JP4335216B2 - 電子写真用粉体トナーの移送方法並びに移送装置、充填方法、充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真用粉体トナーの移送方法並びに移送装置、充填方法、充填装置に関し、特に、粉体トナーを流動化すると共に流動化した粉体を往復運動ポンプで運ぶ技術に関する。

電子写真用粉体トナーの充填には、一般的に、機械的回転を用いるオーガー式が用いられる。
しかし、電子写真に用いられるトナーは流動性を付与するための外添剤が付着されているため、従来のオーガー式ではそれら外添剤がトナー粒子表面から剥れ落ち、品質上問題となるケースが多発している。
近年、高画質画像を得るために従来よりも小さな粒径のトナーの場合は特に問題となる。
トナーの構成材料は、トナーの流動性や帯電性を保つためにトナー表面にシリカやチタンなどからなる外添剤や帯電制御剤等が固着している。
トナーへの外部ストレスが高いとかかるこれら外添剤等が剥離することが起こり帯電特性等へ画像を形成する際、悪影響を及ぼすことになる。

特許文献１には、従来多く用いられていた大量少品種に向いているオーガー式に関する粉体充填装置が記載されているが、トナー充填の際にオーガーからトナーへの外部ストレスがかかり、外添剤等がトナー粒子表面から剥れ、品質トラブルが発生し、また、大型のため広大な設置場所と、産業用２００Ｖ電源が必要という問題点があった。
また、特許文献２には、気体を注入することで粉体を流動する粉体充填装置が記載され、気体により流動化された粉体を移送し粉体容器内に吐出して充填する際に用いられる移送ノズルの先端が、該容器内に滞留せる前記粉体により囲繞された状態で、粉体を該容器内に移送し充填するものである。
従来のオーガー式と比べてトナーへの外部ストレスは少ないが、装置の性格上加圧してトナー収納容器内の圧力が６Ｋｐａ以上にないと力が伝わらないため密閉する必要があり、充填開始から５秒程度のタイムラグがあった。
また、密閉することにより途中で粉体の追加はできず、連続運転できないという問題点、更にはトナーの粉塵が舞い散りやすいという問題点があった。
また、特許文献３には、ベローズポンプでの移送に関する記載があり、液体の移送は可能であるが、粉体トナーを移送する場合、ベローズ内に粉体トナーが詰まってしまい使うことはできない。また、液体移送の場合、ベローズ及び流路に堰や絞りとなる部分があってもさほど影響はないが、粉体トナーの場合、堰や絞りがあると粉が溜まるという問題点があった。
特許文献４には、気体を送ることで粉体を流動化して粉体を移送する方法が記載されているが、粉体移送の効率性が悪く、また、移送量の精度が十分ではない。
特許文献５では、粉体を送るのにいわゆるモノーポンプを用いているが、トナーへの外部ストレスの問題等が解消されない。
充填効率については、充填精度を高めようとすると充填時間が長くなり、充填時間を優先すると充填精度が低くなるといった相反する特性を有しており、特に、充填精度が低いと以下の不具合が生じる。
即ち、販売量として表示された充填量に対して、充填精度のばらつきにより表示された充填量よりも少ない場合は、顧客にとっては不利益となるばかりか、表示した量よりも少ないものを販売したということで企業の信用問題となりかねない。
逆に、規定充填量より多いと顧客にとっては利益となるが、企業にとっては増加分が積もり重なり自らの利益を圧迫しかねない。
そのため、充填効率として充填精度が高く充填時間が短いことが常に求められる。

具体的な方法としては特許文献６のように充填済みのトナー中から空気を抜く脱気を行って充填を速やかに完了させる方法が提案されているが充填と脱気を同時に行うと脱気機構の周辺にトナーが吸い寄せられ（狙った効果）、その為に正しい重量が計測できない。
また、特許文献７では容積が限定された容器にトナーを密度高く短時間に充填する方法として、トナー容器上にホッパーをかぶせ、トナー容器とホッパー容積を連結して所定重量のトナーを該連結容器中にオーバーフローさせて充填を終了した後に連結を解く方法が提案されているが、ホッパー容積が大きくまた腰高となる為に秤の安定に時間がかかり、更に充填終了後のホッパー分割時にホッパー内面に付着したトナーが流下してトナー容器外周と周辺機器を汚すという問題が生じている。
トナー充填精度を高め、更に充填時間を短くする方法として特許文献８に示す３重管を用いトナー吐出管の下端に多孔質部を設け多孔質板の背面から吐出管中の空気を抜きトナーを多孔質体の表面に吸い寄せて所謂「栓」を形成し流下中のトナーを急速に停止させる方法が提案されているが、この方法はトナー吐出管中のトナーの輸送量を軽減することなく輸送を急速に停止させる必要上強力な「栓」の形成を必要とする。連続して充填を行う自動充填機の場合、次のトナー容器に充填開始時にこの栓を除去する必要があり、その為、多孔質板の背面から０．３ＭＰａ程の空気パルスを送って洗浄する。この効果により「栓」はトナー容器或はホッパー中に吹き飛びなくなるが、吹き飛んだ一部が容器外に出て発塵源となっている。

特開２００２−２４９１０１号公報 特許第３５４９０５３号公報 特公平６−１４９６０号公報 特開２００５−６７６５１号公報 特開２００２−３０２１６９号公報 特開２００５−０６７６５２号公報 特開２００５−０７５３７２号公報 特開２００５−０４１５０１号公報

本発明の課題は、ストレスを与えずに粉体トナーを移送することである。また、移送に際して加圧することなく、乃至は加圧を極力抑制して、粉体トナーの詰まりがなく、間欠吸引を行う軽量小型のポータブル移送手段を使用し、電源電圧を選ばないことによりオンデマンド使用が可能で、高能力の移送方法及び移送装置、これらを用いた粉体トナー充填方法、充填装置を提供することにある。
更に、精度よく効率的に粉塵を抑えてのトナーを軟質容器へと高密度に充填する方法及び装置を提供することにある。

