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技術 洗浄装置及び粉体充填製品の製造方法

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 原靖
出願日 2016年3月16日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2016-052315
公開日 2017年9月21日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2017-164688
状態 特許登録済
技術分野 基本的包装技術I(流動体の充填) 清浄化一般 基本的包装技術VIII(熱収縮包装・殺菌包装)
主要キーワード 設置穴 被洗浄容器 リング状部分 充填製品 排出ホース 粉体容器 昇降レール 正面断面
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

サイズの異なる粉体容器を1台の装置で洗浄できるという洗浄装置の提供を目的とする。

解決手段

気体噴射する複数の噴射部の各々に形成された噴射口で被洗浄容器外周面囲み、該複数の噴射部を該被洗浄容器の軸方向に重複可能にずらして形成された噴出部と、該複数の噴射部を該軸方向とは交差する方向に移動させる可動部と、該被洗浄容器に対して該噴出部を該軸方向に相対的に移動させる移動部と、を有している。

概要

背景

特許文献1には、一方端に開孔が設けられた容器の他端を係止しその移動を行ない及び周方向に回転させる手段、この回転される容器の外壁及び内壁エアーブローする手段、エアーブローにより生じたダスト集塵する手段、を有することを特徴とする粉体収納容器洗浄装置が開示されている。

概要

サイズの異なる粉体容器を1台の装置で洗浄できるという洗浄装置の提供を目的とする。気体噴射する複数の噴射部の各々に形成された噴射口で被洗浄容器外周面囲み、該複数の噴射部を該被洗浄容器の軸方向に重複可能にずらして形成された噴出部と、該複数の噴射部を該軸方向とは交差する方向に移動させる可動部と、該被洗浄容器に対して該噴出部を該軸方向に相対的に移動させる移動部と、を有している。

目的

本発明は、サイズの異なる粉体容器を1台の装置で洗浄できるという洗浄装置の提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

気体噴射する複数の噴射部の各々に形成された噴射口で被洗浄容器外周面囲み、該複数の噴射部を該被洗浄容器の軸方向に重複可能にずらして形成された噴出部と、該複数の噴射部を該軸方向とは交差する方向に移動させる可動部と、該被洗浄容器に対して該噴出部を該軸方向に相対的に移動させる移動部と、を有する洗浄装置

請求項2

該噴射部は、該噴射口が凹部の内周面に沿って形成され、該噴出部は、一対の該噴射部により形成される請求項1に記載の洗浄装置。

請求項3

該被洗浄容器が通過可能な対向する一対の開口が形成され、該噴出部を内部に収容する収容部と、該収容部中の気体を排出する排出部と、を有する請求項1又は2に記載の洗浄装置。

請求項4

該排出部は、該複数の噴射部と対向する位置にそれぞれ配置されている請求項3に記載の洗浄装置。

請求項5

被洗浄容器に粉体充填する工程と、請求項1〜4のいずれか1つに記載の洗浄装置により、該被洗浄容器の外側に付着した粉体を洗浄する工程と、を有する粉体充填製品の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、洗浄装置及び粉体充填製品の製造方法に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、一方端に開孔が設けられた容器の他端を係止しその移動を行ない及び周方向に回転させる手段、この回転される容器の外壁及び内壁エアーブローする手段、エアーブローにより生じたダスト集塵する手段、を有することを特徴とする粉体収納容器の洗浄装置が開示されている。

先行技術

0003

特開平11−090368号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、サイズの異なる粉体容器を1台の装置で洗浄できるという洗浄装置の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0005

請求項1の洗浄装置は、気体噴射する複数の噴射部の各々に形成された噴射口で被洗浄容器外周面囲み、該複数の噴射部を該被洗浄容器の軸方向に重複可能にずらして形成された噴出部と、該複数の噴射部を該軸方向とは交差する方向に移動させる可動部と、該被洗浄容器に対して該噴出部を該軸方向に相対的に移動させる移動部と、を有している。

0006

請求項2の洗浄装置では、該噴射部は、該噴射口が凹部の内周面に沿って形成され、該噴出部は、一対の該噴射部により形成される。

0007

請求項3の洗浄装置では、該被洗浄容器が通過可能な対向する一対の開口が形成され、該噴出部を内部に収容する収容部と、該収容部中の気体を排出する排出部と、を有している。

0008

請求項4の洗浄装置では、該排出部は、該複数の噴射部と対向する位置にそれぞれ配置されている。

0009

請求項5の粉体充填製品の製造方法では、被洗浄容器に粉体を充填する工程と、請求項1〜4のいずれか1つに記載の洗浄装置により、該被洗浄容器の外側に付着した粉体を洗浄する工程と、を有している。

発明の効果

0010

請求項1の発明によれば、サイズの異なる粉体容器を1台の装置で洗浄できる。

0011

請求項2の発明によれば、2つより多い噴射部により洗浄装置を形成した場合に比して、可動部の部品を少なくすることができる。

0012

請求項3の発明によれば、開口及び排出部が形成された収容部を備えない場合と比して、洗浄装置を小型かつ安価にできる。

0013

請求項4の発明によれば、排出部を複数の噴射部と対向する位置に配置させない場合に比して、粉体が粉体容器に再付着することを抑制できる。

0014

請求項5の方法によれば、サイズの異なる粉体充填製品を1台の洗浄装置で製造できる。

図面の簡単な説明

0015

本実施の形態の洗浄装置の概念図(斜視図)である。
本実施の形態の洗浄装置の収容部周辺の拡大図(斜視図)である。
本実施の形態の洗浄装置の収容部及び噴出部の拡大図(斜視図)である。
本実施の形態の作用を説明する図である。
本実施の形態の作用を説明する図である。
本実施の形態の充填装置正面断面図である。
本実施の形態の変形例1の噴出部を説明する図である。
本実施の形態の変形例2の噴出部を説明する図である。
本実施の形態の変形例3の噴出部を説明する図である。

