(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する容器本体と、該容器本体の形状を保持するために内部に気体を充填する形状保持手段と、前記容器本体内に収容された静電荷像現像用トナーを画像形成装置に供給する時に前記画像形成装置に装着させる装着手段とを有する静電荷像現像用トナー収容容器に、
少なくとも４４℃以上６３℃以下のガラス転移点を有する着色粒子より構成される静電荷像現像用トナーを収容してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー収容製品。
【請求項２】
前記静電荷像現像用トナー収容容器に収容される静電荷像現像用トナーが、トナー表面が外添剤で被覆され、
前記外添剤によるトナー表面の被覆面積率が７％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。
【請求項３】
前記静電荷像現像用トナー収容容器に収容される静電荷像現像用トナーを構成する着色粒子が、水系媒体中で粒子を凝集させて形成されるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。
【請求項４】
前記形状保持手段は、前記容器本体の外側に配置されるものであり、
前記形状保持手段に気体を充填した時に該容器本体の容積を拡大してその形状を保持することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。
【請求項５】
前記可撓性を有する容器本体が樹脂製であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。
【請求項６】
前記可撓性を有する容器本体が紙製であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナー収容製品を構成することを特徴とする静電荷像現像用トナー収容容器。
【請求項８】
請求項７に記載の静電荷像現像用トナー収容容器内に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナーを充填した後、充填された静電荷像現像用トナーを脱気する工程を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有する容器本体に静電荷像現像用トナーを収容し、容器ごと装置に装着して、装置へのトナー供給を行い、使用後の空の容器は畳んで回収可能な静電荷像現像用トナー収容容器と該容器に静電荷像現像用トナーを収容してなる静電荷像現像用トナー収容製品、及び可撓性を有する容器本体からなる静電荷像現像用トナー収容容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、静電荷像現像用トナーを複写機やプリンタ等の画像形成装置に供給するトナーカートリッジの様に、粉体を収容した容器を装置にそのまま装着して、装置内で容器を開口させて、装置への粉体供給を行う技術は粉体を取り扱う分野ではよく行われている。
【０００３】
装置に容器ごと装填して収容した粉体の供給を行う容器には、容器に収容された粉体が容器外の環境の影響を受けることなく、収容した粉体の品質を長期にわたり安定して維持することや、装置への装着後は粉体の装置内への供給を確実に行うこと、また、ユーザの不可抗力等で容器内の粉体がこぼれたり、飛び出したりして粉体汚染を発生させないことといった機能が要求される。
【０００４】
これらの要求に対し、変形しにくい材質の樹脂や厚紙製の材料で作られた剛体容器が粉体収容用のものとして使用され、特開昭５８−２２４３６４号公報や特開平１０−１０４９２２号公報には容器に収容したトナーの装置への補給性を改良したトナー補給容器に関する発明や、特開平６−２０８３０１号公報には容器内外の環境差を解消する手段を有する、これら剛体容器を使用したトナー補給容器に関する発明が開示されている。
【０００５】
また、昨今では一度使用した容器をメーカ側で回収して、回収した容器に再度粉体を再充填して市場供給を行う容器のリユースも頻繁に行われ、剛直で変形しにくい樹脂製の容器は、その耐久性から容器のリユースにも好ましく適用する。
【０００６】
しかしながら、剛直で変形しにくい性質を有する容器は、申し分のない耐久性や形状安定性を有する反面、その容積が大きいため空の容器はかさばって物流効率が低いという問題を有する。特に、容器のリユース使用を展開すると、かさばる空の容器を大量に輸送するため、質量の割には大きな容量の輸送機関を利用せざるを得ず、輸送機関の物流効率は低く、また輸送機関からの排出ガスによる二酸化炭素の発生量も大きく環境汚染の原因となる。
【０００７】
一方、粉体収容製品は、粉体粒子に加えて気体も容器内に収容して製品として供給している。粉体収容容器において収容した粉体より気体を除去し、製品の容量をコンパクトにすると、一度に輸送可能な粉体収容製品の個数は気体を除去しない製品よりも大幅に増大させることが可能で、輸送コストの削減や輸送機関からの排出ガス削減に大きく寄与する。また、容器内に粉体粒子とともに気体が存在することは、粉体製品の品質保持及び取扱い性の視点から必ずしも好ましいものではない。例えば、新鮮な果実から製造される粉末ジュースや粉チーズ等の粉状、顆粒状食料品、或いは粉剤薬品は、長期保存されることがあるが保存時に容器内の空気の作用で製品が酸化する様なことがあってはならない。また、容器が高気密性を有することは、例えば夏期の様な高温の続く時期に容器内の空気が膨張するため容器内外に圧力差が生じて、容器を開封した時に粉体が勢いよく吹き出すことがある。この様に容器内に気体が存在することは、粉体製品の品質を安定保持することや、ユーザの取扱性の視点から必ずしも好ましいものではない。しかしながら、従来の剛体容器は剛性を有することから容器内に収容された粉体から気体を除去後、容易に形状を変形させたり、或いは気体除去により減圧状態にある容器内の環境を維持することは甚だ困難性を有するものであった。
【０００８】
