を大きさを見かけ上大きくすることができ、その結果、種々の充填量に対応し得る充填装置とすることができ、且つ、高精度の充填を安定して行うことができる。

本実施例においては、充填前の加圧ホッパ 5内の粉体 4の充填量を約 9 0 0 gとし、その内の 6 0 0 gを被充填容器 1 4に充填する。また、加圧ホッパとして容積が 2 0 0 0 c m³のものを用い、補助容器 7として容量が 1 0 0 0, c m ³のものを用い、補助容器と連結された加 IEホツバへの導入圧は 4 0 k P aとした。 6 0 0 gの粉体を充填するのに 5 5 0 gを 1段目に充填し、 0 . 8秒閉じた後、残りの 5 0 g充填した。その結果、充填量精度 6 0 0 g ± 3 g ( 5 9 7 g ~ 6 0 3 g ) を達成することができた。

(実施例 3 )

次に、第 3の実施例について説明する。

図 3に第 3の実施例に係る充填装置の一例を示す。図 3において、粉体貯留容器 1、加圧ホッパ 5、コンプレッサ 6、駆動制御装置 8、搬送チューブ 9、粉体導入バルブ 1 0、加圧バルブ 1 2、粉体排出バルブ 1 3、内圧計 1 5、口ードセル 1 6等は実施例 1と同じ構成であるので説明は省略する。尚、粉体 4 としては、実施例 1で述べたものと同じ物を用いることができる。

第 3の実施例に係る充填装置の特徴的な部分は、被充填容器内に粉体を送り込む排出部に連結された搬送路（搬送チューブ 9 ) の後端部が、被充填容器の粉体収納部に充填された粉体層の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有している脱気フィルターを有する脱気装置 1 7で形成されていることである。尚、図 3では、搬送チューブの後端部に後述の脱気装置を設け、該脱気装置の形状を所望の粉体層の表面形状とした例が記載されている'が、被充填容器の粉体層の表面を成形するためだけであれば、脱気の機構を有さないものであっても良い。また、図 3の如く、搬送チューブ 9が連結されている必要はなく、加圧ホッパ 5の排出部の後端部が、そのまま脱気装置を有する構成であっても良い。

このよ.うな粉体充填装置を用いて、粉体の充填を行う場合には、被充填容器 1 4としては、蓋 1 4一 1と粉体収納部 1 4一 2から構成されたものが用いられる（図 5参照）。

充填時においては、被充填容器の蓋 1 4一 1を外して、被充填容器 1 4の粉体収納部 1 4一 2に充填された粉体層の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有している該後端部を、粉体収納部 1 4一 2に接合し、粉体の充填が行われる。

次に、脱気装置 1 7の構成について図 4を用いて説明する。 ' · 脱気装置 1 7は、脱気装置枠体 1 7— 1、粉体導入部 1 7— 2、蓋形^フィルター（脱気フィルター） 1 7— 3 (フィルター凹部 1 7— 6、フィル夕一凸部 1 7— 7 )、負圧接続部 1 7— 4、脱気パッキン 1 7— 5とを有する。

脱気装置枠体 1 7 - 1は、被充填容器 1 4の蓋 1 4一 1と粉体収納部 1 4一

2との接合部に沿った形状をしており、粉体収納部 1 4一 2に対して上方から嵌合する。なお、嵌合部には嵌合状態を密にする脱気パッキン 17— 5が設けられている。脱気装置枠体 17— 1の接合部と反対側には負圧接続部 17— 4 が設けられ、この部分と負圧源とが接続されており、脱気が行われる。

また、粉体導入部 17— 2は本実施例においては中央部に 1ケ所設けているが、充填速度向上のため、粉体導入部 17— 2部を複数設けても良いし、また、位置についても中央部ではなく端部であっても良い。

更に蓋形状フィル夕一 17— 3については、五層の金属焼結フィルターを使用し、その目開きは粉体 4と接する側から 1層目：縦、横ともに 150 m (1 00メッシュ）、 2層目：縦 7. 5 m (2000メッシュ）、横 10. 7 / m (1400メッシュ）、 3層目：縦、横ともに 150 πι (100メッシュ）、 4層目：縦 1400 zm (12メッシュ）、横 234 m (64メッシュ）、 5 層目：縦 1400 m (12メッシュ）、横 234 'm (64メッシュ）といつたフィルターを用いた。但し、蓋形状フィルター 17— 3の構成については上記構成に限定するものではなく、粉体 4を通過せずに気体のみを通過でぎる構成であれば良い。

このような脱気装置 17を用いることで、主に被充填容器 14内にて粉体層に含まれた気体を脱気することができ、その結果、粉体 4を高密度に充填できる。

次に蓋 14— 1の接合について図 5を用いて説明する。

粉体 4が粉体収納部 14— 2に所定量充填されたことが検知されたら、粉体排出バルブ 13を閉じて粉体 4の排出を止める。その後、脱気装置 17は粉体収納部 14一 2から外され、別途用意された蓋 14一 1と粉体収納部 14一 2 とが接合される。例えば、この蓋 14— 1と粉体収納部 14一 2との接合は、公知の手段である超音波溶着等により行われる。

