(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の基体部に、一端はトナー吐出口を有する部材、他端は蓋部材が嵌着されて一体化されており、嵌着部分が下記１〜３の構成であることを特徴とする粉体収容容器。
１．円筒状の基体部はその両端開口部（嵌着する部位）に開口円形状に倣う円形の凹凸状部を有し、
２．トナー吐出口を有する部材及び蓋部材は、何れも嵌着する部位に側壁から延びて弾発力を有する内延片と側壁により形成される溝部を有し、溝部内に側壁から突出した突起を有し、該内延片は該突起よりも先端部が延びており、
３．基体部とトナー吐出口を有する部材及び蓋部材が嵌着一体化された状態では、何れの嵌着部分においても基体部の両端開口部が上記溝部内に挿入され、内延片と基体部の凹凸状部の凸部、側壁から突出した突起の溝部内側斜面と基体部の凹凸状部の凹部の端部及び内延部付け根部分と基体部先端部が２箇所以上密着し、掛止されている。
【請求項２】
内周面に凸状で外周面に凹状の螺旋形状を有する請求項１記載の粉体収容容器を用い、前記トナー吐出口を画像形成装置内の回転伝達部材に係合させて、現像器にトナーを供給又は補充する電子写真現像用トナー容器。
【請求項３】
トナー吐出口近傍ではトナー容器の螺旋形状は２条以上であり、その長さが容器外周面の一周以上であることを特徴とする請求項２記載の電子写真現像用トナー容器。
【請求項４】
請求項２記載の電子写真現像用トナー容器に充填されていることを特徴とする電子写真現像用トナー。
【請求項５】
請求項１記載の円筒状の基体部、嵌着されるトナー吐出口を有する部材及び蓋部材がポリオレフィン材料により形成されていることを特徴とする粉体収容容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真現像用トナーの如き粉末を充填する粉体収容容器とそれを用いて充填された電子写真現像用トナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コピー等に用いられる電子写真現像用トナー等の粉体を充填し、保存・運搬・画像形成装置への設置が可能な容器の素材としては、金属、紙、プラスチック等が用いられてきた。現在では容器本体部素材としてはプラスチックにより、形状的には略円筒状に構成された容器が多くなってきた。これは製造時の生産性が良く、トナー等の粉体を効率よく充填することが出来、電子写真現像用トナー等の内部充填物に悪影響を与えないこと、及び容器を現像器等に装填する時に係止部形状を比格的容易に作れる等の理由によるものと考えられる。
【０００３】
これらの容器は、保存・運搬・画像形成装置への設置時の何れにおいても充填物が漏れだし飛散してはならない。又、最近はこれら容器は、資源保護、公害防止等の理由から回収され再使用される傾向にある。
【０００４】
しかし、再使用に当たっては、材質の性能やコスト或いは再使用時の信頼性確保や破棄するとすればその容易性（公害等出さないか）等種種の要件を考慮し、そのままクリーニングすれば再使用可能な部材、再使用時には再成形せねばならないもの等に分離しなければならない。
【０００５】
又、容器作製時、或いは再使用のため分解分離するときには容易でなければならないから、接着剤を用いる等の方法は好ましくない。さらに再使用できない部材は、一度使用後は再使用してしまうと大きな問題となるから容易に見分けられることも大切である。
【０００６】
しかし、現在のところこれらの要求を全て満たせる容器とそれを用いて充填された電子写真現像用トナーは作製されていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するためになされた。
【０００８】
即ち、本発明の目的は、保存・運搬・画像形成装置等への設置時の何れにおいても充填物が漏れだし飛散しない、組み立てには接着剤を用いず、又、再使用に当たっては、そのままクリーニングすればよい部材はクリーニングが容易に出来、再成形せねばならないものは、そのまま再使用する部材と分離することが容易で、一度使用後はそのことが容易に見分けられる電子写真現像用トナーの如き粉末を充填する粉体収容容器と、それを用いて充填された電子写真現像用トナーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、本発明の目的を達成すべく鋭意検討した結果、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成されることを見いだした。
【００１０】
〔１〕  円筒状の基体部に、一端はトナー吐出口を有する部材、他端は蓋部材が嵌着されて一体化されており、嵌着部分が下記１〜３の構成であることを特徴とする粉体収容容器。
【００１１】
１．円筒状の基体部はその両端開口部（嵌着する部位）に開口円形状に倣う円形の凹凸状部を有し、
２．トナー吐出口を有する部材及び蓋部材は、何れも嵌着する部位に側壁から延びて弾発力を有する内延片と側壁により形成される溝部を有し、溝部内に側壁から突出した突起を有し、該内延片は該突起よりも先端部が延びており、
３．基体部とトナー吐出口を有する部材及び蓋部材が嵌着一体化された状態では、何れの嵌着部分においても基体部の両端開口部が上記溝部内に挿入され、内延片と基体部の凹凸状部の凸部、側壁から突出した突起の溝部内側斜面と基体部の凹凸状部の凹部の端部及び内延部付け根部分と基体部先端部が２箇所以上密着し、掛止されている。
【００１２】
〔２〕  内周面に凸状で外周面に凹状の螺旋形状を有する〔１〕記載の粉体収容容器を用い、前記トナー吐出口を画像形成装置内の回転伝達部材に係合させて、現像器にトナーを供給又は補充する電子写真現像用トナー容器。
【００１３】