この様な剛体容器に代わり、柔軟性に富む包装容器を粉体収容容器として使用することは、リユース展開にあたっては使用済みの空の容器を折り畳んで回収することの可能であり、また、粉体充填作業後に気体を脱気して粉体粒子を高密度化し容量の小さな粉体収容容器の提供が可能である。
【０００９】
しかしながら、柔軟な材質であるため容易に変形し易く、例えば粉体を収容した容器を装置に装着した状態では、容器の形状を一定に保持することが困難で容易に変形する。そして容器の変形状態によっては、容器内の粉体を装置内に供給することが困難になり好ましくない。特に、容器を装着した後粉体の消費に伴って容器内の粉体量が減少すると容器の変形も大きくなり、粉体供給はますます困難になる。
【００１０】
また、柔軟な材質の容器は、装着後に変形した個所が装置の部品にあたり、容器表面にキズやピンホール発生を招き易く剛体容器に比べて耐久性が劣る。また、装置との装着個所では、局所的に強い力が長期にわたり加わり、応力集中により力が強く加わった個所の疲労が進行するため、局所疲労を有する容器ではリユース使用は困難である。また、この様な経時で疲労進行する容器では収容粉体の品質を長期的に安定維持することは難しい。
【００１１】
さらに、柔軟な材質からなる容器は容易に変形するため、ユーザがうっかり容器を押して中の粉体が飛び出して粉体汚染を発生し易いことや、外部環境の影響で変形する問題も無視できない。例えば容器を装着後、装置内の温度上昇により容器が膨張し破裂することもあり得る。
【００１２】
この様に、可撓性を有する柔軟な素材で製造した粉体用容器は、装置へ装着後の粉体供給の困難なことや、変形し易い性質を有するために直ぐに粉体が吹き出したりして粉体による汚染を起こし易いこと、耐久性が低いのでリユースに向かないこと、容器の耐久性が低いため収容粉体の長期にわたる品質維持がとても困難であるといった問題を有している。
【００１３】
以上の様に、柔軟性を利用して充填後の粉体中より気体を脱気して収容製品の容積を小さくし、使用済容器を折り畳んで回収し物流効率を向上することの可能な包装材料を使用した粉体収容容器の実現はこれまで発展途上にあった。
【００１４】
また、柔軟な包装材料で作製した容器に、静電荷像現像用トナーを充填した静電荷像現像用トナー収容製品は、容器の材質が柔軟なため、外部からの圧力や衝撃が容器内のトナー粒子に容易に伝播するため、容器内のトナー粒子が凝集し易い状況に置かれている。
【００１５】
トナー粒子を凝集したまま画像形成に使用すると転写ぬけの原因となり、形成された画像部に白点状の画像不良が発生し画像品質を低下させてしまう。
【００１６】
特に、低い定着温度で画像形成を行う省エネ対応画像形成装置に使用されるトナーは、従来の装置よりも低温で溶融してトナー像の定着が行われるため、ガラス転移点も５０℃前後という低い樹脂粒子が使用されるが、この様な低ガラス転移点の樹脂粒子は一度凝集すると凝集の解除が難しい。
【００１７】
また、樹脂粒子表面に外添剤を付着したトナー粒子では、凝集により粒子表面の外添剤が樹脂粒子に埋め込まれてしまうため、トナー粒子の帯電性に影響を与えるので好ましくない。
【００１８】
さらに、水系媒体中で粒子形成して得られる小粒径の重合トナーは、確実に凝集を解除しなければ、せっかく小粒径を有していたものが凝集した状態で画像形成に使用されるため、デジタル画像形成等の忠実な細線再現性に影響を与える。
【００１９】
この様に、柔軟な包装材料に静電荷像現像用トナーを収容したトナー収容製品では、使用時に確実に凝集を解除して各粒子が独立状態で画像形成に使用されることが特に要求される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものである。
【００２１】
本発明の第１の目的は、可撓性を有する材質の粉体収容容器を作製して、使用済容器は折り畳んで一度に大量に回収可能な、リユース用の使用済容器の回収時における物流効率を飛躍的に向上させることの可能な粉体収容容器と該容器内に粉体を収容してなる粉体収容容器を提供することである。
【００２２】
本発明の第２の目的は、可撓性を有し柔軟な材質でありながら、装置に装着後は容器の形状が保持されることにより、収容された粉体を装置に確実に供給可能な粉体収容容器と該容器内に粉体を収容してなる粉体収容製品を提供することである。
【００２３】
本発明の第３の目的は、可撓性を有し柔軟な材質でありながら、装置に装着後、容器の特定箇所に応力集中を受けても局所的に疲労することがなく、また装着後に容器が破れたりピンホール発生しない高耐久性の粉体収容容器と該容器内に粉体を収容してなる粉体収容製品を提供することである。
【００２４】
本発明の第４の目的は、可撓性を有し柔軟な材質でありながら、取扱い時に容器から粉体が飛び出すことなく、粉体汚染の発生しない粉体収容容器と該容器内に粉体を収容してなる粉体収容製品を提供することである。
【００２５】
本発明の第５の目的は、可撓性を有し柔軟な材質でありながら、収容粉体の性能を長期にわたり安定して品質維持可能な粉体用容器とその容器を使用した粉体収容製品を提供することである。
【００２６】
本発明の第６の目的は、可撓性を有し柔軟な材質の容器を構成する材質を選択することにより、環境負荷の低減を可能にする容器を提供することである。
【００２７】
本発明の第７の目的は、静電荷像現像用トナーを収容する容器を可撓性を有する材質で作製し、ユーザで使用済となった容器を業者が回収する時に折り畳んで回収可能な、リユースのための使用済容器回収における物流効率を飛躍的に向上させる静電荷像現像用トナーと該容器内に静電荷像現像用トナーを収容してなる静電荷像現像用トナー収容容器を提供することである。
【００２８】
本発明の第８の目的は、装置に装填した静電荷像現像用トナー収容製品のトナー粒子に衝撃や圧力が容易に伝播することなく、容器内のトナー粒子が凝集することのない静電荷像現像用トナー収容容器と該容器に静電荷像現像用トナーを収容してなる静電荷像現像用トナー収容製品を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