また、脱気装置 17を用いることで、粉体収納部 14一 2に充填した粉体層の表面形状を蓋 4一 1の内面側形状と実質的に等しい形状に容易に成形できる。凹部や凸部を有する蓋を用いる場合には、粉体収納部 1 4一 2に充填された粉体層の表面形状を成形しておくことが好ましい。例えば、蓋 1 4一 1に凹部 1 4一 1一 1がある場合には、蓋形状フィル夕一 1 7— 3に前記凹部に合わせた凹部 1 7— 6を設けることで、その凹部にまで粉体を充填可能となり、更に多くの粉体を充填することが可能となる。また、蓋 1 4— 1に凸部 1 4一 1 一 2がある場合においては、蓋形状フィルター 1 7— 3に前記凸部に合わせた凸部 1 7 _ 7を設けることで、次工程である蓋 1 4— 1を載せて接合する工程において、蓋 1 4一 1を載せることに伴う粉体 4の飛散を少なくすることができる。なお、凸部 1 7— 7についてはフィルター 1 7— 3を加工して設げてもよく、脱気枠体 1 7— 1にフィルター機能を有さない凸部を設けても良い。図 5には蓋 1 4一 1の中央部に凹部 1 4— 1— 1がある構成を示している。このように蓋 1 4一 1に凹部 1 4— 1一 1がある構成においては、凹部 1 4一 1一 1に十分に充填を行うことは困難であるが、本構成のように、蓋形状フィル夕一 1 7— 3に凹部 1 4一 1一 1に実質的に合わせた凹部 1 7— 6を設けることで、脱気により粉体 4を蓋形状フィルター 1 7— 3の形状に成形できるため、凹部 1 4一 1一 1にも十分に充填できる。

一方、蓋 1 4一 1の側端部には凸部 1 4一 1一 2が設けてある。このように蓋 1 4一 1の側端部に凸部 1 4一 1— 2が設けてある構成においては、蓋 1 4 一 1を粉体収納部 1 4一 2に装着する工程において、蓋 1 4一 1の凸部 1 4― 1一 2により粉体 4が押し出され、粉体 4の飛散が発生しやすい。しかしながら、脱気装置 1 7に蓋 1 4一 1に合わせた凸形状 1 7— 7を設けることで、蓋 1 4 - 1の凸部 1 4一 1一 2に対応する部分の粉体 4を予め除くことができ、その結果、粉体 4の飛散を軽減することができる。

即ち、粉体 4の飛散を軽減することで粉体 4のムダを防止でき、更には蓋 1 4一 1と粉体収納部 1 4一 2との接合部への粉体 4の巻き込みを防止でき、その結果、蓋 1 4一 1と粉体収納部 1 4一 2との接着の安定性が向上させるこどができる。

なお、本実施例において、負圧源の負圧力は— 5〜一 1 O'kP a程度が好ましい。前記脱気装置 17を用いて脱気処理を行うことで、単位容積あたりの粉体の充填量を、 0. 35 g/ cm³から 0. 50 gZ cm³に向上させることができた。即ち、 1000 cm³の容積の被充填容器においては、粉体の充填量を 350 gから 500 gに増量することができた。

(実施例 4)

次に第 4の実施例について説明する。

図 6に第 4実施例の充填装置の一例を示す。図 6において、粉体貯留容器' 1、加圧ホッパ 5、コンプレッサ 6、搬送チューブ 9、粉体導入バルブ 10、加圧バルブ 12、粉体排出バルブ 13、内圧計 15、ロードセル 16等は実施例 1 と同じ構成であるので説明は省略する。尚、粉体 4としては、実施例 1で述べたものと同じ物を用いることができる。

第 4'の実施例に係る充填装置の特徴的な部分は、加圧ホッパ 5の下方円錐形状部の周面に脱気装置 18を設けた点である。

脱気装置 18の構成について図 7を用いて説明する。 .

脱気装置 18は、脱気装置枠体 18— 1、フィルター（脱気フィル夕一） 1 8— 2、負圧接続部 18— 3、脱気バルブ 18— 4とを有する。

本実施例においては、脱気フィルター 18— 2として、実施例 3で説明した脱気装置 17のフィルターと同様の五層の金属焼結フィルターを使用したが、本フィルターの構成についても上記構成に限定するものではない。'脱気フィルター 18— 2としては、粉体 4を通過せずに気体のみを通過できるものであれば良い。