上記課題は以下の、本発明（１）〜（３８）によって解決される。
（１）「少なくとも、粉体トナー吸引手段と粉体トナーへの送気手段からなる移送手段により、粉体トナーを配置したトナー収納容器内に気体を吐出して、該気体により流動化された粉体トナーを、往復動ポンプを用いた前記粉体トナー吸引手段で吸入して該トナー収納容器から吐出し、粉体トナーを移送させる粉体トナーの移送方法であって、前記粉体トナー吸引手段による粉体トナー吸入に、往復運動ポンプであって、該ポンプの伸縮部が該ポンプの入り口弁及び出口弁より上方に位置せしめられているポンプを用いることを特徴とする粉体トナーの移送方法」
（２）「前記ポンプがベローズポンプ（蛇腹状ポンプ）であることを特徴とする前記第（１）項に記載の粉体トナーの移送方法。」
（３）「前記ポンプの吐出口を該ポンプの吸入源部より下方にしたことを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の粉体トナーの移送方法。」
（４）「前記ポンプの吐出部を繋ぐバルブの内径が該ポンプに連結するトナー移送管の内径と同じ、あるいはそれ以上に大きいことを特徴とする前記（１）項又は第（３）項に記載の粉体トナーの移送方法。」
（５）「前記粉体トナー吸引手段で加圧を行なわずに粉体トナーの吸入を行なうことを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。」
（６）「前記トナー収納容器に４ＫＰａ以下の圧力を加えることを特徴とする前記第（５）項に記載の粉体トナーの移送方法。」
（７）「粉体トナーの吸入を間欠または連続した間欠状態で行なうことを特徴とする前記第（５）項又は第（６）項に記載の粉体トナーの移送方法。」
（８）「間欠状態を調整することで移送量を調整することを特徴とする前記第（７）項に記載の粉体トナーの移送方法。」
（９）「前記ポンプの吐出部とトナー移送管の結合部を滑らかにしたことを特徴とする前記（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。」
（１０）「前記吐出部に脈流緩和機を設けたことを特徴とする前記第（１）項乃至第（９）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。」
（１１）「前記移送手段の送気手段は気体発生手段を含み、該気体発生手段を含む送気手段の送気は、２４Ｖ〜２２０Ｖ電源を用いるものであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（９）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。」
（１２）「前記気体発生手段を含む送気手段は、送気にコンプレッサを用いるものであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１１）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。」
（１３）「前記気体発生手段を含む送気手段、吸引手段はソーラーと風力を単独あるいは組み合わせて使用するものであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１２）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。」
（１４）「気体発生手段を含む送気手段が、高圧ボンベを有するものであることを特徴とする前記（１）項乃至第（１３）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。」
（１５）「密閉可能な加圧式または非加圧式の粉体トナー収納容器内に送気手段から送られる気体の送気を調節して該粉体トナー収納容器中に配置された粉体トナー流動化手段に導入することにより、該粉体トナー収納容器内に置かれた粉体トナーを流動化し、吸引手段の吸引口から該粉体トナー収納容器内を吸引することにより、流動化された粉体トナーを排出させ、該吸引手段の下流に配置された脈流緩衝化手段により、該排出された粉体トナーの脈流を平流化乃至平流促進化した後、トナーをトナー容器に吐出することを特徴とする粉体トナーの移送方法。」
（１６）「前記第（１）項乃至第（１５）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法を用いることを特徴とする粉体トナーの充填方法。」
（１７）「前記第（１）項乃至第（１５）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法を実行するための構成を有することを特徴とする粉体トナーの移送装置」
（１８）「密閉可能な加圧式または非加圧式の粉体トナー収納容器と、該粉体トナー収納容器内に調節された気体を送る送気手段と、該粉体トナー収納容器内に配置され前記気体を該粉体トナー収納容器中に分配流出させて、該粉体トナー収納容器内の粉体トナーを流動化させる粉体トナー流動化手段と、粉体トナー収納容器を間欠的に吸引して、該粉体トナー収納容器内の流動化済粉体トナーを間欠的に排出させる間欠式吸引手段と、該間欠式吸引手段の下流側に配置された脈流緩衝化手段とを有することを特徴とする粉体トナーの移送装置。」
（１９）「前記粉体トナー収納容器はトナー投入手段の投入口が挿抜自在であり、前記粉体トナー収納容器内の前記粉体トナー流動化手段と前記送気手段との間が、取外し自在な送気導管で繋がれ、前記粉体トナー収納容器と前記間欠式吸引手段が取外し自在な吸引導管で繋がれ、前記脈流緩衝化手段の下流側のトナー移送管端部にトナー吐出部が存在することを特徴とする前記第（１８）項に記載の粉体トナーの移送装置。」
（２０）「前記送気導管と吸引導管と、トナー吐出管の上に位置する圧力緩衝管とトナー投入手段のうち、少なくとも２つが該トナー収納粉体容器に着脱自在な状態に一体化されていることを特徴とする前記第（１９）項に記載の粉体トナーの移送装置。」
（２１）「前記送気導管と圧力緩衝管と吸引導管が着脱自在に固定部材に固定され、該固定部材は前記粉体トナー収納容器の蓋部以外に取り付けられることを特徴とする前記第（１８）項乃至第（２０）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送装置。」
（２２）「前記送気手段と間欠的吸引手段と脈流緩衝化手段が同じケース内に取り外し可能な状態で固定され、該ケースはポータブルであって把手を有し、外表面に該送気手段と粉体吸引手段のための２４Ｖ〜２２０Ｖ電源接続手段及び／又はスイッチ手段を有するものであることを特徴とする前記第（１８）項乃至第（２１）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送装置。」
（２３）「前記ケースは、さらに、前記脈流緩衝化手段を収納するための脈流緩衝化手段収納用空間域、前記各管状部材の束を収納するための管状部材束収納用空間域、電力コード収納用空間域を有するものであることを特徴とする前記第（２２）項に記載の粉体トナーの移送装置。」
（２４）「前記ケースは、内部の一部が目視できる程度に少なくとも１部が透明であり、前記粉体トナー収納容器は内部粉体トナーの存在が目視できる程度に少なくとも１部が透明であり、該ケースの透明部分と粉体トナー収納容器の透明部分とが少なくとも一部重なっていることを特徴とする前記第（２２）項又は第（２３）項に記載の粉体トナーの移送装置。」
（２５）「前記ケースは、装置の稼動中に開くことができる開閉蓋を有するものであることを特徴とする前記第（２２）項又は第（２３）項に記載の粉体トナーの移送装置。」
（２６）「前記粉体トナーは、体積平均粒径が２．５〜１５μｍで、真比重が１．０２〜１．４５で外添剤を含有し、嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）が０．２０〜０．９０のトナーであることを特徴とする前記第（１８）項乃至第（２５）項のいずれかに記載の粉体トナーの移送装置。」
（２７）「前記トナーが前記粉体容器中で、気体により１．２倍〜１５倍に増容されるものであることを特徴とする前記第（２６）項に記載の粉体トナーの移送装置。」
（２８）「前記脈流緩衝手段は流動化トナーの入口管と該入口管に直角に交わり真下に開口するトナー吐き出し管と該吐出し管の真上に位置する圧力緩衝管からなり、圧力緩衝管の上部先端は停止時には容積の無い柔軟な材料で構成され、緩衝器を構成する管の内径が圧力緩衝管＞流動化トナー入口管＞トナー吐出し管である、または圧力緩衝管の上部先端は前記粉体トナー収納容器まで伸び、該容器上部の固定部材に接続され、該容器内にトナー輸送時の過剰圧力を解放できるようにしたことを特徴とする前記第（１８）項に記載のトナーの移送装置。」
（２９）「前記第（１８）項乃至第（２８）項のいずれかに記載の移送装置を構成手段として含むことを特徴とする粉体トナーの充填装置。」
（３０）「吐出されたトナーの重さを計測する秤と、前記ポンプを制御するモータの回転数とを連動させたことを特徴とする前記第（２９）項に記載のトナー充填装置。」
（３１）「前記ポンプを含むトナー移送部を複数設けたことを特徴とする前記第（２９）項又は第（３０）項に記載の充填装置。」
（３２）「密閉可能な加圧式または非加圧式の粉体トナー収納容器と、該粉体トナー収納容器内に調節された気体を送る送気手段と、該粉体トナー収納容器内に配置され前記気体を該粉体トナー収納容器中に分配流出させて、該粉体トナー収納容器内の粉体トナーを流動化させる粉体トナー流動化手段と、粉体トナー収納容器を間欠的に吸引して、該粉体トナー収納容器内の流動化済粉体トナーを間欠的に排出させる間欠式吸引手段と、該間欠式吸引手段の下流側に配置された脈流緩衝化手段とを有する粉体トナーの移送装置を用い、トナー容器にトナーを充填する方法であって、前記間欠式吸引手段に接続し前記トナー容器上端に容器に接触することなく配置されたトナー吐出管と、該トナー容器中に抜き差し自在で両端が塞がった中空管でその下端の一部が多孔質体で構成され、多孔質体を通してトナー容器中の空気を抜くことができる脱気管とを備え、該間欠式吸引手段の駆動により流動化したトナーを該トナー容器中に吐出し、吐出と同時に或は一定量吐出後に、該脱気管によりトナー中の空気を抜いて所定容積のトナー容器に一定重量のトナーを充填せしめる充填方法。」
（３３）「密閉可能な加圧式または非加圧式の粉体トナー収納容器と、該粉体トナー収納容器内に調節された気体を送る送気手段と、該粉体トナー収納容器内に配置され前記気体を該粉体トナー収納容器中に分配流出させて、該粉体トナー収納容器内の粉体トナーを流動化させる粉体トナー流動化手段と、粉体トナー収納容器を間欠的に吸引して、該粉体トナー収納容器内の流動化済粉体トナーを間欠的に排出させる間欠式吸引手段と、該間欠式吸引手段の下流側に配置された脈流緩衝化手段とを有する粉体トナーの移送装置を用い、トナー容器にトナーを充填する方法であって、前記間欠式吸引手段に接続し、前記トナー容器に容器開口部と開口部が同芯になるように載せられたホッパーの内部に接触することなく配置されたトナー吐出し管と、ホッパー、トナー容器間を抜き差し自在で両端が塞がった中空管でその下部の一部が多孔質体で構成されもう一方の端が真空系に接続され、多孔質体を通してトナー容器中の空気を抜くことができる脱気管とを備え、トナー容器中に入り切らないトナーをホッパー中にオーバーフローさせ、一定重量のトナー吐出後に該脱気管を挿入してトナーをトナー容器中に収納せしめる充填方法。」
（３４）「前記トナー吐出管を前記トナー容器に接触することなく、その底近くまで挿入し、内部トナーに埋没する状態で所定重量を一度に或は脱気を挟んで複数回に吐出し、一定重量に達した後、トナー吐出管をトナー容器口辺に引上げて吐き出されたトナー粉面とトナー容器に非接触の状態で容器下部に設置した重量指示計の数値が設定値に達するまで吐出を継続し終了することを特徴とする前記第（３２）項に記載の充填方法。」
（３５）「前記トナー吐出管と同心円をなす脱気手段を該トナー吐出管の外側に配置し、更に該トナー吐出管内側の下端に多孔質体で形成される脱気手段を持つ充填ノズルを用い、該トナー充填ノズルをトナー容器底部に容器に接触することなく挿入し、所定重量のトナーを吐出し、トナーを吐出しながら、或はトナー吐出と脱気を交互に行った後、充填ノズルを容器口周辺に引上げて追加充填を行ない、充填完了信号を受けてこのトナー吐出管内部の脱気手段を減圧しトナー吐出管中のトナーを該脱気手段の内壁に吸い寄せ、栓を形成させることで充填を終了することを特徴とする前記第（３４）項に記載の充填方法。」
（３６）「充填トナー中の空気を抜く脱気手段による前記多孔質体の孔部の栓形成機構の目詰り防止用逆洗送気手段を用い、該逆洗送気手段の逆洗空気圧力と空気流量を個別に調節可能にしたことを特徴とする前記第（３５）項に記載の充填方法。」
（３７）「流動化トナーを吸引・吐出する前記間欠式吸引手段の吐出側、或は一つのトナー輸送機構に複数のベローズを持つ場合は個々のベローズ吐出管の集合部に圧力センサーを垂直に配置し、トナー吐出圧力を常時計測可能にし、一定以上の圧力を持って充填を停止し、注意或は警報を発することのできることを特徴とする前記第（３２）項乃至第（３６）項のいずれかに記載の充填方法。」
（３８）「前記第（３２）項乃至第（３７）項のいずれかに記載の充填方法を可能にせしめる充填装置。」

