JP2011085898A - トナー容器、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー容器20に収容されたトナーの流動性についての情報が記憶された情報記憶手段70をトナー容器20に設置している。そして、画像形成装置本体では、トナーの流動性の情報を情報読取手段120で読み取って、その情報に基いてトナー補給機構59によるトナー補給制御を補正する。
【選択図】図3
Description
また、トナーの流動性を向上させるために、トナーにシリカ等の外添剤を添加する技術も広く知られている(例えば、特許文献3等参照。)。
トナーの流動性は、トナー製造時の製造条件の変動によってバラツキが生じる。トナーの流動性のバラツキの主たる原因は、トナーの流動性を向上するためにトナーに添加される外添剤のトナー表面への付着状態にバラツキが生じることによる。
また、トナー製造条件を厳しく限定する等して、トナーの流動性のバラツキを軽減する方策も考えられる。しかし、その場合にも、トナーの流動性のバラツキを抑えるにはトナー製造上、コスト上の限界がある。
また、画像形成装置の側で、現像装置に補給されるトナーの流動性を直接的又は間接的に検知して、その検知結果に基いてトナー補給制御をおこなう方策も考えられる。しかし、その場合、流動性検知後の事後的な補正制御になってしまい、応答性が高く高精度なトナー補給制御をおこなうことが難しい。
図1〜図6にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1及び図2にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、2は転写紙等の被転写材が収納される給紙部、3は作像プロセスがおこなわれる作像部、7は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、8Y、8M、8C、8BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、9は画像情報に基いたレーザ光を発する露光部(書込み部)、10は被転写材を中間転写ベルト7の位置まで搬送するレジストローラ、11は中間転写ベルト7上に形成されたトナー像を被転写材に転写する第2転写バイアスローラ、12は被転写材上の未定着画像を定着する定着部、13は定着工程後の被転写材が載置される排紙トレイ、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナーが収容されたトナー容器を示す。
詳しくは、図2に示すように、画像形成装置本体1には、トナー容器20を着脱自在(交換自在)に設置するための設置部100が設けられている。設置部100には、4色のトナー容器20をそれぞれ設置するための4つの開閉ドア103が設けられている。そして、トナー容器20を着脱する際に、対応する開閉ドア103を開閉することになる。
なお、トナー容器の構成・動作については、後で詳しく説明する。
なお、図3はトナー補給機構59と作像部3とを示す構成図であり、図1の装置本体1の背面側からみた概略図である。トナー補給機構59(トナー補給装置)は、トナー色ごとに装置本体1に設置されている。4つのトナー補給機構は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、トナー容器及び感光体ドラム等における符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。また、図3は、簡単のため、トナー補給機構59の一部の向きを90度回転させて図示している。
図1及び図3を参照して、作像部3の4つの感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK(像担持体)は、それぞれ、反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム8の表面は、帯電部25との対向位置で、一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム8表面は、露光部9から射出されるレーザ光の照射位置に達する。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム8表面は、現像装置14との対向位置に達する。そして、現像装置14から感光体ドラム8上にトナーが供給されて、感光体ドラム8上の潜像が現像されてトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム8表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム8における一連の作像プロセスが終了する。
その後、中間転写ベルト7表面は、不図示の中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト7上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト7上の一連の転写プロセスが完了する。