.脱気バルブ 18— 4についても、気密状態を確保できるバルブであれば特に限定するものではなく、本実施例においてはピンチバルブを用いた。

次に本装置を用いた充填方法について説明する。粉体貯留容器 1に貯留された粉体 4は搬送手段 2によって、下方に設けた加圧ホッパ 5へ搬送される。所定量の粉体 4が加圧ホッパ 5内'に搬送された後、脱気バルブ 1 8— 4が開き、加圧ホッパ 5内の粉体 4の脱気が行われる。なお、脱気のタイミングは加圧ホッパ 5に粉体 4を搬送している段階に行っても良い。所定時間脱気した後、脱気バルブ 1 8— 4、粉体導入バルブ 1 0が閉じられ、加圧ホッパ 5内が気密となり、その後、コンプレッサ 6と加圧バルブ 1 2により、加圧ホッパ 5内が加圧される。内圧計 1 5により、加圧ホッパ 5内が所定圧に達したことが検知されると、信号が粉体排出バルブ 1 3に送られ、粉体排出バルブ 1 3が開かれ、粉体 4の充填が開始される。

なお、以後の制御については、第 1の実施例と同じであるので、説明は省略する。

上記に述べた脱気装置 1 8を用いる場合、圧力— 5〜一 1 O k P a程度で脱気を行うことが好ましい。

本実施例においては、脱気装置 1 8を用いて一 1 0 k P aで脱気処理を行つた後、加圧ホッパに導入圧 4 0 k P aを加え、実施例 1と同様にして充填を行うことで、搬送チューブ 9から排出される粉体の見かけ嵩密度を、脱気処理を行わない場合の見かけ嵩密度 0 . 3 5 8 じ111³から0 . 4 O g / c m³に向上させることができた。

(実施例 5 )

次に、第 5の実施例について説明する。

図 9に第 5の実施例に係る充填装置の一例を示す。図 9において、粉体貯留容器 1、加圧ホッパ 5、コンプレッサ 6、駆動制御装置 8、搬送チューブ 9、粉体導入バルブ 1 0、加圧バルブ 1 2、粉体排出バルブ 1 3、内圧計 1 5、口ードセル 1 6等は実施例 1と同じ構成であるので説明は省略する。'尚、粉体 4 としては、実施例 1で述べた,ものと同じ物であっても良いが、本実施例においては磁性 1成分トナーを用いた。第 5の実施例に係る充填装置の特徴的な部分は、加圧ホッパと前記被充填容器との間に、前記粉体を貯留する貯留部が設けられた点である。

次に貯留部 1 9の構成について説明する。

貯留部 1 9は、貯留部枠体 1 9一 1、貯留部フィルター 1 9一 2、接続部 1 9— 3、シャッター 1 9一 4、貯留部粉体排出口 1 9一 5とを有する。なお貯留部 1 9は内径 1 0 0 mmの円筒形状であり、貯留部粉体排出口 1 9一 5も内径 1 0 0 mmである。一方、対応する被充填容器 1 4は内径 1 2 0 mmの円筒形状を有している。 . .

本実施例においては、貯留部フィルター 1 9一 2として、実施例 3で説明した脱気装置 1 7のフィルターと同様の五層の金属焼結フィルターを使用したが、本フィルターの構成についても上記構成に限定するものではない。貯留部フィルター 1 9— 2としては、粉体 4を通過せずに気体のみを通過できるものであれば良い。

シャッター 1 9一 4は、スライドして貯留部 1 9の下方に設けられた貯留部粉体排出口 1 9一 5を封止状態と開封状態とに制御する。

次に本装置を用いた充填方法についても図 9を用いて.説明する。

粉体 4は加圧ホッパ 5内に注入された空気圧により、粉体排出バルブ 1 3を開放することで搬送チューブ 9を経て貯留部 1 9に搬送される。このとき、貯留部 1 9の貯留部粉体排出口 1 9— 5はシャツ夕一 1 9— 4により気密に封止されているため、粉体 4は貯留部 Γ 9に粉体の飛散などを起こすことなく充填できる。貯留部 1 9に設けられた接続部 1 9一 .3を負圧源に接続することで、貯留部フィルター 1 9一 2を介して貯留部 1 9内を脱気しながら粉体 4の充填が行える。従って、粉体 4は貯留部 1 9の充填されるともに脱気され、その結果、粉体 4の見かけ密度は高まり、その体積は減少する。一方、その間も搬送チューブ 9を経て粉体 4は貯留部 1 9に充填され続けるため、粉体 4の体積が減少したその減少分にも即座に充填が行え、その結果、粉体 4を高密度に、且つ、早く充填できるのである。なお、図 9では、貯留部フィルター 1 9一 2と接続部 1 9一 3とにより貯留部内を脱気した例を示している'が、貯留部 1 9内の空気を抜くだけであれば、接続部 1 9 _ 3を有さないものであっても良い。この場合、貯留部 1 9内は強制的に脱気されることはないが、加圧ホッパ 5からの圧力により、粉体 4は貯留部フィルタ一 1 9一 2に押し付けられるように充填きれ、比較的高密度な状態で充填できる。

