JP2007079472A - Toner supply conveyance device and image forming apparatus - Google Patents

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Yasushi Takahashi
泰史 高橋
Emi Kita
恵美 北
Noriyuki Koinuma
宣之 鯉沼
Hirotaka Kato
宏隆 加藤
Nobuo Iwata
信夫 岩田
Tomoyuki Ichikawa
智之 市川
Junichi Matsumoto
純一 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner supply conveyance device by which a higher quality image is obtained by making cross section of a porous member larger in the downstream than in the upstream in order to prevent the flow rate in a conveyance path of toner from becoming uneven, transmitting the air to be transmitted to the inside of a toner storage part via the porous member in order to enhance fluidity of the toner, improving the fluidity of the toner in the toner storage part to convey the toner with high precision. <P>SOLUTION: A toner conveyance tube 100 is constituted by providing the porous member 21 comprised of a porous material, an air pump (air supply means) 24 for supplying the air via the porous member 21 and an air supply tube 26 which supplies the air of the air pump 24 to the porous member 21. A conveyance nozzle 22 and the porous member 21 are fitted by a nozzle fitting part 22a. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、トナー供給搬送装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ファクシミリ装置、複写機、又はこれらの複合機等、特に電子写真方式の画像形成装置に使用されるトナー供給搬送装置に関するものである。   The present invention relates to a toner supply / conveyance device and an image forming apparatus, and more particularly to a toner supply / conveyance device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a facsimile machine, a copying machine, or a complex machine thereof. is there.

従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、スクリュー状のオーガなどの可動部材が設けられた搬送管に、トナー収容部内のトナーを通して搬送するトナー供給搬送装置を備えた画像形成装置が知られている。このトナー供給搬送装置では、可動部材と搬送管内壁との間でトナーを激しく擦って軟化によるトナー塊を形成したため、表面の外添剤をトナーから離脱させてトナーの動的な物性を変化させたりして画像に悪影響を及ぼすことがあった。また近年、定着装置によるトナー像の定着温度をできるだけ低く抑える目的で、より低い温度で軟化するトナーを使用することから、該トナーに使用される樹脂特性等によりトナー塊、所謂、二次粒子が特に発生し易い傾向にある。
このような問題を回避するため、例えば、特許文献1及び特許文献2には、現像剤のトナーを現像装置やこれに付属するトナー補給タンク等のトナー収納装置へ搬送する手段として、現像部から離れた任意の位置に配置したトナー貯留手段、トナー供給手段、トナー移送手段から、コイルスクリュー等を用いずに、トナーを空気との混合気として粉体移送が可能な、一軸偏芯スクリュー(ロータ)が二条螺旋貫通孔を有する弾性体(ステータ)内を回転することにより、空隙を移動させて圧力を発生する。ここで、発生する圧力によりトナーを空気との混合気を移送するポンプ、スクリューポンプを用いて搬送する技術が開示されている。
この搬送技術によれば、トナー補給等に際して搬送間隔を延長できるという長所の他、装置の小型化、構成の簡易化、メンテナンス時の操作性の向上を図れる等の多くの長所を発揮させることができる。具体的には、図8に示すように、トナーを空気との混合体として粉体移送が可能なモーノポンプ等を使用したスクリューポンプ211のトナー移送手段では、トナーの搬送に用いられる空気がトナーの搬送先、即ちトナー入り容器212下部に密封状態で嵌合されるトナー吸引のためのノズル213の開口部の下部に位置する。そして、外部の空気ポンプ218と連結する開口部214より、空気流を断続的に容器内のトナー塊に与え、ノズル213周辺部において、トナーと空気との混合体を形成せしめ、トナーの流動性を高めた状態で、ノズル近傍に設けられたトナー搬送経路215へのトナー排出口にトナーと空気との混合体が導かれるようになっている。更に、トナー搬送経路215に入ったトナーと空気との混合体は前記のモーノポンプ211の吸引機能により、装置現像ユニット216にまで導かれるものである。
特開2003−330218公報 特開2004−4394公報
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer, an image forming apparatus provided with a toner supply / conveyance device that conveys toner in a toner container to a conveyance tube provided with a movable member such as a screw auger. It has been known. In this toner supply and transfer device, the toner is vigorously rubbed between the movable member and the inner wall of the transfer tube to form a toner lump by softening. Therefore, the external additive on the surface is separated from the toner to change the dynamic physical properties of the toner. Sometimes adversely affected the image. In recent years, in order to keep the fixing temperature of a toner image by a fixing device as low as possible, a toner that softens at a lower temperature is used. Therefore, a toner lump, so-called secondary particles may be formed depending on the resin characteristics used for the toner. It tends to occur particularly easily.
In order to avoid such a problem, for example, in Patent Document 1 and Patent Document 2, as a means for conveying developer toner to a toner storage device such as a developing device or a toner replenishing tank attached thereto, a developing unit is used. A single-shaft eccentric screw (rotor) capable of transferring powder from toner storage means, toner supply means, and toner transfer means arranged at arbitrary positions without using a coil screw or the like as air-fuel mixture with air. ) Rotates in an elastic body (stator) having two spiral through-holes, thereby moving the air gap to generate pressure. Here, a technique for conveying toner using a pump or a screw pump that transfers a mixture of air and air by the generated pressure is disclosed.
According to this transport technology, in addition to the advantage that the transport interval can be extended during toner replenishment and the like, many advantages such as downsizing of the apparatus, simplification of the configuration, and improvement of operability during maintenance can be exhibited. it can. Specifically, as shown in FIG. 8, in the toner transfer means of the screw pump 211 using a Mono pump or the like capable of transferring powder by using toner as a mixture with air, the air used for toner transfer is the toner. It is positioned below the opening of the nozzle 213 for toner suction fitted in a sealed state to the lower part of the transport destination, that is, the toner containing container 212. The air flow is intermittently applied to the toner mass in the container from the opening 214 connected to the external air pump 218 to form a mixture of toner and air in the periphery of the nozzle 213, and the fluidity of the toner. In a state in which the toner is raised, a mixture of toner and air is guided to a toner discharge port to a toner conveyance path 215 provided in the vicinity of the nozzle. Further, the mixture of toner and air that has entered the toner conveyance path 215 is guided to the apparatus developing unit 216 by the suction function of the above-described Mono pump 211.
JP 2003-330218 A JP 2004-4394 A