詳しくは、被転写材を収納する給紙部2から、給紙ローラにより給送された被転写材が、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ10に導かれる。レジストローラ10に達した被転写材は、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングを合わせて、第2転写バイアスローラ11の位置に向けて搬送される。
そして、定着工程後の被転写材は、排紙ローラによって、排紙トレイ13上に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
図3を参照して、トナー補給機構59は、スクリューポンプ60(モーノポンプ)、サブホッパ71等で構成されている。トナー補給機構59は、装置本体1の設置部100に設置されたトナー容器20内のトナーを、現像装置14内のトナー消費に応じて適宜に現像装置14内に補給するものである。
詳しくは、トナー容器20が装置本体1の設置部100にセットされると、トナー容器20と設置部100の搬送管110(ノズル)とが接続される。このとき、トナー容器20の口金部材30に挿設された口栓部材50は、口金部材30のトナー排出口を開放する。これにより、トナー容器20のトナー収容体21内に収容されたトナーが、口金部材30を介して、搬送管110内に搬送されることになる。
スクリューポンプ60(モーノポンプ)は、ロータ61、ステータ62、吸引口63、ユニバーサルジョイント64、モータ66(ポンプ・モータ)等で構成される。ロータ61は、金属材料からなる軸が螺旋状にねじれたように形成されている。ロータ61の一端は、ユニバーサルジョイント64を介して、モータ66に回転自在に連結されている。ステータ62は、ゴム材料からなり、その穴部が長円形の断面が螺旋状にねじれたように形成されている。ステータ62の穴部には、ロータ61が挿着されている。
このように、本実施の形態1では、スクリューポンプ60を用いてトナー容器20からのトナー搬送経路をフレキシブルなチューブ65で形成しているために、トナー容器20の設置部100を現像装置14から離れた位置に比較的自由にレイアウトすることができる。
なお、本実施の形態1では、スクリューポンプ60を用いてトナーを空気とともに移送したが、ダイヤフラムポンプを用いてトナーを空気とともに移送することもできる。さらには、オーガスクリュー等の搬送部材のみを用いてトナーを移送することもできる。
また、本実施の形態1では、スクリューポンプ60から排出されたトナーをサブホッパ71を経由して現像装置14に補給したが、サブホッパ71を設置せずに、スクリューポンプ60から排出されたトナーを直接的に現像装置14に補給することもできる。
現像ローラ19は、図3中の矢印方向に回転している。現像装置14内の現像剤は、間に仕切部材17を介在するように配設された第1搬送スクリュ15及び第2搬送スクリュ16の矢印方向の回転によって、トナー補給機構59(サブホッパ71)から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図3の紙面垂直方向の循環である。)。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ19上に担持される。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム8表面に形成された静電潜像に付着して所望のトナー像が形成される。詳しくは、レーザ光が照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ19に印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界(現像電界)によって、トナーが潜像に付着する。
詳しくは、現像装置14内のトナーの消費は、現像装置14に設置されたトナー濃度検知センサ85(現像剤の透磁率を検知する磁気センサである。)で検知される。トナー濃度検知センサ85によって現像装置14内に収容された現像剤のトナー濃度(現像剤中のトナーの割合である。)が検知されると、その検知結果に基いてトナー濃度が所定の範囲内になるように、サブホッパ71の補給モータ81を所定時間だけ稼動して、サブホッパ71から現像装置14内に新たなトナーを供給する。
さらに詳しくは、磁気センサ85(トナー濃度検知センサ)は、現像装置14内に収容された現像剤(2成分現像剤)の磁束密度(透磁率)を検知する検知手段であって、その大きさに応じた出力(検知結果)が制御部80に送られる。具体的に、現像剤のトナー濃度が低いときには、現像剤の磁束密度(透磁率)が大きくなって、磁気センサ85の出力電圧(Vt)が小さくなる。これに対して、現像剤のトナー濃度が高いときには、現像剤の磁束密度(透磁率)が小さくなって、磁気センサ85の出力電圧(Vt)が大きくなる。そして、制御部80の演算部では、磁気センサ85の検知結果(Vt)から現像剤のトナー濃度(TC)が求められる。そして、制御部80の演算部によって求められたトナー濃度の結果に基いて、現像装置14内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内になるように、サブホッパ71の補給モータ81を所定時間だけ稼動して、サブホッパ71から現像装置14内に新たなトナーが供給される。具体的に、制御部80の演算部によって求められたトナー濃度の大きさに応じて、補給モータ81を稼働する時間が増減される。