次に貯留部 1 9に充填した粉体 4を被充填容器 1 4に充填する状況を図 1 0 A及び 1 0 Bを用いて説明する。所定量粉体 4が充填されたことが検知された後、粉体バルブ 1 3が閉じられる。その時の貯留部' 1 9の状態が図 1 0 A ある。その後、シャツ夕一 Γ 9一 4を開封することで、貯留部 1 9内の粉体 4が被充填容器 1 4へ充填される。なお、シャッター 1 9一 4の開封と共に、接続部 1 9一 3を加圧源に接続し貯留部フィルター 1 9一 2を介し貯留部 9に空気を逆に注入しても良い。空気を注入することで、負圧により貯留部フィルタ一 1 9— 2の表面に付着していた粉体 4は貯留部フィルタ一 1 9— 2から剥がされ、その結果、貯留部フィルタ一 1 9 _ 2に付着し、残留する粉体 4を低減させることができる。また、更には貯留部フィルタ一 1 9·一 2の目詰りを防止でき、その結果、貯留部フィルター 1 9— 2の寿命の延長できる。また、更には貯留部フィルタ一 1 9— 2の通気性能を維持することができ、その結果、充填精度を良化でき、また、長期にわたる充填の安定化を図ることができる。なお、空気を注入の無くした場合、貯留部 1 9への充填,を繰り返し行うと、たまに、今まで出来ていた充填量の充填が途中で止まって出来なくなる現象が見られた。更に、その状態で貯留部フィルター 1 9一 2を使用し続けると、貯留部フィル夕一 1 9一 2の目に完全に粉体 4が詰まってしまい、空気で洗浄しても粉体 4 が抜けなくなってしまう。その状態となると、前記貯留部フィルター 1 9— 2 を交換する必要があり、結果として充填後に貯留部フィルター 1 9— 2に空気の注入を行うことで、貯留部フィル夕一 1 9一 2の寿が延長できるのである。シャッター 19— 4の開封とともに、粉体 4は貯留部 19から被充填容器 1 4へ重力により落下し充填される。その時の充填状況を観察すると、粉体 4は貯留部での締め固められた状態のまま落下するため、落下時に空気をまき込みずらく、その結果、嵩密度を低下させずに被充填容器 14に充填される。その時の貯留部 19と被充填容器 14の状態が図 10Bである。なお、この充填時に被充填容器 14側に振動をかけると、粉体 4の粉面が平らにできるため、蓋の装着時における粉体 4の飛散を防止でき、更には充填率.の向上も見込める。また、貯留部 19の内径が 100 mmであるのに対し、被充填容器 14の内径及び充填口の内径は 120mmであるため、貯留部 19から被充填容器' 14 へ粉体 4を充填する際、被充填容器 14の外への飛散を抑制できる。なお、貯留部 19と被充填容器 14との接合部をシールするシール部材を貯留部 19 、又は、被充填容器 14側に別途設けてもよい。そして、粉体 4が十分に被充填容器 14に充填された後、蓋 14— 1を接着することにより封止し、被充填容器 14への充填が完了となる。この状況を示したのが図 11である。

上記構成において、内周 100mmの周面全域にフィルターを設けた高さ 4 10mm、内容積 3200 cm³の貯留部 19を設けた充填装置を用い、磁性 1 成分トナ一を用いて充填を行ったところ、貯留部 19内での充填量は 2300 g〜2370 gであり、単位容積あたりの充填量は約 0. 72 gZcm³〜0. 74 gZ cm³であった。また、被充填容器 14として内径 120mm、高さ 3 00mm、内容積 3390 cm³の円筒状の容器を用いた場合、被充填容器 14 へ 300mm落下させて充填した後においても単位容積あたりの充填量で約 0. 68 gZcm³〜0. 70 gZ cm³で充填することができた。なお、充填は、加圧ホッパ 4への導入圧を 100 kP a、貯留部 19の脱気圧を一 20 kP a とし、搬送チューブは、内径 15mmのシリコーン樹脂製のものを用いて行つた。

一方、貯留部 19内を脱気しなかった場合であっても、貯留部 19における P T/JP2007/054361

38 充填量は約 2 2 4 0 gであって、貯留部 1 9における単位容積あたりの充填量

また、上記の如くにして被充填容器に充填された磁性 1成分トナーを目開き 3 8 m ( 4 0 0メッシュ）の篩いを通したところ、充填の前後で篩上に残る粒子数は、貯留部を経由させずに充填を行った場合に比べて増加傾向は見られなかった。

尚、本実施例, 5においては、実施例 1の如き充填装置において貯留部を設けた構成としたが、実施例 2乃至 4の如き構成を有する充填装置に貯留部を設ける構成とすることもできる。

(実施例 6 ) '

次に、第 6の実施例について説明する。

第 6の実施例においては、図 1の搬送チューブ 9の後端部に図 1 2に示される被充填容器を、被充填容器粉体充填口よりも上方に被充填容器脱気部がくるよう fc接続したことを特徴とする。