研究者等は鋭意検討を重ねた末、可撓性を有する柔軟な素材から製造される容器であっても、上記問題を解消した粉体収容容器、及び粉体収容製品を見出した。すなわち、本発明は以下のいずれか１項に記載の構成により達成される。
【００３０】
請求項１に記載の発明は、「可撓性を有する容器本体と、該容器本体の形状を保持するために内部に気体を充填する形状保持手段と、前記容器本体内に収容された静電荷像現像用トナーを画像形成装置に供給する時に前記画像形成装置に装着させる装着手段とを有する静電荷像現像用トナー収容容器に、少なくとも４４℃以上６３℃以下のガラス転移点を有する着色粒子より構成される静電荷像現像用トナーを収容してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー収容製品。」である。
【００３１】
請求項２に記載の発明は、「前記静電荷像現像用トナー収容容器に収容される静電荷像現像用トナーが、トナー表面が外添剤で被覆され、
前記外添剤によるトナー表面の被覆面積率が７％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。」である。
【００３３】
請求項３に記載の発明は、「前記静電荷像現像用トナー収容容器に収容される静電荷像現像用トナーを構成する着色粒子が、水系媒体中で粒子を凝集させて形成されるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。」である。
【００３５】
請求項４に記載の発明は、「前記形状保持手段は、前記容器本体の外側に配置されるものであり、前記形状保持手段に気体を充填した時に該容器本体の容積を拡大してその形状を保持することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。」である。
【００３７】
請求項５に記載の発明は、「前記可撓性を有する容器本体が樹脂製であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。」である。
【００３９】
請求項６に記載の発明は、「前記可撓性を有する容器本体が紙製であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナー収容製品。」である。
【００４１】
請求項７に記載の発明は、「請求項１〜６のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナー収容製品を構成することを特徴とする静電荷像現像用トナー収容容器。」である。
【００４２】
請求項８に記載の発明は、「請求項７に記載の静電荷像現像用トナー収容容器内に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電荷像現像用トナーを充填した後、充填された静電荷像現像用トナーを脱気する工程を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの充填方法。」である。
【００４７】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の発明によれば、静電荷像現像用トナーを収容する容器を可撓性を有する材質で作製し、使用済となった容器を業者が回収する時に折り畳んで回収可能な、リユースのための使用済容器回収における物流効率を飛躍的に向上させる静電荷像現像用トナー収容容器内に静電荷像現像用トナーを収容してなる静電荷像現像用トナー収容製品を提供することを可能にする。
【００４８】
また、静電荷像現像用トナーを充填後脱気して収容し、画像形成装置に使用する時にはトナー粒子の凝集を確実に解除して、細線再現性等の優れた美しい画質の得られる静電荷像現像用トナーの性能を維持することの可能な静電荷像現像用トナー収容製品とその充填方法の提供を可能にする。
【００４９】
本発明でいう容器本体とは、粉体を実際に収容、保管する部位を言う。また、可撓性を有する容器本体とは、容器本体が容易に撓み易い性質を有することを意味するが、具体的には、ヒトが容器本体に手で触れたり、指で押した程度の力で、その接触個所が容易に曲がったり、凹んだりして接触個所の形状が変形することを意味する。
【００５０】
本発明でいう形状保持手段は、粉体収容容器の形状をある一定の形状に維持させるための手段である。すなわち、本発明に係る粉体収容容器は、前述の様に容器本体が小さな力を受けただけで容易に変形する。そのため、装置への効果的な粉体供給を達成するために、衝撃や振動等の多少の衝撃に対して容器本体の形状を維持し、容器が変形せずに確実に粉体供給の行える形状を設定する手段である。また、本発明では、粉体を容器本体に充填後不要の気体を除去し粉体収容製品をコンパクト化するものであるが、本発明でいう形状保持手段は、気体除去した容器内への気体進入を防ぎ、容器の圧縮状態を維持する手段も含む。
【００５１】
本発明に係る粉体収容容器における装置への装着手段とは、本発明に係る粉体収容容器を粉体供給を行う装置に装着するための手段である。該装着手段は粉体を装置に供給するための開口部の装置への装着を確実に行うため、主に開口部の周縁や近傍に配される。また、装置からの振動や衝撃で開口部がずれることがない様容器を装置に固定し、開口部と装置との接続により発生する応力による容器の疲労劣化や変形を防ぐために開口部周縁や近傍を補強するものである。
【００５２】
本発明でいう気体収容室とは、例えば後述する図１の１２に示す様に容器本体にくっついた袋状の部材で、内部に気体を充填すると剛性を発揮し密着する容器本体を引っ張り、容器本体の形状保持を可能にするものである。
【００５３】
本発明でいう粉体収容製品とは、前述の粉体収容容器内に粉体が充填され、包装されて市場供給を行う際の形態を有し、ユーザが市場で購入後、装置への粉体供給に供することの可能な状態にあるものを言う。
【００５４】