図4を参照して、トナー容器20は、主として、トナー収容体21と口金部材30とで構成される。
トナー容器20のトナー収容体21は、袋部22とアダプタ25とからなる。トナー収容体21の袋部22は、ポリエチレン、ナイロン等からなる80〜200μm程度の厚みをもつ複数のフレキシブルなシート22a〜22eを熱溶着して形成したものである。袋部22は、側方のシート22c、22dと上方のシート22eとに、それぞれ、折り目23が設けられている。これにより、トナー収容体21内に収容されたトナーが排出されるのにともない、袋部22は折り目23にならってコンパクトに折り畳まれることになる。
このように、本実施の形態1では、トナー容器20の一部(袋部22)が変形可能に構成された袋状容器であるために、内部に収容するトナーの容量を効率的に確保できるとともに、交換時の作業性を高めることができる。
このように構成されたトナー収容体21は、内部に収容されたトナーがアダプタ25の吐出口から吐出されることになる。
具体的に、トナーの嵩密度(ゆるみ嵩密度)が大きい場合には、トナー流動性が高くなり、トナー補給機構59(サブホッパ71)から現像装置14に補給される単位時間当りのトナー移送量が大きくなる。これに対して、トナーの嵩密度(ゆるみ嵩密度)が小さい場合には、トナー流動性が低くなり、トナー補給機構59(サブホッパ71)から現像装置14に補給される単位時間当りのトナー移送量が小さくなる。
ここで、ゆるみ嵩密度は、トナー表面への外添剤の付着状態に大きく左右される。そのため、外添剤の混合バッチが異なるトナーごとに、ゆるみ嵩密度を測定して、外添剤の混合バッチが異なるトナーが同じトナー容器に収容されないようにしている。そして、トナーのゆるみ嵩密度(流動性)を、トナー容器20内に収容されるトナーと同じ混合バッチ(製造ロット)のトナーのゆるみ嵩密度として、IDチップ70に書き込んでいる。すなわち、トナーの混合バッチ(製造ロット)ごとにトナーのゆるみ嵩密度が測定されて、同じ混合バッチ(製造ロット)のトナーが充填されるトナー容器20のIDチップ70にその測定データが記憶される。
なお、トナーのゆるみ嵩密度は、「パウダーテスター PT−S」(ホソカワミクロン社製)を用いて測定することができる。
また、トナーの「ゆるみ嵩密度」は、トナー容器等の被充填体に対して緩く充填した場合の嵩密度であって、被充填体に対してタッピングしながら硬めに充填した場合の「かため嵩密度」と区別される。
具体的に、IDチップ70に記憶されたゆるみ嵩密度(トナー流動性)についての情報が、アンテナ120(情報読取手段)によって読み取られて制御部80に送られると、その情報をもとにRAMに記憶された流動性相関表(図6に示すものである。)に基いて、補給モータ81の駆動時間(トナー補給時間)が補正される。そして、現像装置14のトナー濃度検知センサ85の検知結果から求められたトナー補給量(目標値)と同量のトナーが、サブホッパ71から現像装置14に補給されるように、補正された駆動時間(トナー補給時間)だけ補給モータ81が駆動されることになる。
X=(Y/a)+b+c …(1)
なお、上式において、Y(mg)はトナー補給量(現像装置14のトナー濃度検知センサ85の検知結果によって定められる値であって、現像装置14内の現像剤のトナー濃度を一定に維持するために必要なトナー補給量である。)であり、a、bはゆるみ嵩密度(トナー流動性)の情報をもとに流動性相関表(図6に示すものである。)に基いて決定される変数である。また、cは、駆動モータ81の動作が安定しない短い時間領域があるために、駆動モータ81を所定時間以上駆動して安定的な動作をおこなうための係数である。
また、上式によって求められた補給モータ81の駆動時間X(msec)は、1桁目(1msecの単位)を四捨五入して10msec単位にして、その駆動時間に基いて駆動モータ81が駆動制御される。なお、トナー補給制御のフローについては、後で図5及び図6を用いて詳しく説明する。
これにより、トナー容器20に収容されたトナーの流動性にバラツキが生じても、トナー補給機構59による現像装置14へのトナー補給量が良好化かつ安定化する。したがって、現像装置14内に収容された現像剤のトナー濃度も良好化かつ安定化して、出力画像上の画像濃度を良好化かつ安定化することができる。
また、本実施の形態1では、トナー容器20のIDチップ70(情報記憶手段)と、画像形成装置本体1のアンテナ120(情報読取手段)と、が非接触で情報通信できるように構成したが、トナー容器20の情報記憶手段と画像形成装置本体1の情報読取手段とが接触して情報通信できるように構成することもできる。
さらに、本実施の形態1では、情報記憶手段としてIDチップ70を用いたが、IDチップ70の代わりに、情報の読み書きが可能な公知の情報記憶手段のすべてを用いることができる。
図5に示すように、ユーザーによるプリントキーの操作によって、制御部80にプリントコマンドが入力されると(ステップS1)、現像装置14のトナー濃度検知センサ85によって現像装置14内の現像剤のトナー濃度が検知される(ステップS2)とともに、ホッパ残量センサ73によってサブホッパ71のトナー残量が所定量以下であるか(空検知の有無)が判別される(ステップS6)。