特許文献1及び2に記載のトナー供給搬送手段によれば、トナーと空気との混合体が形成され、その流動性によって、比較的、トナー収納装置に供給するための負荷が低く、またトナー入り容器に残存し未使用状態で終わるトナーが多くなるという問題は解決される。しかしながら、トナー供給搬送手段においては、ノズル近傍から供給される気体がトナー塊の中で大きな気泡を形成する。その大きな気泡のトナー塊中での移動、破裂により、ノズル近傍のトナー塊を解すとともにトナーと空気との混合体が形成される。この混合体の流動性は比較的高いものの、容器内に既に存在していた微細なトナー粒子の凝集によって形成されたより大きな二次粒子までも解すまでに至らず、この二次粒子が現像ユニット(現像装置)まで搬送され、静電潜像の現像に供されることで忠実な画像形成ができないという問題がある。この問題は最近の小粒径トナーを用いる高精細な画像形成の場合、特に重要な問題となる。
また、大型のトナー入り容器を画像形成装置の外部に取り付け、トナー入り容器のトナーを画像形成装置の現像機構に供給搬送するトナー供給搬送手段が提案されている。しかし、この装置においても、トナー供給搬送手段の機構は、特許文献1及び特許文献2と同様なスクリューポンプを用いるものであり、特許文献1及び特許文献2のトナー供給搬送装置と同様な問題がある。
また、トナーを吸引手段によって吸引搬送する方式においては、連休等によって画像形成装置を数日間使用しないで放置した場合に、搬送ホース内にトナーを詰まらせてトナー搬送装置によるトナー搬送ができなくなるという問題がある。これは、前回の複写操作と次回の複写操作の装置が稼動しない期間が長くなると、容器から現像ユニットにいたるまでの搬送パイプ内で滞留トナーが固定し、その後のトナー搬送が円滑に実行されないものである。
According to the toner supply / conveying means described in Patent Documents 1 and 2, a mixture of toner and air is formed, and due to its fluidity, the load for supplying to the toner storage device is relatively low, and toner is contained. The problem that the amount of toner remaining in the container and ending in the unused state is solved. However, in the toner supply / conveying means, the gas supplied from the vicinity of the nozzles forms large bubbles in the toner mass. Due to the movement and rupture of the large bubbles in the toner mass, the toner mass in the vicinity of the nozzle is released and a mixture of toner and air is formed. Although the fluidity of this mixture is relatively high, it does not lead to the understanding of even the larger secondary particles formed by agglomeration of fine toner particles already present in the container. There is a problem that faithful image formation cannot be performed by being conveyed to a developing device) and used for developing an electrostatic latent image. This problem is particularly important in the case of high-definition image formation using a recent toner having a small particle diameter.
Further, there has been proposed a toner supply / conveying means for attaching a large toner-containing container to the outside of the image forming apparatus and supplying and conveying the toner in the toner-containing container to the developing mechanism of the image forming apparatus. However, also in this apparatus, the mechanism of the toner supply / conveyance means uses the same screw pump as in Patent Document 1 and Patent Document 2, and has the same problem as the toner supply / conveyance apparatus in Patent Document 1 and Patent Document 2. is there.
Further, in the method of sucking and transporting toner by the suction means, when the image forming apparatus is left unused for several days due to continuous holidays or the like, the toner is clogged in the transport hose so that the toner transport by the toner transport apparatus becomes impossible. There's a problem. This is because the staying toner is fixed in the transport pipe from the container to the developing unit and the subsequent toner transport is not executed smoothly when the period of time when the apparatus of the previous copy operation and the next copy operation is not operated becomes long. It is.

また、従来のトナー供給搬送手段を備えた画像形成装置は、トナーと空気からなる流動体はそれなりの流動性は有するものの、トナー入り容器と複写機のトナー収納装置との経路が長すぎたり、トナー入り容器が複写機のトナー収納装置よりも低い位置に存在すると、トナー搬送の応答性、及び搬送円滑性が低下する。このことから、トナー入り容器の配置位置が制限されるなど、複写機内の各ユニットのレイアウトも希望のものとならないことがあった。
更に、搬送ホースを詰まらせる原因について、トナー収容部内には、トナーの攪拌状態や攪拌後の経過時間によって、トナー収容部内から搬送ホース内に流入するトナーの嵩密度が変化する。嵩密度が相当に高くなったトナーは、搬送ホース内で詰まり易いという問題がある。
このため、前記特許文献1及び特許文献2に記載の画像形成装置においては、トナー収容部内にノズルを配設するとともに、このノズルに向けて定期的に送気するブロワ等の送気手段を設けている。そして、ノズルからのエアー吹き出しによってトナー収容部内のトナーを定期的に攪拌することで、トナーの嵩密度が過剰に上昇するといった事態を抑えるようになっている。
Further, in the image forming apparatus provided with the conventional toner supply / conveyance means, although the fluid made up of toner and air has appropriate fluidity, the path between the toner container and the toner storage device of the copying machine is too long, When the toner container is located at a lower position than the toner storage device of the copying machine, the toner conveyance response and the conveyance smoothness are lowered. For this reason, the layout of each unit in the copying machine may not be as desired, for example, the arrangement position of the toner container is limited.
Further, regarding the cause of clogging the conveyance hose, the bulk density of the toner flowing into the conveyance hose from the toner accommodating portion changes in the toner accommodating portion depending on the stirring state of the toner and the elapsed time after the stirring. The toner having a considerably high bulk density has a problem that it easily clogs in the transport hose.
For this reason, in the image forming apparatuses described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a nozzle is provided in the toner container, and an air supply unit such as a blower that periodically supplies air to the nozzle is provided. ing. Then, the toner in the toner container is periodically agitated by blowing air from the nozzles, thereby preventing a situation in which the bulk density of the toner increases excessively.

しかしながら、エアー吹き出しによってトナーの嵩密度を低下させても、その後、吸引手段によるトナー吸引に伴って、トナー収容部内のトナーの嵩密度をすぐに上昇させてしまうことがある。これは、トナー収容部内のトナー吸引口の周囲に存在するトナー粒子やその周りの空気を吸引する際に、それらだけでなく、トナー吸引口から比較的離れた位置にあるトナー粒子の周りの空気も一緒に吸引してしまうためである。このような吸引により、トナー収容部内のトナー粒子間に存在する空気がトナーよりも優先的に吸引される結果、トナーの嵩密度をすぐに上昇させていた。そして、嵩密度の高いトナーを搬送ホース内に残したままで画像形成装置本体を停止させて数日間放置すると、トナー粒子間で付着力が増して大きな塊が形成されて、それが搬送ホース内に詰まってしまうという問題がある。
また、搬送ホース内でのトナーの目詰まりを抑えるべく、ノズルからのエアー吹き出し頻度を高めることが試みられている。しかし、このようにしても、詰まりを良好に抑えることは困難である。これは、ノズルから吹き出されたエアーはトナー収容部内に均一に行き渡るわけではなく、どうしてもエアーの行き渡らない箇所が発生する。その結果、嵩密度が上昇したトナーが搬送ホース内に流入し、搬送ホース内で滞留したまま画像形成装置本体が数日間放置されると、大きな塊となって搬送ホース内に詰まってしまうという問題がある。
However, even if the bulk density of the toner is decreased by blowing air, the bulk density of the toner in the toner storage unit may be immediately increased as the toner is sucked by the suction unit. This is because not only the toner particles existing around the toner suction port in the toner container and the air around the toner particles but also the air around the toner particles located relatively far from the toner suction port. This is because they also suck together. As a result of such suction, the air existing between the toner particles in the toner container is sucked preferentially over the toner, and as a result, the bulk density of the toner is immediately increased. Then, if the image forming apparatus main body is stopped with the toner having a high bulk density left in the transport hose and left for several days, adhesion between the toner particles increases and a large lump is formed, which is formed in the transport hose. There is a problem of clogging.
In addition, attempts have been made to increase the frequency of air blowing from the nozzles in order to suppress clogging of toner in the transport hose. However, even in this case, it is difficult to suppress clogging well. This is because the air blown out from the nozzles does not uniformly reach the inside of the toner accommodating portion, and there is a place where the air does not necessarily spread. As a result, the toner with increased bulk density flows into the transport hose, and if the image forming apparatus main body is left in the transport hose for several days, it becomes a large lump and clogs in the transport hose. There is.