本発明に係る静電荷像現像用トナー収容製品に収容されるトナーにおける外添剤の被覆面積率とは、外添剤として添加される疎水性シリカのトナー粒子表面における含有量を定量的に示すものである。具体的には、トナー粒子表面におけるケイ素原子の表面存在量をＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ：電子分光法）で測定し定量化したものである。ＥＳＣＡによる測定は、例えば島津製作所製ＥＳＣＡ−１０００を用い、トナー粒子表面における炭素、酸素、ケイ素原子の相対的な強度比から、それぞれの元素の占有する面積率を求めたものである。
【００５５】
本発明に係る静電荷像現像用トナーを構成する樹脂粒子が、水系媒体中で凝集して形成されるものとは、少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合して樹脂を得るものであるが、この製造方法は、重合性単量体を懸濁重合法により重合して樹脂粒子を調製し、あるいは、必要な添加剤の乳化液を加えた液中（水系媒体中）にて重合性単量体を乳化重合、あるいはミニエマルジョン重合を行って微粒の樹脂粒子を調製した後、有機溶媒、塩類などの凝集剤等を添加して当該樹脂粒子を凝集させ、凝集物を融着して樹脂粒子を製造するものである。
【００５６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る粉体収容容器を構成する容器本体は、可撓性を有する柔軟な材料で作製され、少なくとも１つの開口部を有する容器である。開口部は容器を装置に装着後は装置の粉体供給部に装着される。
【００５７】
本発明に係る粉体収容容器は可撓性を有するが、その可撓性の程度は、内部に粉体を収容した状態では、ヒトが指で容器面を押した時に凹んで、指を離すと凹みが元に戻る程度の可撓性である。
【００５８】
図１は本発明に係る粉体収容容器の一例で、（Ａ）は正面図で、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）を上方より見た図を示す。図１に示す粉体収容容器１は、可撓性を有する柔軟な素材より作製された袋状の容器本体１１と、容器本体１１の外周に容器の形状保持手段である気体収容室１２、及び粉体の装置への供給部となる開口部１３から構成される粉体収容容器である。気体収容室１２は内部への気体の供給と排出を行う気体供給排出部１４を有している。
【００５９】
図１の粉体収容容器１は、容器本体１１の外周に配置した気体収容室１２の内部に気体供給排出部１４より気体供給することにより、容器本体１１の容積を拡大させ、気体収容室１２内の気体を気体供給排出部１４より排出することにより、容器本体１１の容積を減少させる。
【００６０】
気体収容室１２は、容器本体１１に密着しており、気体収容室１２に気体を充填すると気体収容室１２は容器本体１１の補強材として機能して、容器本体１１を引っ張りその形状を保持することが可能である。
【００６１】
この様に、気体収容室１２に気体が充填されると、容器本体１１は気体収容室１２に引っ張られるので、図１に示す粉体収容容器１は粉体供給を行う装置に装着後もその形状が保持され、容器本体１１等の容器構成部材が装置内の部品等にみだりに触れることがないので、容器構成部材にキズがついたり、ピンホールを発生することがない。また、気体収容室１２は気体が十分に充填されているので、容器本体１１は均一に引っ張られた状態を維持するので、容器本体１１の特定箇所に応力集中する様なことを防止している。
【００６２】
開口部１３は、容器本体に収容された粉体を装置に供給する個所であり、本発明に係る粉体収容容器１を装置に装着する装着手段を有するものである。また、粉体収容容器１を装置に装着後は、容器本体１１に収容した粉体を装置に供給するための状態を維持する必要がある。開口部１３は本発明に係る粉体収容容器１を装置に装着後、装置の有する粉体取出し装置の作動等により発生する振動や衝撃力、或いは開口部と装置との強固な接続により生ずる応力により容器が疲労、劣化してピンホール発生したり破れたりしない様に、開口部１３の周縁に樹脂や厚紙等の剛体で製造した補強材を配置している。
【００６３】
気体収容室１２への気体の充填及び放出を行う気体供給排出部１４は、例えばゴムボートやビーチボールに使用される空気栓の様に蓋を有するものや、或いは自転車のタイヤチューブに使用されるいわゆるムシと呼ばれるバルブの様なもの等、気体収容室１２内の充填気体を通常は外部に漏らさず、気体を外部に排出したい時には気体漏洩防止を解除することで放出する気体の遮蔽手段を有するものであればよく、上記の２例に限定されるものではない。
【００６４】
また、本発明に係る粉体収容容器では、容器本体１１内部に装置への粉体供給部材を配置させるものであってもよい。この様な粉体供給部材を設けることで、容器内の粉体を確実に装置に供給することが可能である。本発明に係る粉体収容容器に使用される粉体供給部材は、該容器を装置に装着後装置本体に取り付けられている粉体取り出し装置の作用により粉体を容器外に排出することを促進させる形状を有するものであれば、限定されるものではない。例えばスクリュー状のかき上げ部材であれば、回転運動を行う取出し装置により容器内の粉体をスクリューの推進力で押し出し供給し、スコップ状部材であれば装置の往復運動で容器内の粉体を装置内に投げ込むことが可能である。
【００６５】
また、図２は本発明に係る気体収容室を有する粉体収容容器の他の実施形態の例で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図、及び（Ｃ）は（Ａ）を上方より見た図である。図２に示す粉体収容容器２は、容器本体１１の外周に気体収容室１２をらせん状に配置したもので、容器本体１１の外周に配置する気体収容室１２を密に配置することで、前述した容器本体１１の引っ張りをより強く行うことが可能なので、より強固な容器本体１１の形状維持が可能である。
【００６６】
また、図２（Ｂ）の断面図に示す様にらせん形状の気体収容室１２が容器本体１１内に凹凸を形成するので、装置に装着した容器を回転させることでこのらせん状の凹凸にしたがって、容器内の粉体の装置への供給を促進させることが可能である。