〔３〕  トナー吐出口近傍ではトナー容器の螺旋形状は２条以上であり、その長さが容器外周面の一周以上であることを特徴とする〔２〕記載の電子写真現像用トナー容器。
【００１４】
〔４〕  〔２〕記載の電子写真現像用トナー容器に充填されていることを特徴とする電子写真現像用トナー。
【００１５】
〔５〕  〔１〕記載の円筒状基体部、嵌着されるトナー吐出口を有する部材及び蓋部材がポリオレフィン材料により形成されていることを特徴とする粉体収容容器。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をその代表的な実施形態を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の電子写真現像用トナー容器の一例を示した斜視図である。図中の１は基体部、２はトナー吐出口を有する部材、３は蓋部材であり、基体部１は内周面に凸状で外周面に凹状の螺旋形状４を有している。尚、これらの螺旋形状は画像形成装置に組み込んで現像器にトナーを送り込む時、トナー搬送性を維持するために、円筒状側面全体にわたり設けられていることが好ましく、又、吐出口近傍では２条以上（図１では４の他に４′がある）且つ１周以上にわたり設けられているのが好ましい。
【００１８】
又、円筒状の基体部１はその両端開口部（嵌着する部位）に凹凸状部を有している（開口円周状に倣う凹凸状円形部の直径は通常２０〜８０ｍｍ）。このうちトナー吐出口を有する部材と嵌着する部位（図１ではその形状は見えないが、図２で説明する）を６、蓋部材と嵌着する部位を７とする。この部位の形状と嵌着方法は何れも同一であるから、以下トナー吐出口を有する部材と嵌着する部位６を用いて説明する。
【００１９】
図２において本発明の嵌着係止方法を説明する。図中、１は基体部、２はトナー吐出口を有する部材であるが、トナー吐出口を有する部材２は、嵌着する部位に側壁１１から延びて弾発力を有する内延片１２と側壁１１により形成される溝部１３を有し、溝部内に側壁から突出した突起１４を有し、該内延片は該突起１４よりも先端部１５が長く延びた構造となっている。
【００２０】
図２は基体部１とトナー吐出口を有する部材２が嵌着一体化された状態を示す断面図であるが、基体部の両端開口部６が上記溝部内に挿入され、内延片１２と基体部１の凹凸状部の凸部１６、側壁１１から突出した突起１４の溝部内の側斜面１７と基体部１の凹凸状部の凹部１８の端部１９及び内延部１２の付け根部分２０と基体部先端部２１の３箇所が何れも密着しいる。これらの連携係止により接着剤の力を借りることなく両部材は確実に嵌着されている。なお、上記説明ではトナー容器の断面図で説明したため密着しているのは３点であるが、実際にはトナー容器は円筒状であるから、３箇の周線状に密着することは言うまでもない。尚、本発明においては、少なくとも２箇所、好ましくは３箇所いずれも密着するのが良い。
【００２１】
又、これらの嵌着は内延片１２と側壁１１により形成された溝部１３に基体部１の嵌着する部位６がはまるように合わせ、ある程度の押圧力を加えることにより、容易になされることは図２から明らかに読みとれるであろう。
【００２２】
一方、この嵌着を解除し両部材を分離するには、嵌着時よりやや強い力で両部材を嵌着時とは反対方向に引っ張ればよい。基体部に嵌着されている部材は例えばポリオレフィンで形成されており、嵌着部位において発生する円周の外方向へ働く力により、側壁１１は円周径が大きくなる方向に元々変形している。さらに分離時には側壁１１から突出した突起１４の先端を基体部１の凹凸状部の凹部１８の端部１９が乗り越えるとき、端部１９が側壁１１を強く押し広げるため、円周径が更に大きくなる方向に変形する。このようにして嵌着状態の時の変形と分離時の変形とが合わさり、トナー吐出口を有する部材（蓋部材も同様）は、分離したものをそのまま再使用すると、傾斜面１７と端部１９による係止円が形成出来なくなり、もはやトナーを封止する能力を有さなくなる。
【００２３】
従って、例え誤って再成形することなくトナー吐出口を有する部材や蓋部材を再使用してしまっても、すぐ其れと気づくことが出来る。従来は再使用にも耐え得る形状や材質を求めての検討もなされたが、材質にプラスチックを用いる場合には、何れの方法でも十分な特性が得られず、しかもすでに一度使用された部材とは気づきにくいため、再使用してしまってトナーもれ等の事故を起こすことが多かった。本発明の嵌着機構を用い、トナー容器解体時に嵌着部分の一部を積極的に変形させてしまうことにより、再成形せずに使用する時の問題を回避することが出来る。
【００２４】
一方、トナー容器の基体部は性能上はそのまま再使用することが出来るが、再使用前にはクリーニングが必要である。本発明のトナー容器の基体部は両端に嵌着したトナー吐出口を有する部材と蓋部材を取り外せば、円筒状の形状であり内面側のクリーニングが極めてやりやすい。
【００２５】
これら本発明のトナー容器を造るための材質としては、ポリオレフィン系の樹脂、特にポリエチレンやポリプロピレンが好ましい。これらの樹脂は嵌着に伴う変形により、封止力を封止円中心方向へ発生させることが出来るためである。これにより非接着によるトナー封止が容易になされる。
【００２６】
又、本発明においてトナー容器に充填されて用いられるトナーは二成分系でも、一成分系のものでもよい。トナーに使用されるバインダー樹脂はスチレン−アクリル系、ポリエステル系、あるいはポリオレフィン系等あるがその何れでも良い。さらに着色剤をはじめバインダー樹脂中には添加剤が加えられるが、これらは通常用いられるものを用いればよい。
【００２７】