さらに前述した一軸偏芯ポンプによるトナー補給は、ロータの回転数と搬送されるトナー重量が比例するが、補給時間(補給量)が小さい領域では図9のようにその線形性が崩れ、ばらつきが大きくなる。この現象はロータが1回の補給によって補給されるトナー量のばらつきが増加するためであり、トナーの嵩密度が低くなるとその影響が大きくなる。詳細を以下に述べる。ロータは、モータの出力をギヤのみを介してそのON/OFFを直接受けたり、クラッチを介してクラッチのON/OFFを受けて回転開始と停止をする。その回転量はモータ又はクラッチのON/OFFを制御する制御信号の時間と比例すると見込まれる。但し、モータやクラッチはその構造上、摺動負荷による回転遅れ等の不回転時間を見込む必要がある。また、その不回転時間はモータ、クラッチ個々の摺動負荷程度が異なったり、経時での摺動負荷の変化によってばらつくもので一律に同じに制御することは困難であり見込む量もいきおい。ばらつき込みの大雑把なものとせざるを得ない。
そのような前提においてトナーの嵩密度が高い場合には、1回の補給に応じた全回転量に対する上記不回転時間によるばらつきがあっても補給量全体が多いため影響は小さい。しかしトナーの嵩密度が低い場合には、ロータの回転数(回転時間)が小さくなると、上記不回転時間のばらつきの全体の回転量に対する割合が大きくなり、補給ばらつきが顕著になってしまう。これより、微量の補給制御はスクリューポンプといえど困難な課題とい言える。
本発明は、かかる課題に鑑み、トナーの搬送径路内での流速が不均一になることを防止するため、多孔質部材の断面積を上流より下流で大きくすると共に、トナーの流動性を高めるためにトナー収容部内に送る空気を多孔質部材を介して送り、トナー収容部内のトナーの流動性を改善して、高精度にトナーを搬送し、より高品質の画像を得るトナー供給搬送装置を提供することを目的とする。
Further, the toner replenishment by the uniaxial eccentric pump described above is proportional to the rotational speed of the rotor and the weight of the conveyed toner, but in the region where the replenishment time (replenishment amount) is small, the linearity is lost as shown in FIG. growing. This phenomenon is due to an increase in the variation in the amount of toner that is supplied by the rotor once, and the effect increases as the bulk density of the toner decreases. Details are described below. The rotor directly receives ON / OFF of the output of the motor through only the gear, or starts / stops rotation by receiving ON / OFF of the clutch through the clutch. The amount of rotation is expected to be proportional to the time of the control signal for controlling ON / OFF of the motor or clutch. However, because of the structure of the motor and clutch, it is necessary to allow for non-rotation time such as rotation delay due to sliding load. In addition, the non-rotation time varies depending on the sliding load of each motor and clutch, and varies depending on the sliding load over time. It is difficult to control the same uniformly, and the expected amount is also large. It must be a rough one with variations.
If the bulk density of the toner is high under such a premise, even if there is a variation due to the non-rotation time with respect to the total rotation amount corresponding to one replenishment, the influence is small because the entire replenishment amount is large. However, when the bulk density of the toner is low, if the rotation speed (rotation time) of the rotor is reduced, the ratio of the non-rotation time variation to the total rotation amount becomes large, and the replenishment variation becomes remarkable. Therefore, it can be said that a very small amount of replenishment control is a difficult task even with a screw pump.
In view of the above problems, the present invention is to increase the cross-sectional area of the porous member downstream from the upstream side and to increase the fluidity of the toner in order to prevent the flow velocity in the toner conveyance path from becoming non-uniform. Provides a toner supply / conveying device that sends air into the toner container through a porous member, improves the fluidity of the toner in the toner container, conveys the toner with high accuracy, and obtains a higher quality image. The purpose is to do.

本発明はかかる課題を解決するために、請求項1は、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部内のトナーを排出するためのトナー導入口を備え且つこのトナー導入口から排出されたトナーを搬送する搬送管と、を備え、前記トナー収容部内から画像形成装置の現像手段にトナーを供給するトナー供給搬送装置であって、前記搬送管による搬送経路の一部として配設され多孔質材料により構成される多孔質部材と、前記搬送管内に向けて空気を送る送気手段と、を備え、前記送気手段により前記多孔質部材を介して前記搬送管内に空気を送ることにより、前記搬送管内を搬送されるトナーを流動化して嵩密度を低下させることを特徴とする。
本発明の特徴は、トナー搬送管の経路の一部として多孔質部材を配設し、この多孔質部材に送気手段により空気を送ることにより、流入した空気が多孔質部材から細かい泡状の空気層となって噴出する。これによりトナーが細かく分離されて流動性が高まり、現像装置に送られる。
請求項2は、前記送気手段は前記搬送管内を搬送されるトナーの搬送方向に対して略直交するように前記多孔質部材を介して空気を送ることを特徴とする。
搬送経路の出口付近に多孔質部材からなる経路を設け、別に設けてあるエアーポンプによって空気を送り込む。このとき空気の流れる方向がトナーの搬送方向に対して略直交するように構成する。この送り込んだ空気によってトナーが流動化され嵩密度が低下する。さらに送り込んだ空気は反対側から抜けていくようにする。
In order to solve the above-described problems, the present invention includes a toner storage portion that stores toner and a toner introduction port for discharging the toner in the toner storage portion, and the toner is discharged from the toner introduction port. A toner supply / conveying device that supplies toner from the toner containing portion to the developing means of the image forming apparatus, and is provided as a part of a conveying path by the conveying tube. A porous member made of a material, and an air feeding means for sending air toward the inside of the transport pipe, and by sending air into the transport pipe through the porous member by the air feeding means, It is characterized in that the toner transported in the transport tube is fluidized to reduce the bulk density.
A feature of the present invention is that a porous member is disposed as a part of the path of the toner transport pipe, and air is supplied to the porous member by an air supply means so that the inflowed air is finely foamed from the porous member. It erupts as an air layer. As a result, the toner is finely separated to increase the fluidity, and sent to the developing device.
According to a second aspect of the present invention, the air feeding means feeds air through the porous member so as to be substantially orthogonal to the transport direction of the toner transported in the transport pipe.
A path made of a porous member is provided in the vicinity of the exit of the transport path, and air is sent in by a separately provided air pump. At this time, the air flow direction is configured to be substantially orthogonal to the toner conveyance direction. The toner is fluidized by the supplied air and the bulk density is lowered. Furthermore, let the air that has been sent escape from the opposite side.

請求項3は、前記多孔質部材の流出側の断面積を、前記トナーの流入側に比較して大きくしたことを特徴とする。
送り込まれた空気によって流動化したトナーは嵩密度が低下するため、体積が増加する。そのためトナーの通過量が一定であるならば、流動化によってその体積が増加するため、搬送経路内での流速が速くなる。しかしこのように搬送経路内で流速が不均一におなるとき、経路内でのトナー詰まりが発生しやすくなることが実験からわかっている。そこで搬送管内の流速を均一に近づけるために、多孔質部材の断面積をその上流部よりも下流部を大きくすることが搬送の安定性、および搬送管内でのトナー詰まりを防止する上で大きな効果を与える。
請求項4は、前記トナーを搬送する手段として吸引ポンプを用いることを特徴とする。
トナーの搬送手段として吸引型ポンプを使用することが考えられる。これによって画像形成装置における現像装置とトナー補給装置の関係を自由に配置することが可能となり、レイアウトの自由度が大きく向上することによって、装置の省スペース化が可能となる。
請求項5は、前記吸引ポンプは一軸偏芯スクリューポンプであることを特徴とする。
吸引型ポンプとしては、円筒形状に1本の螺旋状の凸部を設けたロータと円筒形状に2本の螺旋状の溝を設けたステータからなる一軸偏芯スクリューポンプが高い補給分解能を持つため最少補給時間を短くできることから機能的にふさわしい。
請求項6は、前記トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成したことを特徴とする。
さらにトナー収納容器には、空気を送り込むことによってトナー流動性を高め、容器内のトナーを最後まで使用することを目的とした補給装置が実用化されている。
According to a third aspect of the present invention, the cross-sectional area on the outflow side of the porous member is made larger than that on the inflow side of the toner.
The toner fluidized by the air that has been sent in has a reduced bulk density and therefore an increased volume. Therefore, if the amount of toner passing is constant, the volume of the toner increases due to fluidization, so that the flow velocity in the transport path increases. However, it has been found from experiments that toner clogging is likely to occur in the path when the flow velocity is uneven in the transport path. Therefore, in order to make the flow velocity in the transport pipe close to uniform, the cross-sectional area of the porous member is made larger in the downstream section than in the upstream section, which has a great effect on the stability of transport and prevention of toner clogging in the transport pipe. give.
According to a fourth aspect of the present invention, a suction pump is used as the means for conveying the toner.
It is conceivable to use a suction type pump as a toner conveying means. As a result, the relationship between the developing device and the toner replenishing device in the image forming apparatus can be freely arranged, and the degree of freedom in layout is greatly improved, so that the space of the apparatus can be saved.
According to a fifth aspect of the present invention, the suction pump is a uniaxial eccentric screw pump.
As a suction type pump, a single-shaft eccentric screw pump comprising a rotor having a single cylindrical convex portion in a cylindrical shape and a stator having two helical grooves in a cylindrical shape has high replenishment resolution. Functionally suitable because the minimum supply time can be shortened.
According to a sixth aspect of the present invention, a path for injecting air from the air supply means is formed in the vicinity of the toner discharge port.
Furthermore, in the toner storage container, a replenishing device has been put into practical use for the purpose of enhancing the toner fluidity by sending air and using the toner in the container to the end.