【００６７】
さらに、図３は本発明に係る気体収容室を有する粉体収容容器の他の実施形態の例で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ｃ）を上方より見た上面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は（Ｃ）の側面より見た側面図である。図３に示す粉体収容容器３は、カマボコ型の形状を有し、装置との装着部である開口部１３にはスライド蓋を配置したもので、開口部外縁に設けられた剛体からなる枠状の開口部補強材にフィルム状部材を貼り付けたり、或いは板状部材で構成される図示されていない蓋を取り付け、該容器を装置本体に装着後該蓋を開放して容器内の粉体を装置に供給するものである。そして容器本体１１上には格子状に配した気体収容室１２を有し、気体収容室１２へ気体を充填すると容器本体１１を引っ張るので、カマボコ状の形状が保持される。なお、図３では気体収容室１２を格子状に配しているが、カマボコ状の容器本体１１の形状を維持可能であれば特に限定されない。
【００６８】
この様に、図１〜図３に示される気体収容室を有する粉体収容容器により、可撓性を有する材質の素材で容器を作製し、トナー充填後に不要な気体を脱気して容積を縮小することで粒子密度の高いコンパクトな小容量の粉体収容製品の提供を可能にし、使用済容器の回収では容器を折り畳んで物流効率の向上を達成することが可能になる。また、可撓性を有する材質の容器本体の形状も気体収容室の作用により維持が可能となり、装置装着後も容器の形状が維持されるので収容粉体の装置への供給が確実に行われるとともに、装着した容器の特定箇所に応力集中することが避けられるので容器に局所的な疲労発生がなく、ピンホール発生や破れの発生しないリユース使用可能な耐久性を有する粉体収容容器の提供を可能にする。
【００６９】
なお、本発明に係る形状保持手段を有する粉体収容容器は、上記の様に気体収容室を有するものが好ましいが、本体容器の形状を保持することの可能な手段を有するものであれば気体収容室に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば容器本体の外側に室を設け、該室内に液体或いは粉体を充填させて容器本体の形状を保持する手段を有するものや、あたかもキャンプ用のテントを張る時に使用する支柱の様に樹脂棒や竹くし等の棒状部材を使用して容器本体の形状を保持する手段を有するものも挙げられる。
【００７０】
また、本発明に係る形状保持手段を有する粉体収容容器内に粉体を収容して成る粉体収容製品では、粉体を収容した容器本体の形状が形状保持手段により保持されるので、ユーザが製品を不意に押して容器内から粉体が飛び出すことのない、粉体汚染発生を防止した粉体収容製品とその粉体収容容器の提供を達成する。
【００７１】
本発明に係る粉体収容容器は、可撓性を有し柔軟性を有する素材から作製される。本発明に係る粉体収容容器に好ましく使用される材質は、上記の条件を満足するものであれば特に限定されるものではない。具体的には、通常知られた可撓性を有するフィルム状の樹脂材料で、ポリエステルフィルムやポリエチレンフィルム、ポリエチレンとポリエステルとをラミネートしたもの、ポリプロピレンとポリエステルとをラミネートしたもの、アルミ箔にポリエチレン又はポリプロピレンをラミネートしたもの等可撓性を有し、かつ破断等に対して強度を有するものが使用される。
【００７２】
本発明に係る粉体収容容器は、紙製の容器であっても、気体透過性を有するものではなく、製品を長期保存しても粉体の品質が安定して維持されることの可能なものであれば問題ない。例えば、ラミネート紙の様に外部の環境因子の影響を与えにくい性質を有する紙製材料より製造される粉体収容容器では、同体積を有する高密度ポリエチレン製のボトル形状の剛体容器と比較すると、容器が折り畳み可能なので畳んだ状態での回収が可能なだけではなく、質量も同体積を有する樹脂製容器に比べて１０分の１未満の質量となるので、容積のみならず容器の質量の大幅な軽量化も達成される。
【００７３】
本発明に係る粉体収容容器を紙製の容器は、ＨＤＰＥ製の剛体容器の有する耐震強度や防湿性を有するとともに、樹脂材料と同様に可撓性を有するので装置への装着は容易に行うことが可能である。また、紙製の粉体収容容器は環境負荷を大幅に軽減することが可能なので、環境に優しい容器材料として将来にわたり期待される。
【００７４】
本発明に係る粉体収容容器は、容器ごと装置に装填して容器内に収容した粉体を装置内に補充、供給するものであり、該容器に収容される粉体は特に限定されるものではない。具体的には、粉体塗料、でんぷんやきな粉等の食料品、おしろい等の化粧品、ラインひきの石灰等の各種粉体製品が挙げられるが、静電荷像現像用トナー用の収容容器として使用することが代表的である。
【００７５】
【実施例】
以下、本発明に係る粉体収容容器、粉体収容製品の使用例として、静電荷像現像用トナーを収容した静電荷像現像用トナー収容製品の評価を行った。なお、本発明の態様はこれに限定されない。以下、文中「部」は「質量部」を表す。
【００７６】
トナー用樹脂粒子の製造例
〔ラテックス１ＨＭＬ、２ＨＭＬ及び３ＨＭＬ〕
（１）核粒子の調製（第一段重合）：
攪拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた５０００ｍｌのセパラブルフラスコに、アニオン系界面活性剤
（１０１）  Ｃ10Ｈ21（ＯＣＨ2ＣＨ2）2ＯＳＯ3Ｎａ
７．０８ｇをイオン交換水３０１０ｇに溶解させた界面活性剤溶液（水系媒体）を仕込み、窒素気流下２３０ｒｐｍの攪拌速度で攪拌しながら、内温を８０℃に昇温させた。
【００７７】
この界面活性剤溶液に、重合開始剤（過硫酸カリウム：ＫＰＳ）９．２ｇをイオン交換水２００ｇに溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を７５℃とした後、スチレン７０．１ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１９．９ｇ、メタクリル酸１０．９ｇからなる単量体混合液を１時間かけて滴下し、この系を７５℃にて２時間にわたり加熱、攪拌することにより重合（第一段重合）を行い、ラテックス（高分子量樹脂からなる樹脂粒子の分散液）を調製した。これを「ラテックス（１Ｈ）」とする。