実施例

0016

以下に、本発明に係る実施の形態の一例を図面に基づき説明する。なお、前後を示す場合は、洗浄装置1に対して粉体容器8が正面に位置するように観察した場合の手前側を「前」とし、奥側を「後」とする。また、左右を示す場合は、粉体容器8を正面視した場合の右側を「右」とし、左側を「左」とする。

0017

<粉体容器について>
本実施の形態の洗浄装置1において洗浄の対象とされる被洗浄容器の一例としては、例えば、画像形成装置におけるトナーカートリッジに使用される粉体容器8がある。この粉体容器8は、その内部にトナーTを収容するものである。ここで、トナーTは、粉体の一例である。トナーTとは、トナーTを構成するトナー粒子集合体を意味する。トナーTは、画像形成装置において消耗品とされているため、トナーTが充填された粉体容器8(トナーカートリッジ)は、画像形成装置の交換部品として用いられる。

0018

図1に示すように、本実施の形態の粉体容器8は円筒形状であり、その上端には開口8Aが形成されている。一方、粉体容器8の下端は閉口しているとともに、下端の少し上方には外周方向に突出する鍔状部8Bが形成されている。また、鍔状部8Bよりも上方の円筒の外面は外周面8Cとして形成されている。さらに、本実施の形態の洗浄装置1において洗浄される粉体容器8には、外径の異なるサイズのものが複数種類ある。
なお、本実施の形態の粉体容器8の形状は、断面円形状であるが、これに限らず、多角形断面を有する筒状体であってもよい。

0019

ここで、図1では粉体容器8の形状を説明するために、粉体容器8が搬送台40の上方に位置するように図示されているが、実際、洗浄装置1に粉体容器8が搬送される場合は、粉体容器8は搬送台40の設置穴41に嵌った状態となる。

0020

<洗浄装置の構成>
本実施の形態の洗浄装置1は、粉体容器8の外周面8Cを洗浄する機能を有する。この洗浄装置1は、粉体容器8を支持するための支持部30と、粉体容器8を洗浄する部分である収容部10と、粉体容器8を洗浄するための気体が噴出される噴出部20と、を含んでいる。また洗浄装置1は、噴出部20が有する噴射部21を左右方向に動かす可動部25と、収容部10を上下方向に移動させる移動部28と、粉体容器8を定められた位置に搬送するための搬送台40と、を含んでいる。以下、各構成について説明する。

0021

(支持部)
支持部30は、洗浄の対象とされる粉体容器8を支持する機能を有する。また、支持部30には、後述する収容部10や移動部28が固定されている。図1に示すように、この支持部30は、上下に延びる支柱30Aに沿って形成された移動レール31と、移動レール31の上方において前方に迫り出すように形成された上固定部33と、上固定部33の下方の床面上に形成された下固定部34と、を有している。

0022

移動レール31は、後述する噴出部20が上下方向に移動可能に固定する機能を有する。上述のとおり、移動レール31は支柱30Aに沿って形成されている。噴出部20は、移動レール31上において、前後方向及び左右方向に拘束され、上下方向への移動のみが可能とされている。そして、噴出部20は後述する移動部28により上下方向に移動する。なお、移動レール31の下方には、噴出部20の下方への移動を規制するストッパー32が形成されている。このストッパー32により、噴出部20は後述する搬送台40に接触することがない。

0023

上固定部33は、粉体容器8の上端部分を固定する機能を有する。図2に示すように、上固定部33は、移動レール31の上方の前側に形成された昇降レール33Aと、この昇降レール33A上に上下方向(図中の矢印Hの方向)に移動可能に固定された板状のステー33Bと、ステー33Bから下方に向けて延びる棒状の固定具33Cと、を有している。固定具33Cは、その下端部分が粉体容器8の開口8Aに対応する形状に形成されている。上固定部33では、図示しない昇降装置によって固定具33Cが上方から下方に移動し、固定具33Cの先端部分が粉体容器8の開口8Aに嵌り込み、さらには粉体容器8を下方に押し下げる。

0024

下固定部34は、粉体容器8の下端部分を固定する機能を有する。図1に示すように、下固定部34は、床面に固定された昇降機34Aと、昇降機34Aに上下方向を向くように設置されたシリンダの先端に形成された台座である台座部34Bと、を有している。台座部34Bは、その上端部分が円柱状に形成されており、その外径は後述する設置穴41の内径よりもわずかに小さい寸法である。下固定部34では、台座部34Bが下方から上方に移動し、台座部34Bの上端部分が設置穴41を通過しつつ、粉体容器8を上方に押し上げる。

0025

(収容部)
図2及び図3を用いて、収容部10について説明する。なお、図2及び図3では、噴出部20の構造を分かりやすくするために、収容部10を透過した状態で図示している。
収容部10は、粉体容器8の外周面8Cを洗浄する機能を有する。この収容部10は、図2及び図3に示すように、上下の対向する位置に一対の開口11が形成された容器であって、内部に噴出部20を収容している。また、噴出部20を構成する一対の噴射部21それぞれと対向する位置に排出部12が形成されている。そして、収容部10は、支持部30に対して上下方向に移動可能に支持されている。