本発明によれば粉体トナーにストレスがかからないため、トナーの品質を損なわないという優れた効果を奏する。
更に、トナー飛散防止ができ、加圧が不要であるため装置の軽量小型化、ポータブル化ができ、電源を選ばない為に、オンデマンド使用が可能で、オフィスで使用することができるという優れた効果が発揮される。
更にまた、本発明における間欠式吸引手段の効果的使用方法は、前記特許文献６記載の充填済みのトナー中から空気を抜く脱気を行って充填を速やかに完了させる技術、前記特許文献７記載のトナー容器上に設けたホッパーとトナー容器の容積を連結して所定重量のトナーを該連結容器中にオーバーフローさせて充填を終了した後に連結を解くことにより、容積が限定された容器にトナーを密度高く短時間に充填する技術、前記特許文献８記載のトナー吐出管の下端に設けた多孔質部の背面から吐出管中の空気を抜きトナーを多孔質体の表面に吸い寄せて所謂「栓」を形成し流下中のトナーを急速に停止させることにより、また該逆洗による該「栓」の開放により、トナー充填精度を高め、更に充填時間を短くする技術と組み合せることにより、一層効果的にこれら技術の特長を発揮させることができるいう優れた効果が発揮される。
ここで、本発明で使用される多孔質体は、３５００メッシュほどのステンレス製の金網か平均気孔径１０〜１５μ、気孔率３５〜５０％程の多孔質ポリエチレン板または焼結金属を用いる。脱気手段としての真空発生器は応答が早く小型の空気エジェクターと電磁弁を組合わせた物を用い電磁弁を介して該エジェクター内に高速の空気を噴出させ所定の真空度を得る。嵩密度を上げる目的で脱気機構に印加する真空は最大でも−４０ＫＰａ程（エジェクターへの供給圧力ではない）、それに対しトナー吐出管内に「栓」を形成する時の真空度は−５ＫＰａ（エジェクターへの供給圧力ではない）ほどであり目標真空度の違いから２系統の真空発生源を持つ。真空源に真空破壊機構を付随して設ける市販品があるが、真空破壊圧力はエジェクターへの供給圧力（≒０．３ＭＰａ）であり、この圧力が前記の多孔質材に印加された場合は材料の寿命の低下と高圧のため粉塵発生源となるので、本システムでは真空破壊系も其々に持っており、その圧力は５〜１０ＫＰａほどである。