先ず、被充填容器 1 4の構成について図 1 2を用いて説明する。

被充填容器 1 4には、粉体を収容する粉体収容部 2 Qと、内部粉体を撹拌搬送する搬送部材 2 1、搬送チューブとの接続部が設けられた被充填容器粉体充填口 2 2が設けられており、前記被充填容器粉体充填口 2 2から粉体収容部 2 '0内に粉体 4が充填される。また粉体 4を充填する際には、粉体収容部 2 0からの粉体 4の漏れが無いように、被充填容器粉体充填口 2 2、脱気部 1 7は不図示のシール材等で隙間は完全に密閉された状態であることが好ましい。また、図示した搬送部材 2 1の構成については特に制限は無く、被充填容器が自転や公転することによって、内部の粉体を搬送するように、粉体収容部 2 0の内壁にらせん状の溝（不図示）が設けられていても良い。 . ' 続いて、図 1 3を用いて、被充填容器脱気部 1 7の構成について説明する。被充填容器 1， 4の粉体収容部 2 0への粉体 4の充填が行われる搬送チューブ 2007/054361

39

9に接続された被充填容器粉体充填口 2 2よりも上方に被充填容器脱気部 1 Ί がくるようにして充填は行われる。図 1 3に示すように被充填容器脱気部 1 Ί は主に、粉体 4を遮断し粉体収容部 2 0内の気体を通過可能な被充填容器脱気フィルタ一 1 7 ^ 1と、被充填容器脱気フィルター 1 7— 1と一体化し、粉体収容部 2 0に接続するための枠体 1 7— 2、粉体収容部 2 0と被充填容器脱気部 1 7との接続部からの粉体 4の漏れを防ぐシール材 1 7— 3によって構成される。すなわち、被充填容器脱気部 1 7に被充填容器脱気フィルタ一 1 7— 1 を密閉した状態で設けるこ.とにより、粉体収容部 2 0内の気体のみを確実に脱気できる。

粉体収容部 2 0において、被充填容器粉体充填口 2 2よりも上方に被粉体容器脱気部 1 7を配置することで、脱気をスムーズに行うことができ、粉体 4の充填密度を高める'ことが可能となる。また、粉体収容部 2 0の鉛直方向下端部に被充填容器粉体充填口 2 2を接続し、前記被充填容器粉体充填口 2 2に対向する粉体収容部 2 0の鉛直方向上端部に被充填容器脱気部 1 7を接続することがより好ましく、本実施例においては、このような構成で粉体の充填を行った。本実施例においては、被充填容器脱気フィルター 1 7— 1として、実施例 3 で説明した脱気装置のフィルタ一と同様の五層め金属焼結フィルターを使用したが、本フィルターの構成については上記構成に限定するものではない。被充填容器脱気フィルター 1 7— 1としては、粉体 4を通過せずに気体のみを通過できるものであれば良い。尚、本実施例においては、脱気装置を用いなかったが、被充填容器脱気フィルターに脱気装置を接続し、積極的に脱気することもできる。

本実施例においては、加圧ホッパへの導入圧を 5 0 k P aとして、被充填容器内を脱気しながら、被充填容器粉体充填口より磁性 1成分トナーの充填を行つたところ、 0 . 7 0 g Z c m³の高密度な充填をスムーズに行うことができた。尚、本実施例 6においては、実施例 1の如き充填装置において被充填容器を変更した構成としたが、実施例 2乃至 4の如き構成を有する充填装置において被充填容器を変更した構成とすることもできる。 ■

(実施例 7 ) ,

次に、第 7の実施例について説明する。

第 7の実施例においては、図 1の搬送チューブ 9の後端部に、図 1 5に示される被充填容器脱気部を装着した図 1 4に示される被充填容器を接続したことを特徴とする。

先ず、被充填容器 1 4の構成について図 1 4、図 1 5を用いて説明する。図 1 4に示すように被充填容器 1 4には、粉体収容部 2 0と、粉体収容部 2 0の上方から下方へ延在する充填補助管 2 9、封止キャップ 3 0が設けられている。また、粉体収容部 2 0内の不図示の規制部によって、充填補助管 2 9の下端部 2 3と粉体収容部 2 0の底部とは、 1〜1 2 0 mmの距離を有して保持されることが好ましく、より好ましくは 1 5〜8 5 mmである。この範囲内である場合に、特に良好に粉体の飛散の抑制とスムーズな充填を両立できる。被充填容器 1 4が充填時の姿勢において、充填補助管 2 9の上端部 2 2が被充填容器粉体充填口 7と接続される。粉体 4は、被充填容器粉体充填口 7より導入され、充填補助管 2 9内を経て充填補助管 2 9の下端部 2 3より、粉体 4 の層面が粉体収容部 2 0の底部から徐々に上昇するようにして、粉体収容部 2 0内へ充填される。また、粉体収容部 2 0の上部には被充填容器脱気部 1 7が接続ざれており、粉体収容部 2 0内の気体を被充填容器脱気部 1 7より粉体収容部 2 0外へ脱気しながら、粉体収容部 2 0内への粉体 4の充填が行われる。尚、本実施例においては、粉体収容部は長手の長さが 3 5 0 mmであり、充填補助管 2 9は内径が 1 5 mm、長手の長さが 3 0 0 mmであり、充填補助管 2 9の下端部 2 3と粉体収容部 2 0の底部との距離が約 5 0 mmであった。また、搬送チューブ 9としては内径 1 5 mmのものを用いた。