具体的に、アンテナ120によって読み取られる情報がないときや、アンテナ120によって読み取られる情報を処理できないときには、ゆるみ嵩密度の値を「0.42」に設定して、上述した計算と同様に駆動モータ81の駆動時間を算出して、トナー補給制御をおこなう。
このように嵩密度の情報がない場合や処理できない場合としては、例えば、非純正のトナー容器が装置本体1に設置された場合等がある。このような場合には、使用されるトナーの特性が不明であるため、予め定められた所定の嵩密度データを代用することでトナー補給制御をおこなう。このような場合に、トナー流動性の情報に基いたトナー補給制御が実施されない旨を、装置本体1の表示部に表示したり、プリンタ情報を管理しているクライアントPCに情報を送信したりすることが好ましい。
その後、さらにホッパ残量センサ73によってサブホッパ71の残量が所定量以下であるかが判別される(ステップS11)。その結果、空検知されなかった場合には、サブホッパ71の残トナー量が充分であるものとして、リカバリカウンタをリセットして(ステップS14)、空検知カウンタもリセットする(ステップS15)。これに対して、ステップS11にて空検知された場合には、リカバリカウンタが5以上であるかを判別して(ステップS12)、リカバリカウンタが5以上である場合に、サブホッパ71に補給するためのトナー容器20内のトナーがないものとして、装置本体1の表示部にトナーエンド(又は、トナー容器20の交換を要する旨)の表示をおこなう(ステップS13)。
本実施の形態1では、高精細なカラー画像を実現させるために、小粒径化、球形化された重合トナーを用いている。
具体的に、トナーとして、体積平均粒径(Dv)が3〜8μmの範囲内になるように形成され、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲内になるように形成された小粒径トナーを用いている。これにより、出力画像の解像度が高まり高画質化が達成される。
また、トナーとして、平均円形度が0.93〜1.00の範囲内になるように形成された略球形トナーを用いている。これにより、転写性が高まり高画質化が達成される。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)を使用できる。ここで、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理をおこない、上述した測定装置により、アパーチャーとして100μmのものを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)を求めることができる。
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
円形度a=L0/L
ただし、上式において、L0は粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を示し、Lは粒子の投影像の周囲長を示す。
円形度は、「フロー式粒子像分析装置FPIA−1000」(東亜医用電子社製)を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、さらに測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理をおこない、分散液濃度を3000〜10000個/μlとして上述した装置によりトナーの形状を測定する。
また、本実施の形態1におけるトナーは、2μm以下のトナー微分が30%以下含有されたものである。トナー中にトナー微粉が30%を超えて含有されていると、トナー1粒子に付着する無機微粒子の個数が減少するため、トナー間の凝集力が増大して、現像剤の流動性悪化が生じてしまう。そして、補給トナーの現像剤中への分散性が悪くなってしまう。
なお、トナーの形状係数SF−1、SF−2は、以下のように求められたものである。
形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して100π/4を乗じた値である。すなわち、次式で表すことができる。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)
SF−1の値が100の場合はトナーの形状が真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して100/4πを乗じた値である。 なわち、次式で表すことができる。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100/4π)
SF−2の値が100の場合はトナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的に、走査型電子顕微鏡「S−800」(日立製作所社製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置「LUSEX3」(ニレコ社製)に導入して解析して計算したものである。
なお、上述したトナー形状(長軸r1、短軸r2、厚さr3)は、次の方法により測定することができる。まず、トナーを平滑な測定面上に均一に分散付着させる。そして、そのトナーの粒子100個について、カラーレーザー顕微鏡「VK−8500」(キーエンス社製)により500倍に拡大して、その100個のトナー粒子の長軸r1(μm)、短軸r2(μm)、厚さr3(μm)を測定して、それらの算術平均値から長軸r1、短軸r2、厚さr3を求める。