すなわち、スクリュウコンベアや機械的汲上方式を用いた場合の攪拌や加圧等の機械的ストレスによるトナー性能劣化を避けるための従来の加圧することを前提とするニューマチック輸送方式では、送気量が１５リットル／分程度必要であったが、本方式では加圧は不要であり、吸気量は加圧する場合の１／５程度であり、これに伴って、装置の軽量小型化、ポータブル化が達成され、装置稼動開始からトナー排出までの間の立上り時間が短く、かつ、脱気時間や沈降時間の短縮化ができ、トナーの不如意な攪拌を避けることができて品質低下が防止され、トナー移送、充填時間が短縮化され、スペース及び電力エネルギーをあまり要さず、前操作や後操作がほとんどなくなり、所要コストが低廉化されるという優れた効果が発揮される。本発明における流動状態のトナーのかさ密度は例えば約０．３３ｇ／ｃｃ同程度であって、従来方式に比し、所要容積の減容化が著しい。大きな違いは送気量つまり吸気量である。また、粉体トナーを移送に際して加圧しないことで粉体トナーへのストレスが減少する。また、流動床の存在により単に送気をした場合の３〜４倍に粉体トナーの移送能力があがる。
トナーにストレスを与えず、エネルギー効率等に優れているのは、往復運動ポンプであり、中でもベローズポンプ：蛇腹ポンプが最適である。ここで、本発明における「往復運動ポンプ」は、粉体を押圧しつつ機械的圧力を加えるプランジャやピストンの往復により粉体を移動させ又は粉体相中に侵入し粉体攪拌を伴いつつ粉体を移動させるロッド等の往復可動部材を内部に有する「往復ポンプ」を意味するものでなく、例えば柔軟性材料で形成されている壁自体を収縮させる等によりプランジャやピストンの往復運動を用いず粉体を移動させるものであるので、「往復ポンプ」と記載せず、「往復運動ポンプ」と区別して表現されている。往復運動ポンプの中で好ましいものとしては、両端が固定されないものであり低速吐出に対応できるもの、即ちゆっくり運動してもトナーが吐出してくることが要件とされ、ベローズポンプが最適である。
粉体トナーの吸引には、かかる往復運動ポンプを用いることで間欠した吸引を容易に実現でき、間欠方式で行なうことで粉体の詰まりがなくなる。流動化トナーの送り出し管の位置と流動化トナーの吸い込み管の位置関係では、吸い込み管の位置が高いことと、脈流緩衝手段を介してトナーを吐出することが相俟って、粉体トナーの飛散防止に非常に効果がある。ここで、本発明における間欠的に調節とは、例えばストロークの量、回数、時間を調節して、移送量、移送周期、移送時間を調節することを意味する。本発明においては、その結果、例えば移送平滑化、移送中断の防止が達成でき、脈動を防止することができ、又は少なくとも脈動緩衝装置への依存度を軽減することができる。
さらに、本発明の装置は粉体トナー移送時に加圧が不要であるため粉体の途中追加が可能となり、連続運転が可能であるが、吸引による容器中からの粉体流出を円滑化または促進するため、吸引に加えて、容器内（の特に好ましくは、粉体相中）に送気する（換言すれば加圧する）ための送気手段を補助的に用いることを妨げない。例えば具体的には、４ＫＰａ以下のある力を加えることでトナーの流出効率が向上する。
また、本発明による充填機のトナー搬送は典型的にはモータの駆動によっており、この場合モータの回転力（供給電流量）および特に回転数（例えばインバータ制御のときは周波数、またパルス制御のときはパルス数とインターバル）を充填量（をモニタしてモニタ情報をモータの制御回路や電源回路の制御部にフィードバックすること等）により変化させることにより精度の良い充填を達成できる。容積が小さな容器に充填するには充填ノズルを容器底部付近に挿入し、トナー移送速度の制御に脱気効果を組合わせ、更にトナー移送管内面に「栓」を形成できる機構を追加すれば柔軟な容器でも短時間で発塵なく充填を完了することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における粉体トナーの間欠的吸引手段として、典型的には間欠吸引ポンプが使用される。間欠吸引ポンプとしては、所謂ベローズポンプが好ましく使用され、このベローズポンプは、特開平４−２２６６７２号公報、特開２０００−３２９０６８号公報（これら公報は粉体輸送でなく液体輸送に関するものではあるがベローズポンプの構造理解には役立つ）記載のように、ベローズ（ベロフラム）の伸縮により被移送流体を脈打ちながら吸引（圧縮されたベローズが伸長される際には入口弁が開に、出口弁（吐出弁）が閉になり、被移送流体を入口弁から減圧状態下の洞内に吸引し、ベローズが圧縮される際には入口弁が閉に、出口弁が開になり、洞内の被移送流体を出口弁から排出）輸送するものである。

この間欠吸引ポンプの間欠条件はベローズの口径によるが、小口径ベローズの場合は３〜１３０ストローク毎分、好ましくは４０〜１００ストローク毎分が好ましい。大口径ベローズの場合は６〜７０ストローク毎分、好ましくは４０〜６０ストローク毎分が好ましい。このベローズ容量が大きいほど一回の吸引能力が高くなるので、ストローク数が少なくても対応でき、ポンプの、ストロークとストローク数を調整することで移送量を調整することが可能となるが、但し、ベローズ容量とストローク数は、脈流緩衝化手段に必要な緩衝容量を律則することを、間欠吸引ポンプと脈流緩衝化手段の容量を定める観点からは留意する必要がある。吸引は、トナー流動のためのトナー収納容器からポンプ間で行われる。本発明における吸引の効果は、トナーの輸送とトナーの発塵防止にある。ポンプ、カートリッジ間は、吐出になるが間欠運転であるために、流動化したトナーがポンプ及び輸送経路上でポンプの回転により、変化する速度で動かされるので、これがトナーの攪拌作用をもたらし、経路内でのトナーの沈降を防いでいる。間欠運転でない場合、経路内でトナーの速度差が生じないので、そこでトナーの沈降堆積が起こり、それがトナーの塊になり、経路内でのトナー移送異常、つまり、画像形成時の画像異常：黒ぽちになる。

ところで、ベローズポンプは、一般的には液体を低位置から高位置に汲上輸送するときに用いられる（尤も、高位置から低位置への液体輸送は極端に云えば自然流下でも可能ではあるが）ので、普通、ベローズが入口弁、出口弁より下方に位置するように、上向き（通常の向き）に用いられているが、粉体トナー移送の場合には、ベローズが入口弁、出口弁より上方に位置する（逆の向きになる）ようにして用いることで、ベローズ内のトナー滞留及び弁内への粉体トナーの詰まりが改善される。また、ベローズポンプ内の弁の内径より、トナー吐出管（本明細書中でコネクターライン、トナーチューブとも称され、ベローズポンプの吐出口に連結するトナー吐出管）のうち、少なくともベローズポンプと脈流緩衝化手段を結ぶトナー吐出管の内径と同じ、あるいは大きくすることで粉体トナーの詰まりが改善される。
また、入口弁、出口弁にダックビルバルブ（あひるの口嘴状をなすバルブ）を用いることで流れが一方方向になるとともに管内のトナーと空気からなる固−気混合流中のトナーへのストレスを減じることができる。
ダックビルバルブとベローズポンプを組み合わせることで、装置内の残存トナーはダックビルバルブの出口部とポンプとの隙間のごく一部のみとなり、装置の清掃作業が極めて容易となっている。

ベローズポンプによる間欠式の場合、粉体トナーの吸引を間欠で行なわれ、吐出も断続
的に行なわれるので、トナー飛散の原因となる。そのため、本発明においては、ベローズを一つしか設けないポンプの場合は脈流緩衝手段を用いる。粉体吐出部分（移送部分）に脈流緩衝手段（緩衝機；一時粉体を留保すると共に過剰圧力を解放する機構）を用いることで脈動がなくなり、トナー飛散を回避することができ、かつ、トナーへのストレス印加も軽減することができる。

本発明では、装置を大きく加圧しないことから２４V〜２２０Vで対応可能であり、送気部分については高圧ボンベを用いることや、電池または太陽あるいは風力などの自然エネルギーを用いることも可能となる。

図１は、本発明の粉体トナー移送装置例の概要を説明する図である。
この装置は、大きく分割すると、粉体トナー吸引部（吸引手段）と粉体トナー送気部（送気手段）を有する移送手段をトナー収納容器（１）に配置したものであり、粉体トナー吸引部は、間欠吸引ポンプ例としてのベローズポンプ（Ｂ）、脈流緩衝手段（脈流緩衝機）（１３）を含み、ベローズポンプ（Ｂ）の入口弁（１０）を有する入口部（吸引源部）とトナー収納容器（１）は、トナー吸引管（７）（トナーチューブ（７））で結ばれ、ベローズポンプ（Ｂ）の出口弁（１１）を有する出口部と脈流緩衝機（１３）は、トナー吐出管（１２）（トナーチューブ（１２））で結ばれている。この例の装置では脈流緩衝機（１３）が設けられているが、本発明においては、この脈流緩衝機は必ずしも不可欠なものではない（図６の平滑化された移送を参照）。また、この例ではトナーチューブ（７）には三方切替弁（７ａ）が設けられている。また、脈流緩衝機（１３）の出口端にはトナー吐出管（１４）が設けられ、その下流端には、移送されたトナーが充填されるトナー充填容器（１７）が配置されている。トナー充填容器（１７）は、秤（１６）上に置かれ、この秤（１６）は、図示しない電磁式ダイヤフラム上に設けられており、このダイヤフラムは、歪位度（伸縮度）に応じて二次コイルからの出力電位を変化させるトランスジューサであって、これからの出力信号は、信号ライン（１６ｂ）により電源制御回路（８ａ）に送信される。
この例のトナー移送装置における電源制御回路（８ａ）は、ワンチップマイコンを含み、ＣＰＵと、それによる演算のため及び指令信号発信のためのプログラムおよび閾値データを呼出自在に格納するＲＯＭと、信号ライン（１６ｂ）からエンコーダでコードデータ化され時々刻々送信されるモニタ信号情報を書換可能（更新可能）に格納するＲＡＭを有し、ＣＰＵ上で、ＲＯＭから呼出された閾値データと、ＲＡＭから呼出されたモニタ信号情報との差が零になるまで演算（比較）が繰り返され、演算結果は読出自在にＲＡＭに再々格納されると共に、該演算結果それぞれに応じた制御信号がデコードされて、必要に応じて（充填終了近くになるにつれて高頻度で）、次々に電源制御回路（８ａ）のコントローラに送信される。しかし、本発明においては、無論、このような構成の制御システムに限らず、他の公知システムを採用することができる。
一方、粉体トナー送気部は、送気手段例としてのコンプレッサ装置（６）と、粉体流動化手段例としての流動床（２）を粉体トナー収納容器（１）内部に備えられた粉体流動化手段例としての流動床（２）を含み、コンプレッサ装置（６）と流動床（２）は送気チューブ（４）で結ばれ、送気チューブ（４）の途中には流量計（５）が設けられている。
つまり、この例の装置は、（ｉ）粉体流動化手段例としての流動床（２）を内部に備えた粉体トナー収納容器（１）と、（ii）送気手段例としてのコンプレッサ装置（６）、（iii）間欠吸引ポンプ例としてのベローズポンプ（Ｂ）、(ｉv)脈流緩衝手段（脈流緩衝機）（１３）、（ｖ）気体導入手段の導入端に位置する固定手段（１ａ）、(vi)図示してない送気調節手段、(vii)粉体トナー吐出手段例としての吸引導管（１４）から構成され、ベローズポンプ（Ｂ）はベロフラム（９）、入口弁（１０）、出口弁（１１）等から構成されポンプモータ（８）により駆動される。送気調節手段はこの例ではコンプレッサ（６）内（正確にはコンプレッサ用モータの電源制御回路（８ａ））に設けられている。