請求項7は、前記トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成し、該径路から注入した空気を前記多孔質部材を介してトナー収容部に送り込む構成にしたことを特徴とする。
トナー収納装置内に空気を送り込む際に、多孔質部材を用いる方法が考えられる。この手段によって収納装置全体のトナーに対して空気を送り込むことが可能となり、トナー全体を流動化させることが可能となる。
請求項8は、画像形成装置は請求項1乃至7の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置を備えたことを特徴とする。
画像形成装置に請求項1乃至7の何れか一つに記載のトナー供給搬送装置を備えることにより、高温/高湿環境下でのトナー劣化を防止すると共に、トナー収容部内のトナーの流動性を改善して、高精度にトナーを搬送し、より高品質の画像を得ることができる。
請求項9は、前記トナー収容部には、少なくともプレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、前記トナー組成物を重付加反応させて得られたトナーを収容することを特徴とする。
重合トナーの利点として、粉砕工程がなく省資源化できる。径分布がシャープである。帯電分布がシャープである。円形度を変える形状制御が容易である。などがあげられる。その結果、高画質な画像を得ることが可能になり、前述した多孔質部材との組み合わせによってその出力を安定化させることが可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, a path for injecting air from the air supply means is formed in the vicinity of the toner discharge port, and the air injected from the path is sent to the toner accommodating portion through the porous member. Features.
A method of using a porous member when air is fed into the toner storage device is conceivable. By this means, air can be sent to the toner in the entire storage device, and the entire toner can be fluidized.
According to an eighth aspect of the present invention, an image forming apparatus includes the toner supply / conveyance device according to any one of the first to seventh aspects.
By providing the toner supply / conveyance device according to any one of claims 1 to 7 in the image forming apparatus, toner deterioration in a high-temperature / high-humidity environment can be prevented, and the fluidity of the toner in the toner storage portion can be prevented. As a result, the toner can be conveyed with high accuracy and a higher quality image can be obtained.
According to a ninth aspect of the present invention, in the toner container, a toner composition comprising at least a prepolymer, a colorant, and a release agent is dispersed in an aqueous medium in the presence of resin fine particles, and the toner composition is subjected to a polyaddition reaction. The toner thus obtained is contained.
As an advantage of the polymerized toner, there is no pulverization step, and resources can be saved. The diameter distribution is sharp. The charge distribution is sharp. Shape control that changes the circularity is easy. Etc. As a result, a high-quality image can be obtained, and the output can be stabilized by the combination with the porous member described above.

請求項1の発明によれば、トナー搬送経路の終端付近で、トナーに空気を混合させ嵩密度の低い状態で現像装置にトナーを供給することで、現像装置内のトナーの分散性を高め、現像機内でのトナー濃度の安定化させることで濃度ムラを低減させることが可能となる。また同時に分散性の向上によって帯電特性を高め、トナーが均一に帯電することによってトナー飛散や地汚れといった不具合を解消させることができる。
また請求項2では、送気手段は多孔質部材を介して流す空気の方向を、搬送管内を搬送されるトナーの搬送方向に対して略直交するように構成したので、送り込んだ空気によってトナーが流動化され嵩密度を低下させることができる。
また請求項3では、多孔質部材の断面積を搬送経路上流側よりも大きくすることで、流動化されたトナーの体積の増加分に対応させ、搬送経路内の流速を一定に近づけることで、搬送経路内のトナー詰まりを防止することが可能となる。
また請求項4では、トナーを搬送する手段として吸引ポンプを用いるので、装置全体のレイアウトの自由度を高めることができるようになり、装置の小型化を実現することが可能となる。
また請求項5では、吸引ポンプは一軸偏芯スクリューポンプであるので、高精度なトナー補給を実現することが可能となり、多孔質部材を用いて流動化させたトナーと併用することによって安定した出力画像を得ることが可能となる。
また請求項6では、トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成したので、搬送経路での空気の供給を最小限にすることが可能となり、搬送経路でのトナー詰まりを防止することが可能となる。
また請求項7では、トナー排出口の近傍に送気手段から空気を注入する径路を形成し、この径路から注入した空気を多孔質部材を介してトナー収容部に送り込む構成にしたので、容器内部のトナー全体を流動化させることができるようになるため、搬送経路での空気の供給を最小限にする効果をより高めることが可能となる。
また請求項8では、画像形成装置は請求項1乃至7の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置を備えたので、高画質で安定な画像出力を得ることが可能となる。
また請求項9では、トナー収容部には、少なくともプレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、トナー組成物を重付加反応させて得られたトナーを収容するので、高画質な画像を得ることが可能になり、前述した多孔質部材との組み合わせによってその出力を安定化させることが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the dispersibility of the toner in the developing device is improved by mixing air with the toner and supplying the toner to the developing device with a low bulk density near the end of the toner conveyance path, It is possible to reduce density unevenness by stabilizing the toner density in the developing machine. At the same time, the charging characteristics can be improved by improving the dispersibility, and problems such as toner scattering and background smearing can be solved by uniformly charging the toner.
Further, in the present invention, the air supply means is configured so that the direction of the air flowing through the porous member is substantially orthogonal to the transfer direction of the toner transferred in the transfer tube. Fluidized to reduce bulk density.
Further, in claim 3, by making the cross-sectional area of the porous member larger than the upstream side of the conveyance path, the flow rate in the conveyance path is made close to a constant value corresponding to the increase in the volume of the fluidized toner. It is possible to prevent toner clogging in the conveyance path.
According to the fourth aspect of the present invention, since the suction pump is used as the means for conveying the toner, the degree of freedom in the layout of the entire apparatus can be increased, and the apparatus can be downsized.
According to the fifth aspect of the present invention, since the suction pump is a uniaxial eccentric screw pump, it is possible to achieve highly accurate toner replenishment, and a stable output can be obtained by using the fluidized toner using a porous member. An image can be obtained.
According to the sixth aspect of the present invention, since a path for injecting air from the air supply means is formed in the vicinity of the toner discharge port, it is possible to minimize the supply of air in the transport path, and clog the toner in the transport path. Can be prevented.
According to a seventh aspect of the present invention, a path for injecting air from the air supply means is formed in the vicinity of the toner discharge port, and the air injected from the path is sent to the toner accommodating portion through the porous member. Since the entire toner can be fluidized, the effect of minimizing the supply of air in the conveyance path can be further enhanced.
According to an eighth aspect of the present invention, since the image forming apparatus includes the toner supply / conveyance device according to any one of the first to seventh aspects, it is possible to obtain a stable image output with high image quality.
According to the ninth aspect of the present invention, in the toner container, a toner composition comprising at least a prepolymer, a colorant, and a release agent is dispersed in an aqueous medium in the presence of resin fine particles, and the toner composition is subjected to a polyaddition reaction. Since the obtained toner is accommodated, a high-quality image can be obtained, and the output can be stabilized by the combination with the porous member described above.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1は、本発明の画像形成装置(プリンタ)の一例を示す概略構成図である。
この画像形成装置90は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像記録部1Y、1M、1C、1Kと、光書込ユニット2と、給紙カセット3、4と、レジストローラ対5と、転写ユニット6と、ベルト定着方式の定着ユニット8と、排紙トレイ等を備えて構成される。更に、図示しない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、電源ユニットなども備えている。なお、以下、各符号の添字Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。
トナー像記録部1Y、1M、1C、1Kは、潜像を担持する静電潜像担持体であるドラム状の感光体11Y、11M、11C、11Kを有している。これら感光体11Y、11M、11C、11Kは、それぞれ図示しない駆動手段によって図1中時計回りに回転駆動されて表面を無端移動させる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調したレーザー光Lを発する光書込ユニット2によって暗中にて光走査されて、Y、M、C、K用の静電潜像を担持する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus (printer) according to the present invention.
The image forming apparatus 90 includes four toner image recording units 1Y, 1M, 1C, and 1K for forming images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). The optical writing unit 2, the paper feed cassettes 3 and 4, the registration roller pair 5, the transfer unit 6, the belt fixing type fixing unit 8, the paper discharge tray, and the like. Further, a manual feed tray, a toner supply container, a waste toner bottle, a power supply unit and the like (not shown) are also provided. Hereinafter, the subscripts Y, M, C, and K of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively.
The toner image recording units 1Y, 1M, 1C, and 1K include drum-shaped photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K that are electrostatic latent image carriers that carry latent images. These photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K are rotationally driven clockwise in FIG. 1 by driving means (not shown), respectively, to move their surfaces endlessly. Then, it is optically scanned in the dark by an optical writing unit 2 that emits a laser beam L modulated based on image information sent from a personal computer (not shown) or the like, and electrostatic latent images for Y, M, C, and K are obtained. Carry an image.