次いで、被充填容器脱気部 1 7の構成について説明する。. 被充填容器脱気部 1 7は、充填時の姿勢において、被充填容器粉体導入部 7 が接続される充填補助管 2 9の上端部 2 2を避けるように、 '粉体収容部 2 0の上部に配置される。図 1 5に示すように被充填容器脱気部 1 7は主に、粉体 4 を遮断し、粉体収容部 2 0内の気体を通過可能な被充填容器脱気フィルタ一 1 7— 1と、被充填容器脱気フィルダー 1 7— 1と一体化し、粉体収容部 2 0に接続するための枠体 1 7— 2、粉体収容部 2 0と被充填容器脱気部 1 7との接続部からの粉体 4の漏れを防ぐシール材 1 7— 3によって構成される。すなわぢ、被充填容器脱気部 1.7に被充填容器脱気フィルター 1 7— 1を密閉した状態で接続されることにより、粉体収容部 2 0内の気体のみを確実に脱気でき、粉体収容部 2 0からの粉体の飛散を防止すことができる。また、枠体 1 7— 2は粉体収容部 2 0に装着し易いように、粉体収容部 2 0の内周に入りこむようなイン ti—形状となつていることが好ましい。

また.、搬送チューブ 9の先端に接続された被充填容器粉体充填口 7が、被充填容器脱気フィルター 1 7— 1を貫通して、被充填容器脱気部 1 7と一； [本に設けられている。さらに、被充填容器粉体充填口 7の先端には充填補助管 2 9と被充填容器粉体充填口 Ίとを密閉し接続する密閉シール 3 1が設けられている。この密閉シール 3 1によって、被充填容器粉体充填口 7から噴出された粉体 4 が接続部から漏れること無く、確実に充填補助管 2 9内に案内される。ここで、上記密閉シール 3 1は後述する充填補助管 2 9の上端部に設けてあっても良い。本実施例においては、被充填容器脱気フィルター 1 7— 1として、実施例 3 で説明した脱気装置のフィルターと同様の五層の金属焼結フィルターを使用したが、本フィルターの構成については上記構成に限定するものではない。被充填容器脱気フィルタ一 1 7— 1としては、粉体 4を通過せずに気体のみを通過できるものであれば良い。尚、本実施例においては、脱気装置を用いなかったが、被充填容器脱気フィルターに脱気装置を接続し、積極的に脱気することもできる。本実施例においては、加圧ホツバへの導入圧を 50 k P aとして、被充填容器内を脱気しながら、被充填容器粉体充填口より磁性 1成分トナーの充填を行つたところ、 0. 69 gZcm³の高密度な充填をスムーズに行うことができた。尚、本実施例 7においては、実施例 1の如き充填装置において被充填容器を変更した構成としたが、実施例 2乃至 4の如き構成を有する充填装置において被充填容器を変更した構成とすることもできる。

この出願は、 2006年 2月 28日に出願された日本国特許出願番号第' 20 06-052216号の優先権を主張するものであり、その内容を引用してこの出願の一部とするものである。

Claims

請求の範囲 1 . 加圧ホッパを有する粉体充填装置であって、

前記加圧ホツバが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、

前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成されるものであり、 · .

前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、 '前記排出部を閧放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填装置。

2 . . 前記加圧ホッパと前記粉体層とが接する部分の少なくとも一部に、加圧ホッパ内の粉体層中に含まれる気体を脱気するためのフィルターが設けられており、該フィルタ一は空気を通し粉体を遮断するものであることを特徴とする請求項 1に記載の粉体充填装置。

3 . 前記加圧ホツバに連通し、加圧可能な空間の容積を大きくするための補助容器が設けられていることを特徴とする請求項 1に記載め粉体充填装置。

4. i前記加圧ホッパと前記補助容器との間 ίこは、空気を通し粉体を遮断するフィルターが設けられていることを特徴とする請求項 3に記載の粉体充填装置。 . ' '

5 . 前記補助容器は、前記粉体層の表面よりも上方で前記加圧ホッパと接続されていることを特徴とする請求 ¾ 3に記載の粉体充填装置。

6 . 前記被充填容器に充填された粉体の充填量を検知する検知手段と、該検知手段によって検知される充填量が所定量になった際、一旦前記加圧ホッパからの粉体の排出を停止し、停止した後、再び充填を行う制御手段とを有することを特徴とする請求項 1に記載の粉体充填装置。

7 . 前記検知手段は、前記加圧ホツバの質量の減少を検知することで、前記被充填容器の粉体の充填量を検知することを特徴とする請求項 6に記載の粉体充填装置。 .