0026

上述した開口11は、粉体容器8を収容部10の内部に通過させる機能を有する。この一対の開口11のうち、収容部10の上面側は上開口11Aであり、下面側は下開口11Bである。上開口11A及び下開口11Bは、ともに円形状の孔であり、両開口11の内径は、複数のサイズを有する粉体容器8のうち外径が最大のものよりもわずかに大きい寸法である。すなわち、収容部10において上開口11A及び下開口11Bは、粉体容器8を通過可能に形成されている。

0027

噴出部20は、粉体容器8の外周面8Cに付着した汚れを除去させる機能を有する。ここで、本実施の形態の噴出部20において除去される汚れとは、主に粉体であるトナーTである。この噴出部20は、収容部10の内部に配置されている。詳細については後述する。

0028

排出部12は、後述する噴出部20により、粉体容器8から除去された汚れを空気とともに排出させる機能を有する。排出部12は、収容部10の左右に形成された空間であって、左側に形成された排出部12を左排出部12A、右側に形成された排出部12を右排出部12Bと称する。ここで、左排出部12Aは後述する右噴射部21Bと対向する位置に配置され、右排出部12Bは後述する左噴射部21Aと対向する位置に配置されている。粉体容器8から除去された汚れは、主に粉体容器8の外周面8Cから各噴射部21と対向する位置にある排出部12に移動し、各排出部12の上部であって収容部10の上面に接続された排出ホース12C(図3及び図4参照)を通じて外部に排出される。なお、排出ホース12Cは、図2では省略し、図3から図5では簡略化しているが、洗浄装置1の外部まで延びており、図示しない集塵装置に接続されている。

0029

(噴出部)
噴出部20は、粉体容器8の外周面8Cに付着した汚れを除去するための気体を噴出させる機能を有する。ここで、本実施の形態において噴出される気体としては、例えば、図示しないコンプレッサ圧縮された空気が挙げられる。本実施の形態の噴出部20は、気体を噴射する2つの噴射部21を有している。具体的には、図3に示すように、左側に凸となるアーチ形状の左噴射部21Aと、右側に凸となるアーチ形状の右噴射部21Bとを有する。そして、左噴射部21A及び右噴射部21Bは、左噴射部21Aの右端部分と右噴射部21Bの左端部分とが粉体容器8の軸方向、換言すると上下方向に重なるようにずらして配置され、左右方向には接触することのないように配置されている。そして、左噴射部21Aと右噴射部21Bとの上下方向の重なりを最も少なくした場合に、左噴射部21Aと右噴射部21Bとを組み合わせた噴出部20を上面視すると、図4に示すようにリング状となる。このリング状の部分の中央の開口部分を開閉部21Eとすると、その内径は複数のサイズを有する粉体容器8のうち外径が最大のものよりもわずかに大きい寸法となる。すなわち、噴出部20は、開閉部21Eにおいて全てのサイズの粉体容器8を軸方向である上下方向に通過可能に形成されている。

0030

また、図3に示すように、各噴射部21には、そのアーチ形状の凹みである凹部の内周面に沿って噴射部21に供給された気体が噴射される噴射口22が形成されている。この噴射口22は噴射部21の凹部の内周面に沿って、かつ凹部の端から端にかけて連続的に形成されたスリットであって、その幅は0.3mmから0.4mmである。すなわち、本実施の形態の噴出部20においては、粉体容器8の外周面8Cを噴射口22が囲むように形成されている。また、左噴射部21A及び右噴射部21Bが上下方向に重なる部分においては、噴射口22が上下に重なるように形成されている。
なお、噴射口22は、本実施の形態のようなスリットに限らず、噴射部21の凹部の内周面に沿って複数個形成された孔でもよい。
また、各図面には図示していないが、各噴射部21には圧縮された空気を供給するための供給ホースが接続されており、この供給ホースは洗浄装置1の外部に設けられたコンプレッサ(図示せず)に接続されている。つまり、本実施の形態では、噴射口22から噴射される空気が洗浄装置1の外部に設けられたコンプレッサから供給される。

0031

(可動部)
可動部25は、複数の噴射部21を粉体容器8の軸方向とは交差する方向、具体的には左右方向に移動させる機能を有する。図2に示すように、本実施の形態の可動部25は、噴射部21に連結される連結部26と、連結部26を移動させるための可動装置27とを有している。すなわち、本実施の形態の噴射部21は、可動装置27により連結部26を介して左右方向(図中の矢印Wの方向)に移動する。

0032

連結部26は、その一端が噴射部21に連結され、他端が可動装置27に連結される部材である。この連結部26は各噴射部21に対してそれぞれ形成されており、左噴射部21Aには左連結部26Aが、右噴射部21Bには右連結部26Bが、それぞれ連結されている。左連結部26Aは、左噴射部21Aの上面の形状に沿うように形成され、かつ当該上面に固定されるフランジ部分と、当該フランジ部分の前後の中央部分から上方に延びる縦延長部分と、当該縦延長部分の先端部分から左方に延びる横延長部分とを含む。また、右連結部26Bも、右噴射部21Bの上面の形状に沿うように形成され、かつ当該上面に固定されるフランジ部分と、当該フランジ部分の前後の中央部分から上方に延びる縦延長部分と、当該縦延長部分の先端部分から右方に延びる横延長部分とを含む。なお、右噴射部21Bは左噴射部21Aよりも下方にずれて位置していることから、右連結部26Bの縦延長部分は、左連結部26Aの縦延長部分よりも左噴射部21Aと右噴射部21Bとの上下方向のずれの距離分だけ長めに形成されている。