コンプレッサ装置（６）には流量計（５）が付され、粉体トナー収納容器（１）内の流動床（２）と送気手段との間は取外し自在な送気導管としての送気チューブ（４）で繋がれ、粉体トナー収納容器（１）とベローズポンプ（Ｂ）との間も取外し自在な吸引導管としてのトナーチューブ（７）で繋がれ、ベローズポンプ（Ｂ）の下流側のトナー移送管としてのトナーチューブ（１２）には脈流緩衝化手段（１３）が設けられ、脈流緩衝化手段（１３）の下流側にまでトナー移送管（１４）は延長しているが、その端部はトナー吐出口（１５）が存在する。吸引導管（７）はこの例ではトナー吸入管（３）により粉体トナー収納容器（１）内の奥深く流動床の１０〜３０ｍｍ上方にまで伸びている。

この例において、固定手段（１ａ）は、粉体トナー収納容器（１）の蓋部材以外であり、前記送気導管（４）と吸引導管（７）、通気管は、この固定手段（１ａ）に着脱自在に固定されているが、送気導管（４）と吸引導管（７）通気管のうち、少なくとも２つが該粉体容器に着脱自在な状態に一体化されていることが好ましい。送気導管（４）と吸引導管（７）通気管は同じ材質のものであってよい。

この例における固定部材（１ａ）は、粉体トナー収納容器（１）の天面に嵌合する部材であって、この部材には、送気導管が着離可能（抜嵌可能）な態様で付され、また、間欠的粉体トナー吸引手段（間欠吸引ポンプ）の例としてのベローズポンプ（Ｂ）からの吸引導管が着離可能な態様で付される、粉体トナー投入手段としての小型ホッパーの投入端は何も接続されない蓋部材に着離可能な態様で付されており、したがって、この蓋体からのトナーの投入は容易である。

しかしながら、このようなトナー収納容器の使用は、本発明における本質部分ではなく、充填されるべきトナー供給源の単なる好ましい１態様例にすぎない。例えば運転途中で粉体トナー収納容器（１）中にトナーを急遽投入する際には、他のより供給能の大きい投入手段に代えることができ又は他の補助投入手段を併せ用いることができる。本発明の装置は非加圧下で稼動できるので、運転途中でのトナー補給には問題がない。これは、他の構成についてもいうことができ、例えば前記送気手段例としての流量計（５）を付属せるコンプレッサ装置（６）からの送気導管（４）の経路中に付された流量計（５）も、本発明において必要不可欠のものではなく、要は送気を調節できる手段であればどのようなものであってもよく、さらに、前記コンプレッサ装置（６）自体が送気手段例としての単なる１例であり、したがって、このコンプレッサに代えて例えば、気体発生（送気）機構を高圧ボンベとすることもできる。

この例の装置についてさらに説明を進めると、粉体トナー収納容器（１）中のトナーは、主に吸引管（７）からの流動床（２）を介した吸引によりまた補助的にコンプレッサ（６）による送気と相俟って（つまり、本発明において送気のための加圧は、吸引管（７）による吸引を補完する）、コンプレッサ（６）からの調整された空気量により流動化される。この流動化されたトナーはポンプユニットのベローズの伸縮により入口弁（１０）から吸入され出口弁（１１）から、トナー移送管（トナーチューブ）（１２）を経てトナー移送管（１４）の吐出口（１５）から吐出されるが、トナーの脈流を緩和する目的で途中に脈流緩衝機（１３）が挿入されている。トナー飛散しやすくなるので吐出前に緩衝機（１３）が使用される。

ベローズポンプにより齎される脈流は、ベローズポンプ以降のトナー移送路を長くすることによってもかなり緩衝することができ、本発明においてもこのような対策採用を完全に排除するものではないが、しかし、トナー移送路を長くすると、装置稼動開始からトナー吐出までの待ち時間が長くなり、また、トナー移送路内における摩擦抵抗の増大を齎すので、トナー移送路を長くすることのみによる脈流の解消対策は、最善策であるとは云い難い。

本発明で取り扱われる好ましい粉体トナーについていえば、体積平均粒径が２．５〜１５μｍ、好ましくは３．０〜１２．０μｍ、より好ましくは５．０〜９．０μｍで、真比重が１．０２〜１．４５、好ましくは１．１〜１．３で、嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）が０．２０〜０．９０、好ましくは０．３５〜０．８５のもので、外添材が添加されたものの場合、効果が顕著である。コンプレッサ（６）からの空気量は、粉体トナー収納容器（１）中のトナー容量を、１．２倍〜１５倍、好ましくは１．５〜５倍に増容するに必要な程度であり、それ以上は必要ない。そして、このような気体導入により、例えば嵩密度０．４７ｇ／ｃｍ^３程度のトナーが移送直後には０．２５程度にまで、密度低下する。しかし、ベローズポンプ（Ｂ）の粉体移送能力は、他のタイプのポンプのそれに比しかなり高いので、移送経路中のトナー詰まりを回避するような態様で運転をすれば、必ずしもそのような低密度でのみ稼動させる必要はなく、具体的には、０．３５ｇ／ｃｍ^３程度までの高い嵩密度で移送することができる。

図２は、このような本発明の粉体トナー移送装置一式が、携帯可能なケース中に収納された状態を示す写真であり、図３は実際の収納の状態例を示す写真である。該ケースはポータブルであって把手を有し、外表面に該送気手段と粉体吸引手段のための２４V〜２２０V電源接続手段及びスイッチ手段を有する。参考の目的のため、この例におけるケースのサイズは４００ｍｍ×３００ｍｍ×１６０ｍｍでケース内には、コンプレッサ（６）、ベローズポンプ（Ｂ）、脈流緩衝手段（１３）、及びこれらを繋ぐ管状部材や電源接続用コード等所要の機材一切が着離可能に収納、固定されている。図３に見られるように、管状部材は固定されており、絡まることがない。