（２）中間層の形成（第二段重合）：
攪拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン１０５．６ｇ、ｎ−ブチルアクリレート３０．０ｇ、メタクリル酸６．２ｇ、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル５．６ｇからなる単量体混合液に、結晶性物質として、下記化合物９８．０ｇを添加し、９０℃に加温し溶解させて単量体溶液を調製した。
【００７８】
ＣＨ3（ＣＨ2）20ＣＯＯＣＨ2Ｃ（ＣＨ2ＯＣＯ（ＣＨ2）20ＣＨ3）3
一方、アニオン系界面活性剤（上記式（１０１））１．６ｇをイオン交換水２７００ｍｌに溶解させた界面活性剤溶液を９８℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、核粒子の分散液である前記ラテックス（１Ｈ）を固形分換算で２８ｇ添加した後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス（ＣＬＥＡＲＭＩＸ）」（エム・テクニック（株）製）により、前記結晶性物質を含有する単量体溶液を８時間混合分散させ、分散粒子径（２８４ｎｍ）を有する乳化粒子（油滴）を含む分散液（乳化液）を調製した。
【００７９】
次いで、この分散液（乳化液）に、重合開始剤（ＫＰＳ）５．１ｇをイオン交換水２４０ｍｌに溶解させた開始剤溶液と、イオン交換水７５０ｍｌとを添加し、この系を９８℃にて１２時間にわたり加熱攪拌することにより重合（第二段重合）を行い、ラテックス（高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹脂により被覆された構造の複合樹脂粒子の分散液）を得た。これを「ラテックス（１ＨＭ）」とする。
【００８０】
前記ラテックス（１ＨＭ）を乾燥し、走査型電子顕微鏡で観察したところ、ラテックスに取り囲まれなかった結晶性物質を主成分とする粒子（４００〜１０００ｎｍ）が観察された。
（３）外層の形成（第三段重合）：
上記の様にして得られたラテックス（１ＨＭ）に、重合開始剤（ＫＰＳ）７．４ｇをイオン交換水２００ｍｌに溶解させた開始剤溶液を添加し、８０℃の温度条件下に、スチレン３００ｇ、ｎ−ブチルアクリレート９５ｇ、メタクリル酸１５．３ｇ、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル１０．４ｇからなる単量体混合液を１時間かけて滴下した。滴下終了後、２時間にわたり加熱攪拌することにより重合（第三段重合）を行った後、２８℃まで冷却しラテックス（高分子量樹脂からなる中心部と、中間分子量樹脂からなる中間層と、低分子量樹脂からなる外層とを有し、前記中間層に上記結晶性物質が含有されている複合樹脂粒子の分散液）を得た。このラテックスを「ラテックス（１ＨＭＬ）」とする。このラテックス（１ＨＭＬ）を構成する樹脂粒子の重量平均粒径は１２２ｎｍであった。
【００８１】
上記第三段重合で使用する単量体混合液のスチレンを２６５ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１２３ｇ、メタクリル酸１９．８ｇ、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸１１．７ｇとした他は同様にしてラテックスを得た。このラテックスを「ラテックス（２ＨＭＬ）」とする。このラテックス（２ＨＭＬ）を構成する樹脂粒子の重量平均粒径は１２４ｎｍであった。
【００８２】
また、上記第三段重合で使用する単量体混合液のスチレンを２２４ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１５８ｇ、メタクリル酸２４．８ｇ、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル１３．２ｇとした他は同様にしてラテックスを得た。このラテックスを「ラテックス（３ＨＭＬ）」とする。このラテックスを構成する樹脂粒子の重量平均粒径は１２５ｎｍであった。
〔ラテックス４Ｌ〕
攪拌装置を取り付けたフラスコ内に、重合開始剤（ＫＰＳ）１４．８ｇをイオン交換水４００ｍｌに溶解させた開始剤溶液を仕込み、８０℃の温度条件下に、スチレン６００ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１９０ｇ、メタクリル酸３０．０ｇ、ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル２０．８ｇからなる単量体混合液を１時間かけて滴下した。滴下終了後、２時間にわたり加熱攪拌することにより重合を行った後、２７℃まで冷却しラテックス（低分子量樹脂からなる樹脂粒子の分散液）を得た。このラテックスを「ラテックス（４Ｌ）」とする。
【００８３】
このラテックス（４Ｌ）を構成する樹脂粒子の重量平均粒径は１２８ｎｍであった。
〔着色粒子１〜３の製造〕
アニオン系界面活性剤（１０１）５９．０ｇをイオン交換水１６００ｍｌに攪拌溶解した。この溶液を攪拌しながら、カーボンブラック「リーガル３３０」（キャボット社製）４２０．０ｇを徐々に添加し、次いで、攪拌装置「クレアミックス」（エム・テクニック（株）製）を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液（以下、「着色剤分散液」という。）を調製した。この着色剤分散液１における着色剤粒子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ＥＬＳ−８００」（大塚電子社製）を用いて測定したところ、重量平均粒子径で９０ｎｍであった。
【００８４】