0033

可動装置27は、連結部26を移動させるためのものであって、左連結部26Aを介して左噴射部21Aを左右方向に移動させる左可動装置27Aと、右連結部26Bを介して右噴射部21Bを左右方向に移動させる右可動装置27Bを有する。ここで、左可動装置27Aにより左噴射部21Aが左方向に移動すると、右可動装置27Bにより右噴射部21Bは右方向に移動する。すなわち、図4に示すように、左噴射部21Aと右噴射部21Bとにより形成される開閉部21Eは拡大する。一方、左可動装置27Aにより左噴射部21Aが右方向に移動すると、右可動装置27Bにより右噴射部21Bは左方向に移動する。すなわち、図5に示すように、左噴射部21Aと右噴射部21Bとにより形成される開閉部21Eは縮小する。

0034

なお、本実施の形態の可動装置27は、空気圧により駆動するものであるが、これに限らず、油圧による駆動や電動モータによる駆動であってもよい。また、本実施の形態の可動装置27は、各噴射部21をサイズの異なる複数の粉体容器8に対応する位置に自動的に移動させるように形成してもよいし、各噴射部21を作業者の操作に基づいて任意の位置まで移動させるように形成してもよい。さらに、可動部25には、各噴射部21を移動させるための動力である可動装置27を設けずに、作業者の手により各噴射部21を移動させるための手動手段を設けてもよい。

0035

(移動部)
移動部28は、洗浄の対象とされる粉体容器8に対して噴出部20を軸方向、換言すると上下方向に相対的に移動させる機能を有する。本実施の形態では、上固定部33及び下固定部34により粉体容器8が固定され、移動部28が収容部10を上下方向に移動させる。したがって、収容部10に収容された噴出部20も、移動部28により上下方向に移動される。この移動部28は、図2に示すように、支持部30の上方に形成されており、移動レール31に対して上下方向に移動可能に固定された収容部10を、ベルトチェーン等の伝達手段を介して上下方向に移動させる。

0036

(搬送台)
搬送台40は、トナーTが充填された粉体容器8を洗浄装置1の定められた位置に搬入し、洗浄装置1において洗浄された粉体容器8を洗浄装置1から搬出する機能を有する。図1に示すように、この搬送台40は、円形状のターンテーブルであって、図示しないモータにより駆動される。また、搬送台40には、上下に貫通する設置穴41が複数形成されている。これらの複数の設置穴41は搬送台40の回転軸を中心とする同心円上に定められた間隔で形成されている。さらに、設置穴41はその内径が、粉体容器8の下端部分の外径よりもわずかに大きい寸法である。すなわち、粉体容器8は鍔状部8Bより下方が設置穴41に嵌るように形成されている。

0037

そして、搬送台40は、上面視した場合に、回転する設置穴41の軌跡上に下固定部34の台座部34Bが位置するように形成されている。ここで、洗浄装置1における「定められた位置」とは、粉体容器8が下固定部34の台座部34Bの真上にくる位置をいう。以上、搬送台40が回転することで、各設置穴41に嵌る粉体容器8は洗浄装置1の定められた位置に順次搬送される。

0038

なお、搬送台40は、後述する充填装置5と共有されるものであって、搬送台40は、洗浄装置1及び充填装置5の双方に跨って形成されている。したがって、本実施の形態の搬送台40は、トナーTが充填されていない空の粉体容器8を充填装置5の定められた位置に搬送し、トナーTが充填された粉体容器8を洗浄装置1の定められた位置に搬送するのである。
なお、本実施の形態の搬送台40は円形状のターンテーブルであるが、これに限らず、予め定められた方向に移動するベルト式コンベアであってもよい。

0039

<充填装置の構成>
充填装置5は、粉体容器8の内部にトナーTを充填する機能を有する。図6に示すように、充填装置5では、充填装置5の下端の開口と粉体容器8の上端の開口とが接続されている。そして、充填装置5は、トナーTを充填装置5の下端の開口から排出して粉体容器8に充填するように形成されている。

0040

図6に示すように、充填装置5は、トナーTが貯留される貯留部60と、貯留部60のトナーTを排出するための螺旋部52と、貯留部60内のトナーTを螺旋部52側に寄せるための撹拌部53と、を含んで構成されている。また、上述のとおり充填装置5は、洗浄装置1と搬送台40を共有している。

0041

(貯留部)
貯留部60はトナーTが貯留されるものであって、図6に示すように、収容部62と円筒部64とを有している。収容部62は円錐台状の筒体であって、上端及び下端にそれぞれ開口が形成されているとともに、上端から下端にわたって径が徐々に小さくなる内周面62Aを有している。そして、収容部62では、上端の開口から供給されたトナーTが下端の開口を通過して円筒部64へ送り込まれるようになっている。

0042

円筒部64は、収容部62から送り込まれ、粉体容器8に排出されるトナーTの搬送路としての機能を有する。この円筒部64は、収容部62の下側に配置された円筒体であって、上端及び下端にそれぞれ開口が形成されている。また、円筒部64は、その上端の開口の縁が収容部62の下端の開口の縁に接続されている。したがって、円筒部64の上端の開口の内径は、収容部62の下端の開口の内径と同じ寸法とされている。

0043

さらに、円筒部64の下端の外径は、粉体容器8の開口8Aの内径よりもわずかに小さい寸法である。すなわち、円筒部64は、その下端部分が粉体容器8の開口8Aに差し込み可能に形成されている。以上、充填装置5において、円筒部64の下端部分が粉体容器8の開口8Aに差し込まれることにより、貯留部60と粉体容器8とは接続される。