この携帯可能なケースは、粉体トナー移送装置の稼動中に開いても支障がないが、但し、同図に示されるように、のぞき窓が設けられているので、閉じた状態でもケース内を目視することができる。また、この例の装置における粉体トナー収納容器（１）は、内部粉体トナーの存在が目視できる程度に透明であるが、収納容器（１）の一部を透明窓にしてもよく、その場合、透明窓にフッ素系或いはシリコン系防汚剤をコートすると長期間に亘って透明性を維持することが確認された。

本発明の装置において、トナー移送経路内壁での抵抗は、移送性の観点からというよりもむしろ、主に被移送トナーの品質低下防止の観点から、なるべく低いことが好ましく、そのためには、移送経路内壁が滑らかであることが望ましく、特に繋ぎ部分における凹凸を極力なくすることが好ましい。繋ぎ部分における凹凸の程度は、具体的には樹脂フィルム表面、例えば、通常かなりの量の無機フィラー粒子が混練されている市販のＰＥＴフィルム表面の平滑程度に遜色ないものとすることがより好ましい。また上記のように、ベローズポンプ内の弁の内径を脈流緩衝化手段を結ぶコネクターラインやトナー吸引管やトナー吐出管の内径と同じ、あるいは大きくすることで粉体トナーの詰まりが改善される（図１に示される装置においては、バルブとして、オランダ、バーネイ社製のダックビルバルブを採用）。

充填精度の向上と効率化のための手段を以下に示す。
図１のトナー吐出口の下に計量秤（１６）を設け、上記のように、ポンプモータ（８）と連動させる。そのことで特許文献２に示す従来の粉体を流動化した場合は制御可能な充填量は０〜１０ｇと幅があったが、本発明ではその１００倍の精度、即ち０．１ｇレベルまで制御することが可能となる。
それは、従来の充填機の場合は粉体量の制御は粉体を密閉して加圧することのみ行なっているため、動きの大きな加圧条件を完璧に行なうことは困難である。
一方、本発明では粉体の密閉は不要であり、トナーの流動化を行なうためだけに気体を想起している。
そのため、トナー粉体の制御はポンプの動きだけで制御しているため、秤と連動させることで容易に行なうことができる。具体的にはポンプ駆動モータの回転数を段階的、または無段階に制御し、特にパルスモーター駆動では目標の充填量に達する前にパルスモーターの運転を停止し、実充填量と送出パルス量を比較し、目標充填量と実充填量の差をパルス変換後再度パルスモーターに算出されたパルスを送出して高精度充填と高速充填を両立できる。

充填の効率化には、ポンプモータを含むトナー噴出部を複数設けることにより可能となる。また、粉体の流動を加圧・トナー吐出・圧力解放によるトナーの断続的な吐出でなく、モバイルはポンプモータのＯＮ／ＯＦＦによりトナーの充填立ち上がり〜終了を連続的に行なうことができ、連続自動運転が可能である。
また、従来の流動充填方式では一回の動作で一つの充填しかできなかったのが、本発明ではトナー吸入・噴出部を複数設けることで一台のトナー収納容器から複数のトナー容器に対して充填作業が可能となる。

更に、図４に示すようにポンプを３つ並べることで、粉体の脈動の緩衝がなされるため図１に示す脈動の緩衝器は不要となり、より精度の高い充填が可能となる。

参考のため、具体例として、２５０ｇ／ｍｉｎの吐出能力を持つ移送機の大きさとフローを示す。
大きさは高さ４０ｃｍ、幅３０ｃｍ、厚さ１６ｃｍのアルミ合金製トランク中にコンプレッサー、粉体ポンプ及び配管、計装類が配置され、１００Ｖ電源で駆動する。装置の搬入後約２分後にはトナーの吐出を始めることができる。
吐出能力の拡大にはベローズ数の増設、あるいは口径を大きくすれば良い。

従来式の場合、加圧する必要よりトナー収納容器一本当たりに対し充填できるトナーボトル本数が限定される。
一方、本発明の場合、加圧が不要なことより途中の粉体の追加は可能である。このトナー追加にも本発明が利用できる。また、トナーの吐出速度をポンプの回転数で制御できるので飛散も少ないという利点が高い。

図８に例えば特開２００４−７８２５２号公報に示す軟質容器への高密度充填の概要を示す。
以下に図８について説明する。
高密度充填装置は大きくは
（I）トナーを流動化させ充填ノズルに移送する移送部
（II）充填ノズルの脱気手段や閉鎖機構の圧力を制御する空気計装部
（III）充填・脱気ノズル部
（IV）全体制御部
の４つの部位から構成され（I）は流動槽（１）、流動したトナーを移送する充填機（１０）、流動化トナーの移送圧力を計測するライン圧力センサー（１５）から構成されチューブまたは配管で接続されている。
（II）の充填ノズルは内管、中管、外管と同心円で多重をなし、内管内側を流動化トナーが通り、トナーの脱気と閉鎖の為の空気の流路として脱気用には外管の外側下端、閉鎖用に内管の内側下端には多孔質材（ステンレスメッシュ或は焼結材、或は多孔質プラスチックなど）で覆われた部分があり、其々外管と中管、中管と内管に囲まれた空間の圧力を制御できるようになっていて外部の複数の電磁弁で構成される空気計装に接続されている。
（III）の充填ノズル部は上記充填ノズルの高さを充填量や容器高さにあわせて制御する高さ調節機構（１１）、トナー充填容器（１７）のホルダー（１８）、容器及び充填量の計測センサーであるロードセルと充填ノズルの外側に非接触に配置され、充填ノズル外側に付着したトナーを吸引清掃するノズルクリーナ（１２）からなる。
（IV）の全体制御部はロードセルの信号を重量表示する計量指示器、充填機の回転数を制御するＤＣモータードライブ、高さ調節機構の制御器とそれらを一括制御するＰＬＣからなる。
充填すべきトナーを流動槽に入れ流動化させた後で（１８）の容器ホルダーに空の軟質容器（１７）をセットし充填開始信号を与えると、（７）の充填・脱気ノズルは軟質容器の底付近で且つ接触しない部分にその下端を充填ノズル高さ調節機構によって位置決めされ、位置決め完了信号をＰＬＣが受けてロードセルと計量指示器により風袋引きがされた後、予め設定された充填機の回転速度で流動槽から充填・脱気ノズルにトナーが移送される。移送されたトナーが容器から溢れ出ない重量で、充填は中断され（必ずしも中断させる必要はないが）ノズル外側の多孔質板を通し空気抜き（脱気）が一定時間行われる。脱気時間終了の後、脱気のための負圧は解除され、充填・脱気ノズルはその下端が該トナー充填容器の口辺付近になるよう上昇し位置決めされる。この位置で設定充填量に向かって充填機の中速あるいは低速で充填が行われる。
低速充填終了と同時、或は設定充填量に達する１ｇから数ｇ手前で内管、中管間圧力が−５ＫＰａ程度の負圧とすると、この負圧は内管内面の多孔質板から流動トナーと空気を吸い込むことになり、それによりトナーが内管管壁に吸い寄せられてついには閉塞しその流下を止める。充填機の回転数を低速にしていることで管内のトナー流速を低下させているので、−５ＫＰａ程度の軽微な負圧でトナー流を閉止でき、またその結果できた所謂「栓」も強固なものにならないので次回充填開始のおりこの「栓」を破壊或は流動するのは５ＫＰａ程度の圧力で時間を掛けて逆洗するので従来のような「栓」破壊の為の発塵がない。また、この負圧を次回充填まで維持することによりトナーの栓を維持できるので所謂「ボタオチ（充填終了後にノズル内に付着又は堆積していたトナーが流れ落ちる現象）」も防止できる。そのため、従来では容器の上に容積を拡大するために軟質容器の上にホッパーを設置し、ホッパー中にトナーを溢れさせ、軟質容器中に脱気棒挿入して脱気を繰り返して容器中にトナーを収納していたが本方式を採用することでホッパーを設置せずに容積に余裕の少ない軟質容器にも充填が可能である。
軟質容器へのトナー充填では一般に軟質容器は、充填するトナーに比べて容器の内容積に余裕が少ないのが特徴である。
容器の内容積に余裕がある場合は必ずしも上記の充填ステップを必要とせず、充填ノズルを容器口辺でトナーを吐出させる、或は容器底に充填ノズルを置き、脱気せずに所定の
重量で充填ノズルを引上げて充填を終することもできる。