図2は本発明の第1の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図である。このトナー搬送管100は、多孔質材料により構成された多孔質部材21と、多孔質部材21を介して空気を送るエアーポンプ(送気手段)24と、エアーポンプ24の空気を多孔質部材21に送る送気管26と、を備えて構成される。そして搬送ノズル22と多孔質部材21はノズル嵌合部22aにより嵌合される。
ここで、図2のように搬送経路の出口付近に多孔質部材21からなる経路を設け、別に設けてあるエアーポンプ24によって空気20を送り込む。この送り込んだ空気20によってトナーが流動化され、嵩密度が低下する。さらに図2のように送り込んだ空気20は多孔質部材21からなる経路の反対側から抜けていく。また、ここで用いた多孔質部材21とは、空気の通過が可能な微細な多孔質部材であり、該多孔質部材の開口率は5〜40%が好ましく、10〜20%がより好ましい。また、一般にトナーはその粒径が3〜15μmの体積平均粒径のものが使用されることから、多孔質部材の平均開口径は0.3〜20μmが好ましく、5〜15μmがより好ましい。また、多孔質部材の孔部の平均空孔径は、供給搬送対象トナーの体積平均粒径の0.1〜5倍が好ましく、0.5〜3倍がより好ましい。
また多孔質部材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ガラス、樹脂粒子の焼結体、フォトエッチングされた樹脂、熱的に穿孔された樹脂等の多孔質樹脂材料;金属製の焼結体、穿孔処理された金属板状材料、網積層体、易熔融性金属糸束の周囲に電気化学的方法により金属銅を析出させて易熔融性金属糸束が貫通植設された形に作製した銅版を加熱することにより、該易熔融性金属糸部分が選択的に除去された跡の孔部分を有する選択的熔融跡孔を有する金属材料、などが挙げられる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the toner conveying tube according to the first embodiment of the present invention. The toner conveying tube 100 includes a porous member 21 made of a porous material, an air pump (air supply means) 24 for sending air through the porous member 21, and air from the air pump 24 to the porous member 21. And an air supply pipe 26 to be sent to. And the conveyance nozzle 22 and the porous member 21 are fitted by the nozzle fitting part 22a.
Here, as shown in FIG. 2, a path made of the porous member 21 is provided in the vicinity of the exit of the transport path, and the air 20 is sent by the air pump 24 provided separately. The toner 20 is fluidized by the fed air 20 and the bulk density is lowered. Further, as shown in FIG. 2, the air 20 that has been sent escapes from the opposite side of the path formed by the porous member 21. Moreover, the porous member 21 used here is a fine porous member through which air can pass, and the aperture ratio of the porous member is preferably 5 to 40%, more preferably 10 to 20%. Further, since the toner generally has a volume average particle diameter of 3 to 15 μm, the average opening diameter of the porous member is preferably 0.3 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm. Further, the average pore diameter of the pores of the porous member is preferably 0.1 to 5 times, more preferably 0.5 to 3 times the volume average particle diameter of the toner to be supplied and conveyed.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a material of a porous member, According to the objective, it can select suitably. For example, porous resin materials such as glass, resin particle sintered body, photo-etched resin, thermally perforated resin, etc .; metal sintered body, perforated metal plate-like material, net laminate By heating a copper plate prepared by depositing metallic copper around an easily fusible metal yarn bundle by an electrochemical method and through which the easily fusible metal yarn bundle is embedded, the easily fusible metal yarn Examples thereof include a metal material having a selective melt trace hole having a trace hole part from which a part has been selectively removed.

図3は本発明の第2の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図である。同じ構成要素には図2と同じ参照番号を付して説明する。このトナー搬送管110は、多孔質材料により構成された多孔質部材28と、径の小さい搬送ノズル22と、径の大きい搬送ノズル27と、を備えて構成される。そして多孔質部材28はノズル嵌合部22a、27aにより嵌合される。尚、この図ではエアーポンプ(送気手段)24と、エアーポンプ24の空気を多孔質部材28に送る送気管26は図示を省略する。
前述したように送り込まれた空気によって流動化したトナーは嵩密度が低下するため、体積が増加する。そのためトナーの通過量が一定であるならば、流動化によってその体積が増加するため、搬送経路内での流速が速くなる。しかしこのように搬送経路内で流速が不均一におなるとき、経路内でのトナー詰まりが発生しやすくなることが実験からわかっている。そこで搬送管内の流速を均一に近づけるために、多孔質部材28の断面積をその上流部よりも大きくすることが搬送の安定性、および搬送管内でのトナー詰まりを防止する上で大きな効果を与える。具体的な形状としては、図3のように経路の途中から断面積を増加させる、もしくは図4のように多孔質部材29をテーパ−形状とすることなどがあげられる。
図5は吸引型ポンプの断面図である。この吸引型ポンプ130は、円筒形状に1本の螺旋状の凸部を設けたロータ42と、円筒形状に2本の螺旋状の溝を設けたステータ41からなる一軸偏芯スクリューポンプ、いわゆるモーノポンプが高い補給分解能を持つため最少補給時間を短くできることから機能的にふさわしい。このポンプの場合、前述したように嵩密度が高く、流動化の度合いが小さいトナーの場合、補給分解能が低く、ばらつきが大きい。そこでトナー補給経路の末端付近に多孔質部材を用いて、トナーの流動化を行うことと組み合わせることによって、高い分解能と安定したトナー補給を行うことが可能となる。さらに図1で示すように、トナーの搬送手段として吸引型ポンプを使用することによって、画像形成装置における現像装置とトナー補給装置の関係を自由に配置することが可能となり、レイアウトの自由度が大きく向上することによって、装置の省スペース化が可能となる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of a toner conveying tube according to the second embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals as in FIG. The toner transport tube 110 includes a porous member 28 made of a porous material, a transport nozzle 22 having a small diameter, and a transport nozzle 27 having a large diameter. And the porous member 28 is fitted by the nozzle fitting parts 22a and 27a. In this figure, an air pump (air supply means) 24 and an air supply pipe 26 for sending air from the air pump 24 to the porous member 28 are not shown.
As described above, since the toner fluidized by the air fed in has a reduced bulk density, its volume increases. Therefore, if the amount of toner passing is constant, the volume of the toner increases due to fluidization, so that the flow velocity in the transport path increases. However, it has been found from experiments that toner clogging is likely to occur in the path when the flow velocity is uneven in the transport path. Therefore, in order to make the flow velocity in the transport pipe close to uniform, making the cross-sectional area of the porous member 28 larger than the upstream portion has a great effect on the stability of transport and preventing toner clogging in the transport pipe. . As a specific shape, the cross-sectional area is increased from the middle of the path as shown in FIG. 3, or the porous member 29 is tapered as shown in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the suction pump. This suction pump 130 is a uniaxial eccentric screw pump, a so-called MONO pump, comprising a rotor 42 provided with one spiral convex portion in a cylindrical shape and a stator 41 provided with two spiral grooves in a cylindrical shape. Because it has a high replenishment resolution, it can be functionally suitable because the minimum replenishment time can be shortened. In the case of this pump, as described above, in the case of toner having a high bulk density and a small degree of fluidization, the replenishment resolution is low and the variation is large. Therefore, high resolution and stable toner replenishment can be performed by combining the use of a porous member near the end of the toner replenishment path and fluidizing the toner. Further, as shown in FIG. 1, by using a suction type pump as a toner conveying means, the relationship between the developing device and the toner replenishing device in the image forming apparatus can be freely arranged, and the degree of freedom in layout is great. By improving, it becomes possible to save the space of the apparatus.