0044

(螺旋部)
螺旋部52は、貯留部60のトナーTを排出する機能、詳しくは、収容部62から円筒部64にかけて貯留されているトナーTを下方に搬送する機能を有する。螺旋部52は、図6に示すように、回転軸52Aと、この回転軸52Aの下方の外周に形成された螺旋状の螺旋羽根52Bと、を有している。螺旋部52は、収容部62の下方から円筒部64にかけて形成されている。そして、螺旋部52は、その上方に形成された駆動源51に接続されている。ここで、螺旋部52が駆動源51により駆動されると、螺旋部52は矢印R2方向に回転する。

0045

(撹拌部)
撹拌部53は、貯留部60内のトナーTを螺旋部52側に寄せる機能、詳しくは、収容部62内のトナーTを螺旋部52側に移動させながら、円筒部64側に移動させる機能を有する。撹拌部53は、駆動源51から収容部62の内周面62Aに延びる支持棒53Aと、支持棒53Aに接続され、かつ内周面62Aの上下方向に沿って形成された第1羽根53Bと、第1羽根53Bから螺旋部52側に突出する2つの第2羽根53Cと、を有している。

0046

図6に示すように、この撹拌部53は、その上方に設けられた駆動源51に接続されている。ここで、この撹拌部53が駆動源51により駆動されると、撹拌部53は螺旋部52とは逆の矢印R1方向に回転するようになっている。

0047

ここで、第1羽根53Bは、長尺状の板であって、その上端が収容部62の内周面62Aの上端よりも下方に、及びその下端が内周面62Aの下端よりも上方に位置している。また、第1羽根53Bは内周面62Aに対向しており、第1羽根53Bの板状の平面部分は、撹拌部53の回転方向(矢印R1方向)の下流側ほど内周面62Aに近づき、上流側ほど内周面62Aから遠ざかるように傾斜している。したがって、撹拌部53が回転すると、第1羽根53Bは、内周面62Aの周辺にあるトナーTを螺旋部52側に移動させる。

0048

第2羽根53Cは、第1羽根53Bの下方2ヶ所に固定された板とされている。この第2羽根53Cは、収容部62の内周面62Aから離間している。なお、第2羽根53Cは、撹拌部53の回転方向(矢印R1方向)の下流側ほど円筒部64から遠ざかり、上流側ほど円筒部64に近づくように傾斜している。したがって、撹拌部53が回転すると、第2羽根53Cは、収容部62の下端の周辺にあるトナーTを円筒部64側に移動させる。

0049

(搬送台)
搬送台40は洗浄装置1と共有されるものである。充填装置5においては、搬送台40はトナーTが充填されていない空の粉体容器8を充填装置5の定められた位置に搬入し、充填装置5においてトナーTを充填した粉体容器8を洗浄装置1から搬出する機能を有する。
搬送台40は、上面視した場合に、回転する設置穴41の軌跡上に貯留部60の円筒部64が位置するように配置されている。ここで、充填装置5における「定められた位置」とは、粉体容器8が貯留部60の円筒部64の真下にくる位置をいう。

0050

<製造方法>
以下、粉体充填製品であるトナーカートリッジの製造方法を説明することで、本実施の形態の洗浄装置1及び充填装置5の作用を説明する。本実施の形態における製造方法には、大別すると、充填工程と洗浄工程とがある。

0051

(1)充填工程
充填工程は、充填装置5により、粉体容器8の内部にトナーTを充填する工程である。
(1−1)充填装置への粉体容器の搬入
まず、搬送台40の回転方向の上流側では、空の粉体容器8の下端部分が設置穴41差し込まれ、粉体容器8が搬送台40に対して上下方向を向いて設置される。次に図示しないモータにより、搬送台40が回転し、空の粉体容器8が充填装置5の定められた位置に搬送される。そして、図示しない昇降装置により上方より貯留部60が下降する、又は粉体容器8が上昇されることで、円筒部64の下端部分が粉体容器8の開口8Aに差し込まれ、貯留部60と粉体容器8とは接続される。

0052

(1-2)トナーの充填
図6に示すように、貯留部60の収容部62には予めトナーTが充填されている。そして、撹拌部53が駆動源51によりR1方向に回転することにより、収容部62内のトナーTは螺旋部52側に移動されながら、円筒部64側に移動される。また、撹拌部53の回転とともに螺旋部52が駆動源51によりR2方向に回転することにより、収容部62にあるトナーTが円筒部64を下方に移動し、ついには円筒部64の下端の開口から排出される。

0053

そして、図6に示すように、貯留部60から排出されたトナーTは粉体容器8内に充填される。ここで、搬送台40に荷重計を設置することにより、粉体容器8に充填されたトナーTの重量が測定される。そして、トナーTの重量を測定することにより、充填装置5では粉体容器8にトナーTが満たされた時点で駆動源51の作動を停止させて、粉体容器8へのトナーTの供給を停止させることができる。

0054

(1−3)充填装置からの粉体容器の搬出
上方より貯留部60が下降することにより貯留部60と粉体容器8とが接続された場合は、貯留部60が上昇することにより、粉体容器8は貯留部60との接続が解除され、再び搬送台40による搬送が可能となる。また、粉体容器8が上昇することにより貯留部60と粉体容器8とが接続された場合は、粉体容器8が下降することにより、粉体容器8は貯留部60との接続が解除され、再び搬送台40による搬送が可能となる。

0055

(1−4)蓋の取り付け
最後に、トナーTが充填された粉体容器8の開口8Aに図示しない蓋が取り付けられることで、充填工程は終了する。

0056

(2)洗浄工程
洗浄工程は、洗浄装置1により、トナーT充填後の粉体容器8の外側に付着した汚れを洗浄する工程である。ここで、上記の充填工程において粉体容器8にトナーTを充填する場合に、粉体容器8の外周面8CにトナーTが付着するため、洗浄工程を設けている。