以下、具体的にトナーの充填を行ない、本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の一態様にすぎず、これらに本発明の技術的範囲は限定されない。
装置は図４に装置、図５にポンプの回転数制御と吐出量の推移を示した。
トナー容器の秤とモータがコントローラーにて制御されている。（１）流動化したトナーを専用に開発したベローズポンプを用いトナー充填容器に吐出する。
（２）吐出量を計測してポンプの回転数と停止タイミングを制御し規定重量（定量）に充填する、このときの目標充填量は４５１．０ｇ（図６）に７３回連続して充填した結果を示す。
トナーは、リコーＩｐｓｉｏマゼンタ タイプ８０００、嵩密度０．４７を用いた。
ここでは充填設定量を４５１．０ｇとし、ｎ＝７３充填したときのデータである。図７と比べると充填設定値を実充填量が行き過ぎるオーバーシュートを大幅に改善できることがわかる。
比較として、従来の流動加圧式（特許第３５４９０５３号公報に記載のもの）を用いたもの（図７：従来の加圧式の充填量バラツキ）を示す。
ここでの充填量設定値は５５０．０ｇである。加圧式充填方式で充填量を制御する時、実充填量が設定量に近づいた時、移送圧力を低減させ、充填量設定値で充填ノズル中に前述の「栓」を形成させて充填を終える方式であるが、一定時間内に充填を終了させる為に移送圧力を完全に「０」にすることなく「栓」を形成させる為に実充填量は設定値に比べ大幅にオーバーシュートすることを示している。このオーバーシュートは製造メーカーにとって損失であり、この過度のオーバーシュートをなくすことが本発明の目的でもある。

本発明のトナー移送装置例の概要を説明する図である。 本発明の可搬式充填機の外観であり、右は流動タンク、左は充填機を示した図である。 本発明のトナー移送装置例を収納したケースの内部を示す写真である。 本発明のトナー移送装置例の概要を説明する図である。 本発明による充填量制御の概要を説明する図である。 本発明による充填量制御結果を示す。 従来の加圧式の充填量バラツキを示す。 本発明による軟質容器への高密度充填法の概要を示す。

符号の説明

（図１）
１ トナー収納容器
１ａ 固定部材
２ 流動床
３ トナー吸入管
４ 送気チューブ
５ 流量計
６ コンプレッサ
６ａ 動力ケーブル
７ 吸引導管のトナーチューブ
７ａ 三方切替弁
８ ポンプモータ
８ａ 電源制御回路
９ ベロフラム
１０ 入口弁
１１ 出口弁
１２ トナーチューブ
１３ 脈流緩衝機
１４ トナー吐出管
１５ トナー吐出口
１６ 秤（モータと連動）
１６ｂ 信号ライン
１７ トナー充填容器
Ｂ 間欠吸引手段（ベローズポンプ）
（図８）
１ 流動槽
２ ロードセル
３ 計量指示
４ シーケンサ
５ ＤＣモータドライバ
６ ロボシリンダコントロール
７ 充填・脱気ノズル
１０ 充填機
１１ ロボシリンダ
１２ ノズルクリーナ
１４ 流動制御器
１５ ライン圧センサー
１７ 軟質容器
１８ 軟質容器ホルダー

Claims (38)