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は5以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が30を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量1万〜40万、好ましくは2万〜20万である。重量平均分子量が1万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、40万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常2000〜15000、好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常20/80〜95/5、好ましくは70/30〜95/5、さらに好ましくは75/25〜95/5、特に好ましくは80/20〜93/7である。ウレア変性ポリエステルの重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
離型剤としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2μmであることが好ましく、特に5×10−3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5wt%であることが好ましく、特に0.01〜2.0wt%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10−2μm以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
(トナーの製造方法)
(1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
なお、本発明に適用できるトナーは、上述したものに限定されることはない。
図7及び図8にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図7は、実施の形態2における画像形成装置の制御部80の演算部で用いられる制御テーブルを示す図である。また、図8は、トナー容器交換時の制御を示すフローチャートである。
本実施の形態2における画像形成装置は、情報読取手段70によって読み取られた情報に基いて磁気センサの検知結果から求められる現像剤のトナー濃度を補正している点が、情報読取手段70によって読み取られた情報に基いてトナー補給装置59の動作条件を可変制御して現像装置14に補給されるトナー補給量を補正する前記実施の形態1のものと相違する。
そして、現像装置14内のトナーの消費は、現像装置14に設置された磁気センサ85(トナー濃度検知センサ)で検知される。そして、磁気センサ85によって現像装置14内に収容された現像剤のトナー濃度(現像剤中のトナーの比率である。)が間接的に検知されると、その検知結果に基いてトナー濃度が所定の範囲内になるように、サブホッパ71の補給モータ81が所定時間だけ稼動されて、サブホッパ71から現像装置14内に新たなトナーが供給される。
そして、制御部80の演算部では、磁気センサ85の検知結果(Vt)から現像剤のトナー濃度(TC)が求められる。そして、制御部80の演算部によって求められたトナー濃度の結果に基いて、現像装置14内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内になるように、サブホッパ71の補給モータ81を所定時間だけ稼動して、サブホッパ71(トナー容器20)から現像装置14内に新たなトナーが供給される。具体的に、制御部80の演算部によって求められたトナー濃度の大きさに応じて、補給モータ81を稼働する時間が増減される。
TC(wt%)=7(wt%)+(3(ボルト)−Vt(ボルト))×D(−wt%/ボルト) …(2)
上式において、Vtは、磁気センサ85の出力電圧(検知結果)である。また、Dは、磁気センサ85の出力値とトナー濃度との相関関係を補正するための補正係数(感度係数)である。なお、本実施の形態2における画像形成装置1では、現像装置14内に初期的に収容される現像剤(又は、交換用の現像剤)のトナー濃度が7wt%に設定されていて、その現像剤を用いた初期設定において磁気センサ85の出力値が3.0ボルトになるように調整されるため、上式中に「7(wt%)」と「3(ボルト)」との2つの定数が用いられている。
具体的に、図7の制御テーブルを参照して、ゆるみ嵩密度の情報に基いて、(2)式における補正係数Dが可変されることになる。例えば、ゆるみ嵩密度が0.33のときには補正係数Dが1.83に設定されるステップ1が選択され、ゆるみ嵩密度が0.34のときには補正係数Dが1.87に設定されるステップ2が選択される。