' 8 . 被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器内に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有することを特徴とする請求項 1に記載の粉体充填装置。 .

9 . 被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有していることを特徵とする請求項 1に記載の粉体充填装置。

1 0 . 被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器内を脱気する脱気装置を備えていることを特徴とする請求項 8に記載の粉体充填装置。 .

1 1 . 被充填粉体への粉体の充填が、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行われるものであり、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部に、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有する蓋形状フィルターが付けられており、前記蓋形状フィルターを介して脱気が行われることを特徴とする請求項 9に記載の粉体充填装置。

1 2 . 被充填器内に粉体を送り込む排出部の後端部には、被充填容器と密着させるためのシール部材が備えられていることを特徴とする請求項 1に記載の粉体充填装置。 ·

1 3 . 前記加圧ホツバと前記被充填容器との間に、前記粉体を貯留する貯留部が設けられており、

前記貯留部は、少なくともその壁面の一部が、空気を通し粉体を遮断する貯留鄧フィルタ一で構成されており、 ' 前記貯留部は、前記粉体を前記被充填容器へと排出する貯留部粉体排出口を封止するシャ,ッタ一を有していることを特徴とする請求項 1乃至 1 2のいずれかに記載の粉体充填装置。 ' '

1 4 . 前記貯留部フィルターを介して前記貯留部内を脱気する貯留部脱気装置が接続されていることを特徴とする請求項 1 3に記載の粉体充填装置。

1 5 . 前記貯留部フィルターを介して前記貯留部内部へ気体を導入する貯留部給気装置が接続されていることを特徴とする請求項 1 3に記載の粉体充填装置。

1 6 . 前記貯留部粉体排出口の大きさが、前記被充填容器に設けられた粉体充填用の充填口よりも小さいことを特徴とする請求項 1 3に記載の粉体充填装置。

1 7 . 加圧ホッパを有する粉体充填装置を用いて行う粉体充填方法であつて、 ' '

前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成し、前記^出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填方法。

1 8 . 加圧ホツバの加圧時の導入圧が、 1 0〜1 5 0 k P aであることを特徴とする請求項 1 7に記載の粉体充填方法。

1 9 . 前記加圧ホツバと前記粉体層とが接する部分の少なくとも一部に、空気を通し粉体を遮断するフィルターが設けられており、前記フィルターを介して加圧ホッパ内の粉体層に含まれる気体を脱気した後、被充填容器への粉体の充填が行われることを特徴とする請求項 1 7に記載の粉体充填方法。 ·

2 0 . 前記加圧ホッパに連通し、加圧可能な空間の容積を大きくするための補助容器が設けられていることを特徴とする請求項 1 7に記載の粉体充填方法。

2 1 . 前記加圧ホッパと前記補助容器との閬には、空気を通し粉体を遮断する補助容器フィルターが設けられていることを特徴とする請求項 2 0に記載の粉体充填方法。

2 2 . 前記補助容器は、少なくとも前記粉体層表面よりも上方で前記加圧ホツバと接続されていることを特徴とする請求項 2 0に記載の粉体充填方法。

2 3 . 前記加圧ホッパからの粉体排出時、少なくとも 1回は前記排出部からの粉体の排出量を減らす或いは排出を停止する工程を含むことを特徵とする請求項 1 Ίに記載の粉体充填方法。

2 4 . 前記加圧ホッパからの粉体排出時、少なくとも 1回は前記排出部からの粉体の排出を停止する工程を含み、排出停止時の 1回あたりの時間が 0 . 2秒以上であることを特徴とする請求項 1 7に記載の粉体充填方法。

2 5 . 前記加圧ホッパからの排出を停止するタイミングが、前記被充填容器への最終的な充填量の 7 0 %から 9 5 %を排出した時点であることを特徴とする請求項 2 4に記載の粉体充填方法。

2 6 . 排出前の前記加圧ホッパ内の粉体量が、前記被充填容器への最終的な充填量よりも多いことを特徴とする請求項 1 7に記載の粉体充填方法。

2 ' · 充填開始時からの前記加圧ホツバの質量を測定することで、前記被充填容器に充填された充填量を検知することを特徴とする請求項.1 7に記載の粉体充填方法。

2 8 . 被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の粉体収納部に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を求められる形状に成形して充填を行うことを特徴とする請求項 1 7に記載の粉体充填方法。

2 9 . 被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有しており、被充填容器の粉体収納部における粉体の表面形状を該蓋の内面側形状と実質的に等しい形状に成形して充填を行うことを特徴とする請求項 1 7に記載の粉体充填方法。