0057

(2−1)サイズ調整
粉体容器8の洗浄に際し、粉体容器8の外径のサイズに合わせて噴射部21の位置を調整するサイズ調整を行う。具体的に、左噴射部21A及び右噴射部21Bは、粉体容器8が開閉部21Eを上下方向に通過可能とされる位置であって、噴射部21に形成された噴射口22と粉体容器8の外周面8Cとの距離が洗浄に適した距離となる位置に調整される。ここで、「洗浄に適した距離」とは、トナーTが吹き飛ばされるように粉体容器8の外径のサイズに応じて予め定めた距離であり、トナーTの質量などによって変化するものである。サイズ調整に伴い、左噴射部21Aと右噴射部21Bとにより形成される開閉部21Eは拡大したり縮小したりする。

0058

さらに詳しく説明すると、まず、収容部10を上下方向に移動させた場合に、粉体容器8が開閉部21Eを通過することができない場合、可動部25により左噴射部21Aを左方向に、右噴射部21Bを右方向に移動させて、開閉部21Eを拡大させる。

0059

一方、粉体容器8が開閉部21Eを通過するものの、噴射口22が粉体容器8の外周面8Cから離れすぎて、洗浄に適した距離を確保していない場合、可動部25により左噴射部21Aを右方向に、右噴射部21Bを左方向に移動させて、開閉部21Eを縮小させる。
以上のようにサイズ調整を行うことで、左噴射部21A及び右噴射部21Bは、噴射部21に形成された噴射口22が洗浄に適した距離となる位置に調整される。

0060

なお、開閉部21Eを最大に拡大した状態(図4参照)から縮小させた状態(図5参照)に変化させた場合、上面視した場合の開閉部21Eの形状は真円から略楕円となる。これは、サイズ調整に際して、開閉部21Eの左右方向では、噴射口22から粉体容器8までの距離は変化するが、開閉部21Eの前後方向では、噴射口22から粉体容器8までの距離は変化しないことによる。したがって、開閉部21Eが楕円となる場合、開閉部21Eの前後方向では、噴射口22から粉体容器8までの距離が洗浄に適した距離より長くなることがある。すなわち、開閉部21Eの左右方向では洗浄に適した距離であっても、前後方向では距離が変わらないため、1の噴射口22から噴射される空気の勢いが弱い。一方、本実施の形態の噴出部20においては、左噴射部21Aの右端部分と右噴射部21Bの左端部分が上下方向に重なるようにずらして形成されている、すなわち、開閉部21Eの前後方向では上下に噴射口22が連なっている。したがって、噴射口22から噴射される空気の勢いが弱くとも、前後方向では噴射口22の重なりにより対向する外周面8Cに到達する空気の量が2倍となるため、左右方向と同等の洗浄性能が確保される。

0061

(2−2)洗浄装置への粉体容器の搬入
まず、粉体容器8にトナーTが充填され、開口8Aに蓋が取り付けられると、搬送台40が回転し、トナーTが充填された粉体容器8が洗浄装置1の定められた位置に搬送される。次に、下固定部34では、台座部34Bが上昇して粉体容器8を押し上げるとともに、上固定部33では、固定具33Cが下降して開口8Aに嵌り込む。すなわち、粉体容器8は、上固定部33と下固定部34とにより上下方向から挟み込まれることで固定される。

0062

(2−3)洗浄
次に、噴出部20及び収容部10が作動する。詳しくは、噴出部20では噴射口22から圧縮された空気が噴射され、収容部10では排出部12において、周囲の空気が排出ホース12Cを通じて排出される。

0063

そして、上固定部33の固定具33Cの周辺(初期位置)に位置する収容部10が、移動部28により下方へ移動する。ここで、粉体容器8が収容部10内の開閉部21Eを通過する際に、粉体容器8の外周面8Cに付着した汚れ(トナーT)は、噴射口22から噴射される空気によって外周面8Cから除去され、当該噴射口22がある噴射部21と対向する排出部12に飛ばされる。そして、排出部12に飛ばされた汚れは、粉体容器8の外周面8Cに再付着する前に排出ホース12C(図3及び図4参照)を通じて外部に排出される。

0064

次に、移動部28により移動される収容部10が、支持部30のストッパー32に接触すると、移動部28は駆動の方向を反転させて収容部10を初期位置に向けて上方に移動させる。なお、収容部10が上方に移動する際、粉体容器8の外周面8Cを再度洗浄してもよいし、洗浄せずに下方への移動よりも速く上方に移動させて初期位置に戻してもよい。

0065

なお、排出部12において排出される空気の量は、噴出部20の全ての噴射口22から噴射される空気の量よりも多い。したがって、収容部10はその上下に開口11が形成されていても、両開口11では、収容部10の外部から内部に向かう空気の流れが生じており、収容部10の内部から外部に向かう空気の流れは生じていない。すなわち、収容部10において、粉体容器から除去された汚れは、開口11から外部に漏れずに、排出部12から外部に排出される。

0066

(2−4)充填装置からの粉体容器の搬出
上固定部33では、固定具33Cが上昇して開口8Aから固定具33Cが外れ、下固定部34では、台座部34Bが下降して粉体容器8の下端部分を搬送台40の設置穴41に嵌めることで、再び搬送台40による搬送が可能となる。そして、図示しないモータにより、搬送台40が回転し、洗浄を終えた粉体容器8が予め定められた取出位置まで搬送されて洗浄工程は終了する。

0067

<変形例>
本実施の形態の噴出部20は、外側に凸となるアーチ形状であって左右に2分割される噴射部21から形成されていたが、本発明に係る噴出部20は、以下の変形例を含むものである。