図6は本発明の第3の実施形態に係るトナー搬送管の断面図である。このトナー搬送管140は、空気37を注入する空気注入口33と、空気をトナー収容部30に送る送気経路32と、トナー排出口31と、トナー搬送口35を備えて構成される。そして空気37を空気注入口33から注入することにより、送気経路32を介してトナー収容部30内に送られる。これによりトナーの流動性が高まり、トナー排出口31からトナー搬送管140を通過してトナー搬送口35から図示しない現像装置に送られる。
このようにトナー収容部30内で1回流動化したトナーは搬送経路末端での図2〜4で説明した多孔質部材において流動化させやすくなる。その結果、トナー収容部30に空気37を送り込む装置と搬送経路での多孔質部材によるトナー流動化を併用することによって、多孔質部材に送る空気の量を少なくすることが可能となるため、空気の供給過多による搬送経路でのトナー詰まりを防止することが可能となる。
図7は本発明の第4の実施形態に係るトナー搬送管の断面図である。同じ構成要素には図6と同じ参照番号を付して説明する。このトナー搬送管150は、空気37を注入する空気注入口33と、空気をトナー収容部30に送る送気経路32と、多孔質部材38と、トナー排出口31と、トナー搬送口35を備えて構成される。そして空気37を空気注入口33から注入することにより、送気経路32と多孔質部材38を介してトナー収容部30内に送られる。これによりトナー収容部30全体のトナーに対して空気を送り込むことが可能となり、トナー全体を流動化させることが可能となる。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a toner conveying tube according to the third embodiment of the present invention. The toner transport tube 140 includes an air inlet 33 for injecting air 37, an air supply path 32 for sending air to the toner storage unit 30, a toner discharge port 31, and a toner transport port 35. Then, by injecting air 37 from the air injection port 33, the air 37 is sent into the toner container 30 via the air supply path 32. As a result, the fluidity of the toner is enhanced, and the toner passes through the toner transport pipe 140 from the toner discharge port 31 and is sent from the toner transport port 35 to a developing device not shown.
Thus, the toner fluidized once in the toner storage unit 30 is easily fluidized in the porous member described with reference to FIGS. As a result, it is possible to reduce the amount of air sent to the porous member by using both the device for feeding the air 37 to the toner storage unit 30 and the toner fluidization by the porous member in the conveying path. It is possible to prevent toner clogging in the conveyance path due to excessive supply.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a toner conveying tube according to the fourth embodiment of the present invention. The same components will be described with the same reference numerals as in FIG. The toner transport pipe 150 includes an air inlet 33 for injecting air 37, an air supply path 32 for sending air to the toner storage unit 30, a porous member 38, a toner discharge port 31, and a toner transport port 35. Configured. Then, by injecting air 37 from the air injection port 33, the air 37 is sent into the toner containing portion 30 through the air supply path 32 and the porous member 38. As a result, air can be sent to the toner in the entire toner storage unit 30 and the entire toner can be fluidized.

前述した図2〜図7で示したトナー搬送管のいずれかを用いて画像形成装置に用いることで安定したトナー補給による高画質画像を得ることができる。
さらにトナーとして以下で示す方法のように製作する、いわゆる重合トナーを用いることを特徴とする。ただしトナーの製造方法については以下の限りではない。一般に重合トナーは同粒径の粉砕トナーに比べて10〜40%程度トナー補給量が増加する。これはトナーの形状が球に近いため、トナーが密になりやすいことが原因であり、粉砕トナーと比べて補給量の安定性が低下する。しかし画像については、粒径分布がシャープであり、帯電特性がよいことなどから、粉砕トナーよりも高画質な画像を得ることができる。
そこで重合トナーに対して多孔質部材を用いて、前述した手段によって流動化させた状態で現像装置に補給させることで、高画質な画像を安定して得ることが可能となる。
以下、トナーの製造方法について説明する。
(1.トナー組成物の準備)酢酸エチル等の有機溶媒に、樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤、イソシアネート基を有するポリエステル樹脂(プレポリマー)からなるトナー原材料を溶解させ、それをトナー組成物とする。(プレポリマーとは、ベースとなるポリマー1分子中に2以上の反応基を有するポリマーのことをいう。)
(2.乳化)界面活性剤、粘度調整剤、樹脂微粒子を含有する水系媒体に、上記トナー組成物とアミン類とを加えて、せん断力により分散させ、乳化状態を形成する。
(3.熟成)イソシアネート基とアミン類との反応による伸長および/または架橋反応を促進させるため、反応系に対して加熱を行う。
(4.脱溶剤)一例として、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を蒸発除去する方法をとることができる。
(5.アルカリ洗浄、水洗)得られたトナー粒子表面に残存している異物(界面活性剤、粘度調整剤、等)を除去するための工程である。
(6.乾燥)得られたトナー粒子をろ過により回収し、乾燥する。
(7.外添剤処理)必要に応じて、外添剤微粒子(シリカ、チタニア、アルミナ、等)を0.1〜5.0重量部ミキサーにより外添する。
A high-quality image can be obtained by stable toner replenishment by using any of the toner transport pipes shown in FIGS. 2 to 7 in the image forming apparatus.
Further, a so-called polymerized toner manufactured as described below is used as the toner. However, the toner manufacturing method is not limited to the following. Generally, the toner replenishment amount of the polymerized toner is increased by about 10 to 40% as compared with the pulverized toner having the same particle diameter. This is because the toner shape is close to a sphere, and the toner tends to become dense, and the stability of the replenishment amount is lower than that of the pulverized toner. However, with respect to the image, since the particle size distribution is sharp and the charging characteristics are good, an image with higher image quality than the pulverized toner can be obtained.
Therefore, it is possible to stably obtain a high-quality image by using a porous member for the polymerized toner and supplying the developing device in a fluidized state by the above-described means.
Hereinafter, a toner manufacturing method will be described.
(1. Preparation of toner composition) A toner raw material composed of a resin, a colorant, a wax, a charge control agent, and a polyester resin having an isocyanate group (prepolymer) is dissolved in an organic solvent such as ethyl acetate, and the toner composition is prepared. It is a thing. (Prepolymer refers to a polymer having two or more reactive groups in one molecule of the base polymer.)
(2. Emulsification) The toner composition and amines are added to an aqueous medium containing a surfactant, a viscosity modifier, and resin fine particles, and dispersed by shearing force to form an emulsified state.
(3. Aging) In order to promote the elongation and / or crosslinking reaction due to the reaction between the isocyanate group and the amine, the reaction system is heated.
(4. Desolvation) As an example, a method of gradually raising the temperature of the entire system and evaporating and removing the organic solvent in the droplets can be employed.
(5. Alkaline washing, water washing) This is a process for removing foreign matters (surfactant, viscosity modifier, etc.) remaining on the surface of the obtained toner particles.
(6. Drying) The obtained toner particles are collected by filtration and dried.
(7. External additive treatment) If necessary, external additive fine particles (silica, titania, alumina, etc.) are externally added by a 0.1 to 5.0 parts by weight mixer.