1. 少なくとも、粉体トナー吸引手段と粉体トナーへの送気手段からなる移送手段により、粉体トナーを配置したトナー収納容器内に気体を吐出して、該気体により流動化された粉体トナーを、往復動ポンプを用いた前記粉体トナー吸引手段で吸入して該トナー収納容器から吐出し、粉体トナーを移送させる粉体トナーの移送方法であって、前記粉体トナー吸引手段による粉体トナー吸入に、往復運動ポンプであって、該ポンプの伸縮部が該ポンプの入り口弁及び出口弁より上方に位置せしめられているポンプを用いることを特徴とする粉体トナーの移送方法。
2. 前記ポンプがベローズポンプ（蛇腹状ポンプ）であることを特徴とする請求項１に記載の粉体トナーの移送方法。
3. 前記ポンプの吐出口を該ポンプの吸入源部より下方にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体トナーの移送方法。
4. 前記ポンプの吐出部を繋ぐバルブの内径が該ポンプに連結するトナー移送管の内径と同じ、あるいはそれ以上に大きいことを特徴とする請求項１又は３に記載の粉体トナーの移送方法。
5. 前記粉体トナー吸引手段で加圧を行なわずに粉体トナーの吸入を行なうことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。
6. 前記トナー収納容器に４ＫＰａ以下の圧力を加えることを特徴とする請求項５に記載の粉体トナーの移送方法。
7. 粉体トナーの吸入を間欠または連続した間欠状態で行なうことを特徴とする請求項５又は６に記載の粉体トナーの移送方法。
8. 間欠状態を調整することで移送量を調整することを特徴とする請求項７に記載の粉体トナーの移送方法。
9. 前記ポンプの吐出部とトナー移送管の結合部を滑らかにしたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。
10. 前記吐出部に脈流緩和機を設けたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。
11. 前記移送手段の送気手段は気体発生手段を含み、該気体発生手段を含む送気手段の送気は、２４Ｖ〜２２０Ｖ電源を用いるものであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。
12. 前記気体発生手段を含む送気手段は、送気にコンプレッサを用いるものであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。
13. 前記気体発生手段を含む送気手段、吸引手段はソーラーと風力を単独あるいは組み合わせて使用するものであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。
14. 気体発生手段を含む送気手段が、高圧ボンベを有するものであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法。
15. 密閉可能な加圧式または非加圧式の粉体トナー収納容器内に送気手段から送られる気体の送気を調節して該粉体トナー収納容器中に配置された粉体トナー流動化手段に導入することにより、該粉体トナー収納容器内に置かれた粉体トナーを流動化し、吸引手段の吸引口から該粉体トナー収納容器内を吸引することにより、流動化された粉体トナーを排出させ、該吸引手段の下流に配置された脈流緩衝化手段により、該排出された粉体トナーの脈流を平流化乃至平流促進化した後、トナーをトナー容器に吐出することを特徴とする粉体トナーの移送方法。
16. 請求項１乃至１５のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法を用いることを特徴とする粉体トナーの充填方法。
17. 請求項１乃至１５のいずれかに記載の粉体トナーの移送方法を実行するための構成を有することを特徴とする粉体トナーの移送装置。
18. 密閉可能な加圧式または非加圧式の粉体トナー収納容器と、該粉体トナー収納容器内に調節された気体を送る送気手段と、該粉体トナー収納容器内に配置され前記気体を該粉体トナー収納容器中に分配流出させて、該粉体トナー収納容器内の粉体トナーを流動化させる粉体トナー流動化手段と、粉体トナー収納容器を間欠的に吸引して、該粉体トナー収納容器内の流動化済粉体トナーを間欠的に排出させる間欠式吸引手段と、該間欠式吸引手段の下流側に配置された脈流緩衝化手段とを有することを特徴とする粉体トナーの移送装置。
19. 前記粉体トナー収納容器はトナー投入手段の投入口が挿抜自在であり、前記粉体トナー収納容器内の前記粉体トナー流動化手段と前記送気手段との間が、取外し自在な送気導管で繋がれ、前記粉体トナー収納容器と前記間欠式吸引手段が取外し自在な吸引導管で繋がれ、前記脈流緩衝化手段の下流側のトナー移送管端部にトナー吐出部が存在することを特徴とする請求項１８に記載の粉体トナーの移送装置。
20. 前記送気導管と吸引導管と、トナー吐出管の上に位置する圧力緩衝管とトナー投入手段のうち、少なくとも２つが該トナー収納容器に着脱自在な状態に一体化されていることを特徴とする請求項１９に記載の粉体トナーの移送装置。
21. 前記送気導管と圧力緩衝管と吸引導管が着脱自在に固定部材に固定され、該固定部材は前記粉体トナー収納容器の蓋部以外に取り付けられることを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれかに記載の粉体トナーの移送装置。
22. 前記送気手段と間欠的吸引手段と脈流緩衝化手段が同じケース内に取り外し可能な状態で固定され、該ケースはポータブルであって把手を有し、外表面に該送気手段と粉体吸引手段のための２４Ｖ〜２２０Ｖ電源接続手段及び／又はスイッチ手段を有するものであることを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれかに記載の粉体トナーの移送装置。
23. 前記ケースは、さらに、前記脈流緩衝化手段を収納するための脈流緩衝化手段収納用空間域、前記各管状部材の束を収納するための管状部材束収納用空間域、電力コード収納用空間域を有するものであることを特徴とする請求項２２に記載の粉体トナーの移送装置。
24. 前記ケースは、内部の一部が目視できる程度に少なくとも１部が透明であり、前記粉体トナー収納容器は内部粉体トナーの存在が目視できる程度に少なくとも１部が透明であり、該ケースの透明部分と粉体トナー収納容器の透明部分とが少なくとも一部重なっていることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の粉体トナーの移送装置。
25. 前記ケースは、装置の稼動中に開くことができる開閉蓋を有するものであることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の粉体トナーの移送装置。
26. 前記粉体トナーは、体積平均粒径が２．５〜１５μｍで、真比重が１．０２〜１．４５で外添剤を含有し、嵩密度（ｇ／ｃｍ^３）が０．２０〜０．９０のトナーであることを特徴とする請求項１８乃至２５のいずれかに記載の粉体トナーの移送装置。
27. 前記トナーが前記粉体容器中で、気体により１．２倍〜１５倍に増容されるものであることを特徴とする請求項２６に記載の粉体トナーの移送装置。
28. 前記脈流緩衝手段は流動化トナーの入口管と該入口管に直角に交わり真下に開口するトナー吐出管と該吐出管の真上に位置する圧力緩衝管からなり、圧力緩衝管の上部先端は停止時には容積の無い柔軟な材料で構成され、緩衝器を構成する管の内径が圧力緩衝管＞流動化トナー入口管＞トナー吐出し管である、または圧力緩衝管の上部先端は前記粉体トナー収納容器まで伸び、該容器上部の固定部材に接続され、該容器内にトナー輸送時の過剰圧力を解放できるようにしたことを特徴とする請求項１８に記載のトナーの移送装置。
29. 請求項１８乃至２８のいずれかに記載の移送装置を構成手段として含むことを特徴とする粉体トナーの充填装置。
30. 吐出されたトナーの重さを計測する秤と、前記ポンプを制御するモータの回転数とを連動させたことを特徴とする請求項２９に記載のトナー充填装置。
31. 前記ポンプを含むトナー移送部を複数設けたことを特徴とする請求項２９又は３０に記載の充填装置。
32. 密閉可能な加圧式または非加圧式の粉体トナー収納容器と、該粉体トナー収納容器内に調節された気体を送る送気手段と、該粉体トナー収納容器内に配置され前記気体を該粉体トナー収納容器中に分配流出させて、該粉体トナー収納容器内の粉体トナーを流動化させる粉体トナー流動化手段と、粉体トナー収納容器を間欠的に吸引して、該粉体トナー収納容器内の流動化済粉体トナーを間欠的に排出させる間欠式吸引手段と、該間欠式吸引手段の下流側に配置された脈流緩衝化手段とを有する粉体トナーの移送装置を用い、トナー容器にトナーを充填する方法であって、前記間欠式吸引手段に接続し前記トナー容器上端に容器に接触することなく配置されたトナー吐出管と、該トナー容器中に抜き差し自在で両端が塞がった中空管でその下端の一部が多孔質体で構成され、多孔質体を通してトナー容器中の空気を抜くことができる脱気管とを備え、該間欠式吸引手段の駆動により流動化したトナーを該トナー容器中に吐出し、吐出と同時に或は一定量吐出後に、該脱気管によりトナー中の空気を抜いて所定容積のトナー容器に一定重量のトナーを充填せしめる充填方法。
33. 密閉可能な加圧式または非加圧式の粉体トナー収納容器と、該粉体トナー収納容器内に調節された気体を送る送気手段と、該粉体トナー収納容器内に配置され前記気体を該粉体トナー収納容器中に分配流出させて、該粉体トナー収納容器内の粉体トナーを流動化させる粉体トナー流動化手段と、粉体トナー収納容器を間欠的に吸引して、該粉体トナー収納容器内の流動化済粉体トナーを間欠的に排出させる間欠式吸引手段と、該間欠式吸引手段の下流側に配置された脈流緩衝化手段とを有する粉体トナーの移送装置を用い、トナー容器にトナーを充填する方法であって、前記間欠式吸引手段に接続し、前記トナー容器に容器開口部と開口部が同芯になるように載せられたホッパーの内部に接触することなく配置されたトナー吐出し管と、ホッパー、トナー容器間を抜き差し自在で両端が塞がった中空管でその下部の一部が多孔質体で構成されもう一方の端が真空系に接続され、多孔質体を通してトナー容器中の空気を抜くことができる脱気管とを備え、トナー容器中に入り切らないトナーをホッパー中にオーバーフローさせ、一定重量のトナー吐出後に該脱気管を挿入してトナーをトナー容器中に収納せしめる充填方法。
34. 前記トナー吐出管を前記トナー容器に接触することなく、その底近くまで挿入し、内部トナーに埋没する状態で所定重量を一度に或は脱気を挟んで複数回に吐出し、一定重量に達した後、トナー吐出管をトナー容器口辺に引上げて吐き出されたトナー粉面とトナー容器に非接触の状態で容器下部に設置した重量指示計の数値が設定値に達するまで吐出を継続し終了することを特徴とする請求項３２に記載の充填方法。
35. 前記トナー吐出管と同心円をなす脱気手段を該トナー吐出管の外側に配置し、更に該トナー吐出管内側の下端に多孔質体で形成される脱気手段を持つ充填ノズルを用い、該トナー充填ノズルをトナー容器底部に容器に接触することなく挿入し、所定重量のトナーを吐出し、トナーを吐出しながら、或はトナー吐出と脱気を交互に行った後、充填ノズルを容器口周辺に引上げて追加充填を行ない、充填完了信号を受けてこのトナー吐出管内部の脱気手段を減圧しトナー吐出管中のトナーを該脱気手段の内壁に吸い寄せ、栓を形成させることで充填を終了することを特徴とする請求項３４に記載の充填方法。
36. 充填トナー中の空気を抜く脱気手段による前記多孔質体の孔部の栓形成機構の目詰り防止用逆洗送気手段を用い、該逆洗送気手段の逆洗空気圧力と空気流量を個別に調節可能にしたことを特徴とする請求項３５に記載の充填方法。
37. 流動化トナーを吸引・吐出する前記間欠式吸引手段の吐出側、或は一つのトナー輸送機構に複数のベローズを持つ場合は個々のベローズ吐出管の集合部に圧力センサーを垂直に配置し、トナー吐出圧力を常時計測可能にし、一定以上の圧力を持って充填を停止し、注意或は警報を発することのできることを特徴とする請求項３２乃至３６のいずれかに記載の充填方法。
38. 請求項３２乃至３７のいずれかに記載の充填方法を可能にせしめる充填装置。

Images