0068

(変形例1)
変形例1は、噴出部20における噴射部21を4分割となるように形成されている。以下、本実施の形態の噴出部との相違点について説明する。

0069

変形例1の噴出部20を図7(A)及び(B)に示す。変形例1の噴出部20は、図7(A)に示すように、外側に凸となるアーチ形状の複数の噴射部21として、時計回りに第1噴射部23A、第2噴射部23B、第3噴射部23C、及び第4噴射部23D、を有している。隣り合う噴射部21は、その端部同士が接触しないように上下方向に重なるようにずらして形成されている。すなわち、第1噴射部23A及び第3噴射部23Cは、第2噴射部23B及び第4噴射部23Dに対して上方に位置している。

0070

ここで、各噴射部21を組み合わせた噴出部20を上面視すると、リング状となる。このリング状部分の中央の開口部分を開閉部21Eとすると、その内径は複数のサイズを有する粉体容器8のうち外径が最大のものよりもわずかに大きい寸法となる。すなわち、噴出部20では粉体容器8が開閉部21Eを軸方向である上下方向に通過可能に形成されている。
そして、変形例1の可動部25は、複数の噴射部21を粉体容器8の軸方向とは交差する方向、具体的には粉体容器8の軸に対する中心側と外側との間を移動させるように形成されている。

0071

ここで、外径の大きい粉体容器8を洗浄する場合は、洗浄工程のサイズ調整において、可動部25により、各噴射部21を外側に移動させる。すなわち、図7(A)に示すように、各噴射部21により形成される開閉部21Eは拡大される。一方、径の小さい粉体容器8を洗浄する場合は、洗浄工程のサイズ調整において、可動部25により、各噴射部21を中心側に移動させる。すなわち、図7(B)に示すように、各噴射部21により形成される開閉部21Eは縮小される。

0072

変形例1のように、噴出部20を構成する噴射部21の数を本実施の形態よりも多くした場合、開閉部21Eの形状は真円に近くなる。つまり、本実施の形態の噴出部20と比して、粉体容器8の外周面8Cの位置によって噴射口22から到達する空気の勢いや量のばらつきは小さくなる。

0073

(変形例2)
変形例2は、噴出部20における噴射部21を6分割となるように形成されている。以下、本実施の形態の噴出部との相違点について説明する。

0074

変形例2の噴出部20を図8(A)及び(B)に示す。変形例2の噴出部20は、図8(A)に示すように、外側に凸となるアーチ形状の複数の噴射部21として、時計回りに第1噴射部23A、第2噴射部23B、第3噴射部23C、第4噴射部23D、第5噴射部23E、及び第6噴射部23F、を有している。隣り合う噴射部21は、その端部同士が接触しないように上下方向に重なるようにずらして形成されている。すなわち、第1噴射部23A、第3噴射部23C、及び第5噴射部23Eは、第2噴射部23B、第4噴射部23D、及び第6噴射部23Fに対して上方に位置している。

0075

ここで、各噴射部21を組み合わせた噴出部20を上面視すると、リング状となる。このリング状部分の中央の開口部分を開閉部21Eとすると、その内径は複数のサイズを有する粉体容器8のうち外径が最大のものよりもわずかに大きい寸法となる。すなわち、噴出部20では粉体容器8が開閉部21Eを軸方向である上下方向に通過可能に形成されている。
そして、変形例2の可動部25は、複数の噴射部21を粉体容器8の軸方向とは交差する方向、具体的には粉体容器8の軸に対する中心側と外側との間を移動させるように形成されている。

0076

ここで、外径の大きい粉体容器8を洗浄する場合は、洗浄工程のサイズ調整において、可動部25により、各噴射部21を外側に移動させる。すなわち、図8(A)に示すように、各噴射部21により形成される開閉部21Eは拡大される。一方、径の小さい粉体容器8を洗浄する場合は、洗浄工程のサイズ調整において、可動部25により、各噴射部21を中心側に移動させる。すなわち、図8(B)に示すように、各噴射部21により形成される開閉部21Eは縮小される。

0077

変形例2のように、噴出部20を構成する噴射部21の数を変形例1よりも多くした場合、開閉部21Eの形状はさらに真円に近くなる。つまり、変形例1の噴出部20と比して、粉体容器8の外周面8Cの位置によって噴射口22から到達する空気の勢いや量のばらつきは小さくなる。

0078

(変形例3)
変形例3では、直線形状の噴射部21を4つ組み合わせて噴出部20が形成されている。なお、変形例3において洗浄される粉体容器8は断面四角形状である。以下、本実施の形態の噴出部との相違点について説明する。

0079

変形例3の噴出部20を図9(A)及び(B)に示す。変形例3の噴出部20は、図9(A)に示すように、直線形状の複数の噴射部21として、時計回りに第1噴射部23A、第2噴射部23B、第3噴射部23C、及び第4噴射部23D、を有している。隣り合う噴射部21は、その端部同士が接触しないように上下方向に重なるようにずらして形成されている。すなわち、第1噴射部23A及び第3噴射部23Cは、第2噴射部23B及び第4噴射部23Dに対して上方に位置している。

0080

ここで、各噴射部21を組み合わせた噴出部20を上面視すると、四角枠状となる。この四角枠状部分の中央の開口部分を開閉部21Eとすると、その大きさは複数のサイズを有する粉体容器8のうち幅が最大のものよりもわずかに大きい寸法となる。すなわち、噴出部20では粉体容器8が開閉部21Eを軸方向である上下方向に通過可能に形成されている。
そして、変形例3の可動部25は、複数の噴射部21を粉体容器8の軸方向とは交差する方向、具体的には粉体容器8の軸に対する中心側と外側との間を移動させるように形成されている。