以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下では、部は重量部を表す。
<トナー製造例>
(ポリエステルの製造例)冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物690部、テレフタル酸256部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後160℃まで冷却し、これに18部の無水フタル酸を加えて2時間反応し変性されていないポリエステル(a)を得た。
(プレポリマーの製造例)冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物800部、イソフタル酸180部、テレフタル酸60部、およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で脱水しながら5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート170部と2時間反応を行いイソシアネート基含有プレポリマー(1)を得た。
(ケチミン化合物の製造例)攪拌棒および温度計のついた反応槽中にイソホロンジアミン30部とメチルエチルケトン70部を仕込み、50℃で5時間反応を行いケチミン化合物(2)を得た。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Below, a part represents a weight part.
<Example of toner production>
(Production example of polyester) In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 690 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mol adduct and 256 parts of terephthalic acid were polycondensed at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. Next, the mixture was reacted at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours and then cooled to 160 ° C., and 18 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours to obtain unmodified polyester (a).
(Prepolymer production example) 800 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 180 parts of isophthalic acid, 60 parts of terephthalic acid, and 2 parts of dibutyltin oxide in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe The reaction was carried out for 8 hours at 230 ° C. under normal pressure, and further for 5 hours while dehydrating at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg, then cooled to 160 ° C., and 32 parts of phthalic anhydride was added thereto for 2 hours. did. Next, the mixture was cooled to 80 ° C. and reacted with 170 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours to obtain an isocyanate group-containing prepolymer (1).
(Production Example of Ketimine Compound) 30 parts of isophoronediamine and 70 parts of methyl ethyl ketone were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain a ketimine compound (2).

(トナーの製造例)ビーカー内に前記のプレポリマー(1)15.4部、ポリエステル(a)60部、酢酸エチル78.6部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤であるライスWAX(融点83℃)10部、銅フタロシアニンブルー顔料(シアン顔料)4部を入れ、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させた。最後に、ケチミン化合物(2)2.7部を加え溶解させた。これをトナー材料溶液(3)とする。ビーカー内にイオン交換水306部、リン酸カルシウム10%懸濁液265部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部、平均粒径0.20μmのスチレン/アクリル系樹脂微粒子を入れ均一に溶解した。ついで60℃に昇温し、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、上記トナー材料溶液(3)を投入し10分間攪拌した。ついで実施例1同様にこの混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに500g計量して移し、45℃まで昇温して、減圧下ウレア化反応をさせながら0.5時間かけ溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、母体粒子を得た。
母体粒子100部、帯電制御剤(オリエント化学社製 ボントロン E−84)0.25部をQ型ミキサー(三井鉱山社製)に仕込み、タービン型羽根の周速を50m/secに設定し、2分間運転、1分間休止を5サイクル行い、合計の処理時間を10分間とした。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5部添加し、周速を15m/secとして30秒混合1分間休止を5サイクル行い、シアントナーを得た。ついで、トナー粒子100部に疎水性シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得た。
※「銅フタロシアニンブルー顔料(シアン顔料)4部」の部分だけ変更して他色のトナーを作る。
イエロートナー作成の場合、ベンジジンイエロー顔料 6部
マゼンタトナーの場合、ローダミンレーキ顔料 6部
ブラックトナーの場合、カーボンブラック 10部
(Toner Production Example) 15.4 parts of the above prepolymer (1), 60 parts of polyester (a) and 78.6 parts of ethyl acetate were placed in a beaker and dissolved by stirring. Next, 10 parts of rice WAX (melting point 83 ° C.) as a release agent and 4 parts of copper phthalocyanine blue pigment (cyan pigment) were added and stirred at 12,000 rpm using a TK homomixer at 60 ° C., and dissolved uniformly. Dispersed. Finally, 2.7 parts of ketimine compound (2) was added and dissolved. This is designated as toner material solution (3). In a beaker, 306 parts of ion-exchanged water, 265 parts of a 10% calcium phosphate suspension, 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, and styrene / acrylic resin fine particles having an average particle diameter of 0.20 μm were uniformly dissolved. Next, the temperature was raised to 60 ° C., and the toner material solution (3) was added while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer and stirred for 10 minutes. Next, 500 g of this mixed solution was weighed and transferred to a Kolben equipped with a stirrer and a thermometer in the same manner as in Example 1, and the temperature was raised to 45 ° C., and the solvent was removed over 0.5 hours while performing a urea reaction under reduced pressure. After filtering, washing and drying, air classification was performed to obtain base particles.
100 parts of base particles and 0.25 part of charge control agent (Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) are charged into a Q-type mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), and the peripheral speed of the turbine blade is set to 50 m / sec. A 5-minute operation and a 1-minute pause were performed for a total treatment time of 10 minutes. Further, 0.5 part of hydrophobic silica (H2000, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.) was added, the peripheral speed was 15 m / sec, mixing was performed for 30 seconds and suspended for 1 minute for 5 cycles to obtain a cyan toner. Subsequently, 100 parts of toner particles were mixed with 0.5 part of hydrophobic silica and 0.5 part of hydrophobic titanium oxide using a Henschel mixer to obtain the toner of the present invention.
* Change only the "copper phthalocyanine blue pigment (cyan pigment) 4 parts" to make other color toners.
For making yellow toner, 6 parts for benzidine yellow pigment, for magenta toner, 6 parts for rhodamine lake pigment, for black toner, 10 parts for carbon black

以上の通り本発明によれば、トナー搬送経路の終端付近で、トナーに空気を混合させ嵩密度の低い状態で現像装置にトナーを供給することで、現像装置内のトナーの分散性を高め、現像機内でのトナー濃度の安定化させることで濃度ムラを低減させることが可能となる。また同時に分散性の向上によって帯電特性を高め、トナーが均一に帯電することによってトナー飛散や地汚れといった不具合を解消させることができる。
また、送気手段は多孔質部材を介して流す空気の方向を、搬送管内を搬送されるトナーの搬送方向に対して略直交するように構成したので、送り込んだ空気によってトナーが流動化され嵩密度を低下させることができる。
また、多孔質部材の断面積を搬送経路上流側よりも大きくすることで、流動化されたトナーの体積の増加分に対応させ、搬送経路内の流速を一定に近づけることで、搬送経路内のトナー詰まりを防止することが可能となる。
また、トナーを搬送する手段として吸引ポンプを用いるので、装置全体のレイアウトの自由度を高めることができるようになり、装置の小型化を実現することが可能となる。
As described above, according to the present invention, near the end of the toner conveyance path, air is mixed into the toner and the toner is supplied to the developing device in a low bulk density state, thereby improving the dispersibility of the toner in the developing device, It is possible to reduce density unevenness by stabilizing the toner density in the developing machine. At the same time, the charging characteristics can be improved by improving the dispersibility, and problems such as toner scattering and background smearing can be solved by uniformly charging the toner.
In addition, since the air supply means is configured so that the direction of the air flowing through the porous member is substantially perpendicular to the direction of the toner transported in the transport pipe, the toner is fluidized and bulked by the air fed in. Density can be reduced.
In addition, by making the cross-sectional area of the porous member larger than the upstream side of the conveyance path, the flow rate in the conveyance path is made constant by making it correspond to the increase in the volume of the fluidized toner, and in the conveyance path. It becomes possible to prevent toner clogging.
Further, since the suction pump is used as the means for conveying the toner, the degree of freedom in the layout of the entire apparatus can be increased, and the apparatus can be downsized.