本発明のトナー容器に充填されて用いられるトナーとしては、通常知られている粉砕トナーの他に、個々のトナー粒子の粒度分布、及び形状が比較的均一な重合トナーであってもよい。ここで重合トナーとはトナー用のバインダーの樹脂の生成とトナー形状が、バインダー樹脂の原料モノマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味するもので、より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と必要により該重合反応後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。
【００２８】
本発明のトナー容器に充填収容される重合トナーにあっては、その形状が特定のものを有するものである。すなわち、本発明に適用される好ましい重合トナーとしては、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であり、形状係数の変動係数が１６％以下であるトナーであり、この様なトナーを画像形成装置に用いたときに、画像形成装置におけるクリーニングブレードの振動が和らげられることが見出されている。
【００２９】
また、本発明のトナー収容容器に適用される好ましい重合トナーとしては、トナーの形状係数の変動係数が１６％以下であり、かつ、トナーの個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下である。この様なトナーを使用することにより、画像形成装置におけるクリーニング性が向上し、得られる画像の細線再現性が優れ、高品位な画質を長期にわたって形成することができることが見出されている。
【００３０】
また、本発明のトナー収容容器に適用される好ましい重合トナーとしては、トナー中に角がないトナー粒子を５０個数％以上とし、かつ、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下に制御したものを使用することにより、クリーニング性、細線再現性に優れ、高品位な画質を長期にわたって形成することができることが見出されている。
【００３１】
本発明のトナー収容容器に適用される重合トナーの形状係数は、下記式により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示すものである。
形状係数＝（（最大径／２）2×π）／投影面積
ここで、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線で挟んだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。
【００３２】
上記の形状係数は、走査型電子顕微鏡により２０００倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、次いでこの写真に基づいて「ＳＣＡＮＮＩＮＧ  ＩＭＡＧＥ  ＡＮＡＬＹＺＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、１００個のトナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したものである。
【００３３】
本発明の好ましい重合トナーとしては、この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であることにより、現像剤搬送部材などでの摩擦帯電性がより均一となり、過度に帯電したトナーの蓄積がなく、現像剤搬送部材表面よりトナーがより交換し易くなるために、現像ゴースト等の問題も発生しにくくなる。
【００３４】
更に、トナー粒子が破砕しにくくなるため、トナーをトナー収容容器に収容させる工程において、トナー粒子の破砕をおこすことなく、トナーを容器内に収容させることが可能になる。また、収納されたトナーを画像形成装置に供する際に帯電付与部材の汚染を減少させ、トナーの帯電性が安定することが達成される。
【００３５】
本発明に好ましく用いられる重合トナーの形状係数の変動係数は下記式から算出される。
変動係数＝〔Ｓ／Ｋ〕×１００（％）
〔式中、Ｓは１００個のトナー粒子の形状係数の標準偏差を示し、Ｋは形状係数の平均値を示す。〕
形状係数の変動係数は１６％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上しオフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり画質が向上する。
【００３６】
本発明のトナー収容容器に好ましく用いられる重合トナーの個数粒度分布および個数変動係数は、コールターカウンターＴＡ−ＩＩあるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）で測定されるものである。本発明においてはコールターマルチサイザーを用い、粒度分布を出力するインターフェイス（日科機社製）、パーソナルコンピューターを接続して使用した。前記コールターマルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとしては１００μｍのものを用いて２μｍ以上の体積、個数を測定して粒度分布および平均粒径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対するトナー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径とは、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものである。
【００３７】
トナーの個数粒度分布における個数変動係数は下記式から算出される。
個数変動係数＝〔Ｓ／Ｄｎ〕×１００（％）
〔式中、Ｓは個数粒度分布における標準偏差を示し、Ｄｎは個数平均粒径（μｍ）を示す。〕
本発明で用いられる重合トナーの個数変動係数が２７％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、転写効率が高くなって画質が向上する。