ラテックス１ＨＭＬ４２０．７ｇ（固形分換算）と、イオン交換水９００ｇと「着色剤分散液」２００ｇとを、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、攪拌装置を取り付けた反応容器（四つ口フラスコ）に入れ攪拌した。容器内の温度を３０℃に調整した後、この溶液に５Ｎ（ｍｏｌ／ｌ）の水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを８〜１１．０に調整した。
【００８５】
次いで、塩化マグネシウム・６水和物１２．１ｇをイオン交換水１０００ｍｌに溶解した水溶液を、攪拌下、３０℃にて１０分間かけて添加した。３分間放置した後に昇温を開始し、この系を６０分間かけて９０℃まで昇温した。その状態で、「コールターカウンターＴＡ−II」にて会合粒子の粒径を測定し、個数平均粒径が４〜７μｍになった時点で、塩化ナトリウム４０．２ｇをイオン交換水１０００ｍｌに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、熟成処理として液温度９８℃にて６時間にわたり加熱攪拌することにより融着を継続させた。
【００８６】
更に、ラテックス４Ｌ（樹脂粒子の分散液）９６ｇを添加し、３時間にわたり加熱攪拌を継続し、ラテックス（１ＨＭＬ）の凝集粒子表面にラテックス４Ｌを融着させた。ここで、塩化ナトリウム４０．２ｇを加え、８℃／分の条件で３０℃まで冷却し、塩酸を添加してｐＨを２．０に調整し、攪拌を停止した。生成した塩析、凝集、融着粒子を濾過し、４５℃のイオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、４０℃の温風で乾燥することにより、ガラス転移点が６３℃の着色粒子１を得た。なお、ガラス転移点は、高分子学会編プラスチック加工技術ハンドブック（日刊工業新聞社）等に記載の様に通常知られた示唆熱分析装置（ＤＴＡ）や示唆走査熱量測定装置（ＤＳＣ）より測定される。
【００８７】
ラテックス（２ＨＭＬ）を用いた他は同様の工程を経て得られた着色粒子２はガラス転移点が５３℃だった。また、ラテックス（３ＨＭＬ）を用いた他は同様の工程を経て得られた着色粒子３はガラス転移点が４４℃だった。
【００８８】
次に、外添剤である疎水性シリカの調整を行った。
〔疎水性シリカａ１の調製〕
一次粒子径０．００７μｍのヒュームドシリカ１００質量部を高速ミキサーを有する容器に入れ、窒素雰囲気中で回転数８５００ｒｐｍで撹拌しながら、ジメチルジクロロシラン２０質量部を噴霧し、更に５分間撹拌を続けた後、得られたパウダーリキッドを窒素気流下で２００℃で３時間還流撹拌を行なった。その後常温まで冷却し、粉末の疎水性シリカａ１を得た。
〔トナー１〜１０の製造〕
着色粒子１〜３の各々に、表１で示される被覆面積率となる量の疎水性シリカａ１を添加し、１０リットル用ヘンシェルミキサーの回転翼の周速を２４ｍ／ｓに設定し１５分間混合して得られたトナー１〜１０を表１に示す。なお、これらの着色粒子について、外部添加剤の添加によっては、その形状および粒径は変化しない。
【００８９】
【表１】
0004023189.tif 000002
【００９０】
なお、外添剤の被覆面積率は、トナー粒子表面に存在する外添剤粒子の存在量を被覆面積で表したもので、ＥＳＣＡにより測定し、得られた結果である。
〔粉体収容容器〕
上記トナーを収容する収容容器として、以下のものを用意した。なおかっこ内は容器本体を構成する材質である。
【００９１】
容器１：図１の容器（低密度ポリエチレン製）
容器２：図２の容器（ポリエステル製）
容器３：図３の容器（ポリエステルとポリエチレンとのラミネート）
容器４：図１の容器（ラミネート紙製）
容器５：高密度ポリエチレン製の剛体容器
容器６：図１の容器で気体収容室を有さない容器（低密度ポリエチレン製）
表２に示す様に上記容器内に各トナー１〜１０を収容したトナー収容製品である実施例１〜１３及び比較例１〜２を準備した。高温高湿環境（３０℃、８０ＲＨ％）下に３ヶ月間保存した。
【００９２】
【表２】
0004023189.tif 000003
【００９３】
〔評価〕
最初に高温高湿保存に伴う粒子の凝集状態を評価した。各トナー収納製品内に収納されたトナーを取り出し、透過型電子顕微鏡により粒子１０００個あたり凝集状態にある粒子数を算出した。１５個以上発生していたものを不合格とする。
【００９４】
各トナー収納容器を搭載可能なトナーリサイクルシステムを搭載した市販のデジタル複写機（コニカ社製：Ｋｏｎｉｃａ  Ｓｉｔｉｏｓ７０３０）改造機に、高温高湿環境下（温度３３℃、相対湿度８０％ＲＨ）で実写テストを行い、形成画像上の転写ぬけ発生、白点状の画像不良発生、ハーフトーンの均一性、微細ドットのチリ、スポット状トナー汚れ、かぶり、及び容器のピンホールと破れ発生について評価した。
【００９５】
なお、上記評価は、画素率が１％の文字画像（画素率が７％の文字画像、人物顔写真、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ１／４等分にあるオリジナル画像を）をＡ４で１枚間欠モードにて１０万枚複写を行った後に続けて同オリジナル画像のコピー画像を１０枚と全面ハーフトーン画像を印字して評価を行った。
▲１▼転写ぬけ評価
１０万枚コピー後１０枚の実写テスト画像を目視により評価した。
【００９６】
○：１０枚とも転写ぬけの全くないもの
△：転写ぬけが１〜３個あるものが数枚あるが実用レベルにある画像
×：転写ぬけが多く実用的に問題のある画像
▲２▼白点状の画像不良評価
１０万枚コピー後１０枚の実写テスト画像におけるベタ黒画像を目視により評価した。
【００９７】
○：白点発生が１枚以下
△：白点発生が２〜５枚あるが実用レベルにあるもの
×：白点発生が６枚以上で実用的に問題のあるもの
▲３▼ハーフトーンの均一性
ハーフトーンの均一性は目視にて判断し、ハーフトーン画像の均一性を評価した。ランクは下記表示として評価した。
【００９８】
ランクＡ：ムラの無い均一な画像
ランクＢ：スジ状の薄いムラが存在する画像