0081

ここで、幅の広い粉体容器8を洗浄する場合は、洗浄工程のサイズ調整において、可動部25により、各噴射部21を外側に移動させる。すなわち、図9(A)に示すように、各噴射部21により形成される開閉部21Eは拡大される。一方、幅の狭い粉体容器8を洗浄する場合は、洗浄工程のサイズ調整において、可動部25により、各噴射部21を中心側に移動させる。すなわち、図9(B)に示すように、各噴射部21により形成される開閉部21Eは縮小される。

0082

変形例3のように形成した噴出部20は、粉体容器8の断面形状が四角枠状の場合に適している。すなわち、粉体容器8の外周面8Cの位置によって、噴射口22と粉体容器8との距離の変化は少ないため、粉体容器8の外周面8Cの位置によって噴射口22から到達する空気の勢いや量のばらつきは小さくなる。

0083

<まとめ>
本実施の形態の洗浄装置1は、気体を噴射する左右一対の噴射部21から噴出部20を形成している。ここで、噴出部20は、各噴射部21の各々に形成された噴射口22で洗浄対象となる粉体容器8の外周面8Cを囲むように形成されている。また、一対の噴射部21が、粉体容器8の上下方向に重複可能にずらして形成されている。そして、本実施の形態の洗浄装置1は、一対の噴射部21を粉体容器8の軸と交差する方向である左右方向に移動させる可動部25と、粉体容器8に対して噴出部20を上下方向に相対的に移動させる移動部28と、を有している。

0084

以上のように形成された洗浄装置1によれば、移動部28により噴出部20を動かして、噴射口22に囲まれた部分(開閉部21E)の中央部分に粉体容器8を通過させることにより、粉体容器8の外周面8Cが洗浄される。また、可動部25により一対の噴射部21が左右方向に移動されることで、サイズの異なる種類の粉体容器8を1台の洗浄装置で洗浄できる。
さらに、本実施の形態の洗浄装置1を粉体充填製品の製造方法に用いた場合、サイズの異なる粉体充填製品を1台の洗浄装置で製造できる。

0085

なお、本実施の形態の変形例1及び変形例2のように、噴出部20を2つより多い噴射部21から形成するとともに、可動部25が複数の噴射部21を粉体容器8の軸と交差する方向に移動させるように形成してもよい。変形例1及び変形例2の場合であっても、複数の噴射部21が粉体容器8の軸に対する中心側又は外側に移動されることにより異なるサイズの粉体容器8を1台の洗浄装置で洗浄できる。噴射部21の数を増やすほど、粉体容器8の外周面8Cの位置によって噴射口22から到達する空気の勢いや量のばらつきは小さくなる。

0086

また、本実施の形態の変形例3のように、噴出部20を構成する噴射部21の形状を変えることによって、異なる形状の粉体容器8であって、複数のサイズを有する粉体容器8を1台の洗浄装置で洗浄できる。噴射口22に囲まれた部分(開閉部21E)の形状を粉体容器8の形状に近づけるほど、粉体容器8の外周面8Cの位置によって噴射口22から到達する空気の勢いや量のばらつきは小さくなる。

0087

ここで、本実施の形態の洗浄装置1のように、噴射部21は、噴射口22が凹部の内周面に沿って形成され、噴出部20は、一対の噴射部21により形成されている場合には、以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の洗浄装置1によれば、変形例2及び変形例3のように、2つより多い噴射部21により洗浄装置1を形成した場合に比して、可動部25の部品を少なくすることができる。

0088

また、本実施の形態の洗浄装置1では、粉体容器8が通過可能な対向する一対の開口11が形成され、噴出部20を内部に収容する収容部10と、収容部10中の気体を排出する排出部12と、を有している。ここで、従来技術のように収容部10に開口11を備えない洗浄装置1の場合、粉体容器8全体が収容される収容部10を形成する必要がある。さらに、開口11を設けた場合、噴射口22から噴射された気体により除去された汚れが収容部10から洗浄装置1の外部に出て、洗浄後の粉体容器8に再付着する恐れが生じる。しかしながら、本実施の形態では、収容部10に開口11を形成するとともに、排出部12を形成することにより、除去された汚れの再付着を防止することができる。ここで、開口11からの汚れの噴出を防止すべく、排出部12において排出される気体の量を噴出部20において噴射される気体の量よりも多くすることが望ましい。本実施の形態の洗浄装置1によれば、開口11及び排出部12が形成された収容部10を備えない場合と比して、収容部10を小型化できるので、洗浄装置1を小型かつ安価にできる。

0089

なお、本実施の形態の開口11の大きさは変化しないが、各噴射部21により形成される開閉部21Eの大きさに合わせて変化させてもよい。この場合、絞り羽根(図示せず)による開口11を形成し、当該絞り羽根を可動部25が動かすことにより開口11の大きさを変えることができる。

0090

さらに、本実施の形態の洗浄装置1では、排出部12が複数の噴射部21と対向する位置にそれぞれ配置されている。本実施の形態の洗浄装置1によれば、排出部12を複数の噴射部21と対向する位置に配置させない場合に比して以下の効果を奏する。すなわち、粉体容器8から除去され、排出部12に飛ばされた汚れがそのまま収容部10から外部に排出されるため、汚れが収容部10の内部を舞って粉体容器8に再付着することを抑制できる。

0091

1洗浄装置
5充填装置
8粉体容器
10 収容部
11 開口
12 排出部
20噴出部
21噴射部
22 噴射口
25可動部
28 移動部
T トナー

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