3 0 . 被充填容器内への粉体の充填が、被充填容器内を脱気しながら行われることを特徴とする請求項 1 7に記載の粉体充填方法。

3 1 . 被充填粉体容器内への粉体の充填が、脱気装 βを用いて粉体収納部内を脱気しながら行われるものであり、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部に、被充填容器の犛の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有する蓋形状フィルタ一が付けられており、前記蓋形状フィルターを介して脱気装置により脱気が行われることを特徴とする請求項 2 9に記載の粉体充填方法。

. 3 2 . 前記加圧ホツバと前記被充填容器との間に、前記粉体を貯留する貯留部が設けられており、

前記貯留部は、少なくともその壁面の一部が、空気を通し粉体を遮断する貯留部フィルターで構成されており、 '

前記貯留部は、前記粉体を前記被充填容器へと排出する貯留部粉体排出口を封止するシャッターを有しており、

前記貯留部粉体排出口が前記シャツタ一により封止されている状態で、前記粉体を前記加圧ホッパから前記貯留部へ前記粉体を充填し、その後、前記シャッタ一を開放することで前記粉体を貯留部より被充填容器へと充填することを特徴とする請求項 1 7乃至 3 1のいずれかに記載の粉体充填方法。.

3 3 . 前記貯留部に粉体を充填する際、貯留部脱気装置を用いて、前記貯留部フィルターから前記貯留部内を脱気することを特徴とする請求項 3 2に記載の粉体充填方法。

3 4 . 前記貯留部内の粉体を被充填容器に充填する際、貯留部給気装置を用いて、前記貯留部フィルターから前記貯留部の内部へ気体を送ることを特徴とする請求項 3 2に記載の粉体充填方法。

3 5 . 前記貯留部粉体排出口の大きさが、前記被充填容器に設けられた粉体充填用の充填口よりも小さいことを特徴とする請求項 3 2に記載の粉体充填方法。

3 6 . 前記被充填容器は、粉体充填用の被充填容器粉体充填口と、前記粉体収容部内の気体を脱気する被充填容器脱気部とを有しており、前記被充填容器粉体充填口よりも上方に、被充填容器脱気部が設けられており、前記被充填容器脱気部には、気体を通し、粉体を遮断する被充填容器脱気フィルタ一が設けられており、

前記被充填容器脱気部より、脱気しながら、前記被充填容器への粉体の充填が行われることを特徴とする請求項 1 7乃至 3 5のいずれかに記載の粉体充填方法。

3 7 . 前記被充填容器粉体充填口が、前記被充填容器の粉体収容部の鉛直方向の下端或いはその近傍に配置されており、前記被充填容器脱気部が前記粉体収容部の鉛直方向の上端或いはその近傍に配置されることを特徴とする請求項 3 6に記載の粉体充填方法。

3 8 . 前記被充填容器は、粉体が収容される粉体収容部と被充填容器脱気部とを有しており、前記被充填容器が充填時の姿勢にて、前記粉体収容部の鉛直上方側から下方へ延在する充填補助管を有し、前記被充填容器脱気部は、前記粉体収容部の鉛直上方に配置されており、

前記被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が前記充填補助管の上端部に接続され、

前記粉体収容部内の気体を前記被充填容器脱気部から脱気しながら、粉体を前記粉体収容部へ前記充填補助管を通して充填することを特徴とする請求項 1 7乃至 3 5のいずれかに記載の粉体充填方法。

3 9 . 前記充填補助管の上端部と前記被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部との接続部に、該接続部を密封する密閉シールが前記粉体充填装置と前記被充填容器との少なくとも一方に設けられていること'を特徴とする請求項 3 8に記載の粉体充填方法。

4 0 . 前記被充填容器脱気部に脱気装置が設けられていることを特徴とする請求項 3 8に記載の粉体充填方法。

4 1 . 蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、粉体収納部に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい表面形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を求められる形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法。，

4 2 . 蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を該蓋の内面側形状と実質的に等しい形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法。 ¹

4 3 . 粉体収納部への粉体の充填を、脱気装置を甩いて粉体収納部内を脱気しながら行うことを特徴とする請求項 4 1又は 4 2に記載の粉体充填方法。

4 4 . '粉体収納部への粉体の充填を、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行い、被充填容器の蓋の内側形状と実質的に等しい形状を有する被充填容¾内に粉体を送り込む排.出部の後端部が、該脱気装置の有するフィルタ一で形成されていることを特徴とする請求項 4 2に記載の粉体充填'方法。

4 5 . 前記脱気装置には 1つ以上の穴が設けられ、前記穴を通って前記粉体の前記粉体収納部への充填が行われることを特徴とする請求項 4 3に記載の粉体充填方法。

4 6 . 前記粉体の充填は、気体により粉体を搬送することにより行われることを特徴とする請求項 4 1又は 4 2に記載の粉体充填方法。

4 7 . 請求項 1 7乃至 4 6に記載のいずれかの粉体充填方法によって、現像剤の充填が行われた電子写真用プロセスカートリッジ。 '