ランクＣ：スジ状の薄いムラが数本存在する画像
ランクＤ：スジ状のはっきりしたムラが数本以上存在する画像
▲４▼微細ドットのチリ
画像全面に１０％網点画像を形成し、ルーペにてドット周辺のチリを観察した。チリがほとんど検知できないモノを「◎」、微かにチリがあるが、注視しなければ気づかない程度を「○」、チリが容易に検知できるものを「×」とした。
▲５▼かぶりの発生状況
マクベス濃度計にて比画像部の白地濃度に対する相対濃度を測定した。
【００９９】
◎：０．００２未満
○：０．００２〜０．００５未満
×：０．００５を超えるもの
▲６▼スポット状トナー汚れ
連続１０枚、画像全面に白地画像を形成し、トナー凝集体の飛散による直径０．５μｍ以上の黒点が発生するものを「×」、発生しないものを「○」とした。
▲７▼ピンホールと破れ発生
上記デジタル複写機に装着した各粉体収容容器表面におけるピンホールと破れの発生を３０倍ルーペを使用して目視で評価した。
【０１００】
以上評価結果を表３に示す。
【０１０１】
【表３】
0004023189.tif 000004
【０１０２】
表３の結果から明らかな様に、実施例１〜１３は高温高湿環境下での保存を経て画像形成装置に装填された状況下でもトナー粒子の凝集は見られないことが確認された。また、画像形成に関する特性も全く問題のない結果が得られ、高温高湿という過酷な環境条件下で保存したトナーの品質に変化を及ぼすものではないことが確認された。また、収容容器についても高温高湿下での長期保管や画像形成を経ても可撓性を有する柔らかい材質のものでありながら、ピンホール発生やキズの発生も見られず、従来の剛体容器と同等の耐久性を有することが確認された。
【０１０３】
その一方で、本発明に係る形状保持手段を有さない可撓性を有する粉体収容容器では、凝集したトナー粒子が多く発生し、画像形成において良好な画質の得られないものとなった。また、本発明外の可撓性を有する容器では高温高湿の条件を経た容器はピンホールや破れの発生し易い結果が確認された。
【０１０４】
なお、本発明に係る実施例１〜１３は、更に上記高温高湿環境下での保存を６ヶ月及び１２ヶ月継続して収容トナーの画像特性を評価したが、１２ヶ月間高温高湿保存したものでも表３とほぼ同等の画質が再現されることを確認した。長期保存したトナー収容製品の容器の劣化も見られなかった。
【０１０５】
【発明の効果】
請求項１又は２に記載の発明によれば、粉体を収容する容器が可撓性を有する柔軟な素材で作製されるため、使用済容器の折り曲げ回収を可能にすることで物流効率の向上を達成するとともに、形状保持手段を有することにより可撓性を有する柔軟な材質の容器でもその形状を長期にわたり維持することが可能なので、該容器を装置に装着後も容器の形状が保持された状態で粉体を装置に確実に供給することが可能であり、装置に装着した容器の特定箇所に応力が集中して局所的な疲労発生や装着後の容器の破損やピンホール発生のない高耐久性を有する粉体収容容器の提供を可能にする。また、容器の形状が保持されることにより、ユーザが容器の取扱いを誤って容器内の粉体を飛び出させて粉体汚染を発生させることもない。
【０１０６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に係る発明で見出された効果に加えて、可撓性を有する容器本体が樹脂製であることから、耐湿性等に優れ、容器内部に収容される粉体の品質を長期にわたり、安定して維持することの可能な粉体収容容器の提供を可能にする。
【０１０７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に係る発明で見出した効果に加えて、可撓性を有し柔軟な材質の容器を構成する素材を選択することにより、環境負荷の低減を可能にする容器を提供粉体収容容器の提供を可能にする。
【０１０８】
請求項５に記載の発明によれば、粉体を収容する容器が可撓性を有する柔軟な素材で作製されるため、使用済容器の折り曲げ回収を可能にすることで物流効率の向上を達成する粉体収容製品の提供を可能にする。また、可撓性を有する柔軟な材質でできた容器でもその形状を長期にわたり維持することが可能なので、該容器を装置に装着後も容器の形状が保持された状態で粉体を装置に確実に供給することが可能であり、該容器は装置に装着後にその特定箇所に応力集中して局所的に疲労発生したり、装置に装着後容器の破損やピンホール発生しない耐久性を有するので、収容された粉体の品質は長期にわたり安定して維持される粉体収容製品の提供を可能にする。また、容器の形状が保持されるので、ユーザが容器の取扱いを誤り容器内の粉体を飛び出させて粉体汚染を発生させることのない粉体収容製品の提供を可能にする。
【０１０９】
請求項６に記載の発明によれば、容器内に充填した粉体より気体分の容積が除去されるので、コンパクトな容量の粉体収容製品を製造可能な粉体充填方法の提供を可能にする。
【０１１０】
請求項７〜１２のいずれか１項に記載の発明によれば、静電荷像現像用トナーを収容する容器を可撓性を有する材質で作製し、使用済となった容器を業者が回収する時に折り畳んで回収可能な、リユースのための使用済容器回収における物流効率を飛躍的に向上させる静電荷像現像用トナーと該容器内に静電荷像現像用トナーを収容してなる静電荷像現像用トナー収容容器を提供することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】気体収容室を有する粉体収容容器の実施形態例を示す図である。
【図２】気体収容室を有する粉体収容容器の他の実施形態例を示す図である。
【図３】気体収容室を有する粉体収容容器の他の実施形態例を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３  粉体収容容器
１１  容器本体
１２  気体収容室
１３  開口部
１４  気体供給排出部
【図１】
0004023189.tif 000005
【図２】
0004023189.tif 000006
【図３】
0004023189.tif 000007