また、吸引ポンプは一軸偏芯スクリューポンプであるので、高精度なトナー補給を実現することが可能となり、多孔質部材を用いて流動化させたトナーと併用することによって安定した出力画像を得ることが可能となる。
また、トナー排出口の近傍に送気手段から空気を注入する径路を形成したので、搬送経路での空気の供給を最小限にすることが可能となり、搬送経路でのトナー詰まりを防止することが可能となる。
また、トナー排出口の近傍に送気手段から空気を注入する径路を形成し、この径路から注入した空気を多孔質部材を介してトナー収容部に送り込む構成にしたので、容器内部のトナー全体を流動化させることができるようになるため、搬送経路での空気の供給を最小限にする効果をより高めることが可能となる。
また、画像形成装置は請求項1乃至7の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置を備えたので、高画質で安定な画像出力を得ることが可能となる。
また、トナー収容部には、少なくともプレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、トナー組成物を重付加反応させて得られたトナーを収容するので、高画質な画像を得ることが可能になり、前述した多孔質部材との組み合わせによってその出力を安定化させることが可能となる。
Further, since the suction pump is a uniaxial eccentric screw pump, it is possible to achieve highly accurate toner replenishment, and a stable output image can be obtained by using in combination with toner fluidized using a porous member. Is possible.
In addition, since a path for injecting air from the air supply means is formed in the vicinity of the toner discharge port, it is possible to minimize the supply of air in the transport path and prevent clogging of the toner in the transport path. It becomes possible.
Further, a path for injecting air from the air supply means is formed in the vicinity of the toner discharge port, and the air injected from this path is configured to be sent to the toner accommodating portion through the porous member, so that the entire toner inside the container is Since the fluid can be fluidized, the effect of minimizing the supply of air in the conveyance path can be further enhanced.
In addition, since the image forming apparatus includes the toner supply / conveyance device according to any one of claims 1 to 7, it is possible to obtain a stable image output with high image quality.
In the toner container, a toner composition obtained by dispersing a toner composition comprising at least a prepolymer, a colorant, and a release agent in an aqueous medium in the presence of resin fine particles, and subjecting the toner composition to a polyaddition reaction. Therefore, it becomes possible to obtain a high-quality image, and the output can be stabilized by the combination with the porous member described above.

画像形成装置(プリンタ)の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus (printer). 本発明の第1の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a part of the toner conveyance tube according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図(その1)である。FIG. 6 is a cross-sectional view (part 1) illustrating a part of a toner conveyance tube according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図(その2)である。FIG. 6 is a cross-sectional view (part 2) illustrating a part of a toner conveyance tube according to a second embodiment of the present invention. 吸引型ポンプの断面図である。It is sectional drawing of a suction type pump. 本発明の第3の実施形態に係るトナー搬送管の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a toner transport tube according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態に係るトナー搬送管の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a toner transport tube according to a fourth embodiment of the present invention. 従来のモーノポンプ等を使用したスクリューポンプのトナー移送手段を示す図である。It is a figure which shows the toner transfer means of the screw pump which uses the conventional Mono pump etc. トナー補給量と補給時間の関係を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a toner replenishment amount and a replenishment time.

符号の説明Explanation of symbols

21 多孔質部材、22 搬送ノズル、22a ノズル嵌合部、24 エアーポンプ(送気手段)、26 送気管、30 トナー収容部、31 トナー排出口、32 送気経路、33 空気注入口、35 トナー搬送口、37 空気、100 トナー搬送管   21 Porous member, 22 Conveying nozzle, 22a Nozzle fitting part, 24 Air pump (air supply means), 26 Air supply pipe, 30 Toner storage part, 31 Toner discharge port, 32 Air supply path, 33 Air injection port, 35 Toner Conveying port, 37 air, 100 toner conveying tube

Claims (9)

トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部内のトナーを排出するためのトナー導入口を備え且つこのトナー導入口から排出されたトナーを搬送する搬送管と、を備え、前記トナー収容部内から画像形成装置の現像手段にトナーを供給するトナー供給搬送装置であって、
前記搬送管による搬送経路の一部として配設され多孔質材料により構成される多孔質部材と、前記搬送管内に向けて空気を送る送気手段と、を備え、
前記送気手段により前記多孔質部材を介して前記搬送管内に空気を送ることにより、前記搬送管内を搬送されるトナーを流動化して嵩密度を低下させることを特徴とするトナー供給搬送装置。
A toner container that contains toner, and a transport pipe that includes a toner inlet for discharging the toner in the toner container and that transports the toner discharged from the toner inlet. A toner supply / conveying device that supplies toner to developing means of an image forming apparatus,
A porous member that is arranged as a part of a transport path by the transport pipe and is made of a porous material, and an air feeding means that sends air toward the inside of the transport pipe,
A toner supply / conveyance device, wherein the air density is lowered by flowing air into the conveyance pipe through the porous member by the air feeding means to fluidize the toner conveyed in the conveyance pipe.
前記送気手段は前記搬送管内を搬送されるトナーの搬送方向に対して略直交するように前記多孔質部材を介して空気を送ることを特徴とする請求項1に記載のトナー供給搬送装置。   The toner supply / conveyance device according to claim 1, wherein the air supply unit sends air through the porous member so as to be substantially orthogonal to a conveyance direction of the toner conveyed in the conveyance tube. 前記多孔質部材の流出側の断面積を、前記トナーの流入側に比較して大きくしたことを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー供給搬送装置。   3. The toner supply / conveyance device according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the porous member on the outflow side is larger than that on the inflow side of the toner. 前記トナーを搬送する手段として吸引ポンプを用いることを特徴とする請求項1、2または3に記載のトナー供給搬送装置。   The toner supply / conveyance apparatus according to claim 1, wherein a suction pump is used as the means for conveying the toner. 前記吸引ポンプは一軸偏芯スクリューポンプであることを特徴とする請求項4に記載のトナー供給搬送装置。   The toner supply / conveyance device according to claim 4, wherein the suction pump is a uniaxial eccentric screw pump. 前記トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成したことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置。   The toner supply / conveyance device according to claim 1, wherein a path for injecting air from the air supply unit is formed in the vicinity of the toner discharge port. 前記トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成し、該径路から注入した空気を前記多孔質部材を介してトナー収容部に送り込む構成にしたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置。   A structure is provided in which a path for injecting air from the air supply means is formed in the vicinity of the toner discharge port, and the air injected from the path is sent to the toner accommodating portion through the porous member. The toner supply / conveyance device according to any one of 1 to 5. 請求項1乃至7の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the toner supply / conveyance device according to claim 1. 前記トナー収容部には、少なくともプレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、前記トナー組成物を重付加反応させて得られたトナーを収容することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。   A toner obtained by dispersing a toner composition comprising at least a prepolymer, a colorant, and a release agent in an aqueous medium in the presence of resin fine particles and subjecting the toner composition to a polyaddition reaction in the toner container. The image forming apparatus according to claim 8, further comprising:
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58123444U (en) * 1982-02-13 1983-08-22 株式会社リコー Powder agglomeration prevention device
JPH0872821A (en) * 1994-07-08 1996-03-19 Ricoh Co Ltd Powder loading machine
JP2003255682A (en) * 2002-02-27 2003-09-10 Konica Corp Image forming apparatus
JP2003330218A (en) * 2002-05-17 2003-11-19 Ricoh Co Ltd Toner, toner carrying apparatus and image forming apparatus
JP2004198539A (en) * 2002-12-16 2004-07-15 Ricoh Co Ltd Developing device, image forming apparatus, and process cartridge
JP2005075376A (en) * 2003-08-28 2005-03-24 Ricoh Co Ltd Fine powder filling apparatus
JP2005121836A (en) * 2003-10-15 2005-05-12 Ricoh Co Ltd Powder evaluation apparatus and electrostatic charge image developing toner

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58123444U (en) * 1982-02-13 1983-08-22 株式会社リコー Powder agglomeration prevention device
JPH0872821A (en) * 1994-07-08 1996-03-19 Ricoh Co Ltd Powder loading machine
JP2003255682A (en) * 2002-02-27 2003-09-10 Konica Corp Image forming apparatus
JP2003330218A (en) * 2002-05-17 2003-11-19 Ricoh Co Ltd Toner, toner carrying apparatus and image forming apparatus
JP2004198539A (en) * 2002-12-16 2004-07-15 Ricoh Co Ltd Developing device, image forming apparatus, and process cartridge
JP2005075376A (en) * 2003-08-28 2005-03-24 Ricoh Co Ltd Fine powder filling apparatus
JP2005121836A (en) * 2003-10-15 2005-05-12 Ricoh Co Ltd Powder evaluation apparatus and electrostatic charge image developing toner

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