【００３８】
本発明のトナー収容容器に用いられる重合トナーにおいて、角がないトナー粒子とは、電荷の集中するような突部またはストレスにより摩耗し易いような突部を実質的に有しないトナー粒子を云い、すなわち、図３（ａ）に示す様にトナー粒子Ｔの長径をＬとするときに、半径（Ｌ／１０）の円Ｃで、トナー粒子Ｔの周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側を転がした場合に、当該円ＣがトナーＴの外側に実質的にはみださない場合を「角がないトナー粒子」という。「実質的にはみださない場合」とは、はみだす円が存在する突起が１箇所以下である場合をいう。また、「トナー粒子の長径」とは、当該トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線で挟んだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。なお、図３（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示している。
【００３９】
角がないトナーの測定は、次のようにして行った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大した写真を撮影し、更に拡大して１５，０００倍の写真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無を測定する。この測定を１００個のトナー粒子について行った。
【００４０】
本発明で用いられるトナーにおいて、角がないトナー粒子の割合が５０個数％以上であることにより、現像剤搬送部材などとのストレスにより微細な粒子の発生などがおこりにくくなり、いわゆる現像剤搬送部材表面に対する汚染を抑制することができ、帯電量分布がシャープとなって、帯電性も安定し、良好な画質を長期にわたって形成できる。
【００４１】
本発明のトナー収容容器に用いられる重合トナーの粒径は、個数平均粒径で３〜８μｍのものが好ましい。この粒径は重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、更には重合体自体の組成によって制御することができるものである。また、個数平均粒径が３〜８μｍであることにより、定着工程において、現像剤搬送部材に対する付着性の過度なトナーや付着力の低いトナー等の存在を少なくすることができ、現像性を長期にわたって安定化することができるとともに、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【００４２】
本発明のトナー収容容器に好ましく用いられる重合トナーは、水系媒体を用い、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合粒子を製造し、その後に有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などが挙げられる。ここで会合とは、樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することを意味するものであり、水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。なお、本発明で好ましく用いられる重合トナーの製造方法は、詳しくは特願平１１−３０４００４号公報に記されているものである。
【００４３】
本発明のトナー収容容器に収容されるトナーは、黒色の着色剤を用いたモノクロトナーに限定されるものではなく、有彩色の着色剤により得られるカラートナーであってもよい。
【００４４】
また、本発明のトナー収容容器に用いられる重合トナーでは、流動性付与の観点から、外添剤として無機微粒子や有機微粒子などの微粒子を添加して使用するものであってもよく、例えば、無機微粒子としてはシリカ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子が好ましく、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤等によって疎水化処理されているものでもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明により、保存・運搬・画像形成装置等への設置時の何れにおいても充填物が漏れだし飛散しない、組み立てには接着剤を用いず、又、再使用に当たっては、そのままクリーニングすればよい部材はクリーニングが容易に出来、再成形せねばならないものは、そのまま再使用する部材と分離することが容易で、一度使用後はそのことが容易に見分けられる電子写真現像用トナーの如き粉末を充填する粉体収容容器と、それを用いて充填された電子写真現像用トナーを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真現像用トナー容器の一例を示した斜視図。
【図２】基体部とトナー吐出口を有する部材が嵌着一体化された状態を示す断面図。
【図３】角なしトナーまたは角ありトナーを説明する模式図である。
【符号の説明】
１  基体部
２  トナー吐出口を有する部材
３  蓋部材
４  螺旋形状
６  トナー吐出口を有する部材と嵌着する部位
７  蓋部材と嵌着する部位
１１  側壁
１２  内延片
１３  溝部
１４  突起
１６  凹凸状部の凸部
１７  側斜面
１８  凹凸状部の凹部
１９  端部
２０  付け根部分
２１  基体部先端部
【図１】
0004032166.tif 000002
【図２】
0004032166.tif 000003
【図３】
0004032166.tif 000004