これは、現像装置14内に補給されるトナーのゆるみ嵩密度が低いときには、現像装置14内の現像剤の嵩密度(ゆるみ嵩密度)も低くなって、実際のトナー濃度に対して磁気センサ85の出力電圧(Vt)が大きくなってしまい(実際のトナー濃度よりもトナー濃度が高いものと検知されてしまい)、現像装置14内に補給されるトナーが不足するような制御がされてしまう。本実施の形態2では、このような不具合を抑止するために、トナーのゆるみ嵩密度が低いときには、補正係数Dを小さく設定して制御部80で求められるトナー濃度(TC)が小さくなるように補正しているので、制御部80で求められるトナー濃度が実際のトナー濃度とほぼ一致することになる。したがって、現像装置14内に最適な量のトナーが補給されることになる。
同様に、現像装置14内に補給されるトナーのゆるみ嵩密度が高いときには、現像装置14内の現像剤の嵩密度(ゆるみ嵩密度)も高くなって、実際のトナー濃度に対して磁気センサ85の出力電圧(Vt)が小さくなってしまい(実際のトナー濃度よりもトナー濃度が低いものと検知されてしまい)、現像装置14内に過剰にトナー補給するような制御がされてしまうためである。本実施の形態2では、このような不具合を抑止するために、トナーのゆるみ嵩密度が高いときには、補正係数Dを大きく設定して制御部80で求められるトナー濃度(TC)が大きくなるように補正しているので、制御部80で求められるトナー濃度が実際のトナー濃度とほぼ一致することになる。したがって、現像装置14内に最適な量のトナーが補給されることになる。
具体的に、本実施の形態2では、制御部80においてゆるみ嵩密度の情報がない(又は、処理できない)と判断されたときに、(2)式における補正係数Dが1.95に設定されるステップ4が選択される。
このように嵩密度の情報がない場合や処理できない場合としては、例えば、非純正のトナー容器が装置本体1に設置された場合等がある。このような場合には、使用されるトナーの特性が不明であるため、予め定められた所定の嵩密度データを代用することでトナー補給制御(トナー濃度の算出)をおこなう。
図8に示すように、トナー容器20の交換がされると(ステップS21)、まず、アンテナ120によってトナー容器20のIDチップ70のデータ読み取りがおこなわれる(ステップS22)。さらに、IDチップ70から嵩密度データの読み取りができたかが判断される(ステップS23)。
その結果、IDチップ70から嵩密度データの読み取りができた場合には、図7に示す制御テーブルに基いて、(2)式における補正係数Dを更新して(ステップS24)、本フローを終了する(ステップS26)。その後、補正係数Dが更新された(2)式によって、トナー補給制御(トナー濃度の算出)がおこなわれることになる。
これに対して、ステップS23にてIDチップ70から嵩密度データの読み取りができなかった場合には、(2)式における補正係数Dとして代用値X(本実施の形態2では、1.95である。)を用いて(ステップS25)、本フローを終了する(ステップS26)。その後、補正係数Dが代用値Xに更新された(2)式によって、トナー補給制御(トナー濃度の算出)がおこなわれることになる。
なお、このような制御フローは、装置本体1の電源(メインスイッチ)が投入されるごとにもおこなわれる。さらには、現像装置14の交換や、現像剤の交換がおこなわれるごとにもおこなわれる。特に、現像装置14や現像剤の交換時には、磁気センサ85の出力値が3.0ボルトになるような初期調整が終了した後に、上述した制御フローが実行されることになる。
具体的に、最新のゆるみ嵩密度の値(データ)をAとして、前回のゆるみ嵩密度の値(データ)をBとしたときに、
|A−B|≧0.02
となったときに、累積トナー補給量8グラムごとに、前回のゆるみ嵩密度の値Bに対応したステップ(補正係数D)から、1ステップずつ変更して、最終的に最新のゆるみ嵩密度の値Aに対応したステップ(補正係数D)に変更することができる。
このような制御をおこなうことにより、トナーの流動性のバラツキに応じた調整制御をさらに正確におこなうことができる。
これに対して、IDチップ70に記憶させるトナー流動性についての情報として、画像形成装置本体1の設置されたトナー補給機構59におけるトナー移送を擬似的に再現できる測定装置で測定された単位時間当りのトナー移送量についての情報を用いることもできる。すなわち、トナーの製造時に、単位時間当りのトナー移送量を測定できる測定装置(例えば、サブホッパ71を用いて改造した測定装置である。)を用いて、トナー流動性の代用特性として単位時間当りのトナー移送量についての情報を測定する。そして、それに関する情報(例えば、画像形成装置1の制御部80に記憶されたトナー流動性相関表に対応する係数そのものであってもよい。)を、前記各実施の形態と同様に、トナーの製造ロット(混合バッチ)ごとに、トナー容器20のIDチップ70に記憶させる。
さらに、IDチップ70に記憶させるトナー流動性についての情報として、「carrの流動性指数表」や、「パウダーレオメータ」(フリーマンテクノロジー社製)で測定される「流速指数」を用いることもできる。
そして、これらの場合であっても、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
これらの場合にも、トナー容器に、トナー(現像剤)の流動性についての情報が記憶された情報記憶手段を設けることで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
8Y、8M、8C、8BK 感光体ドラム(像担持体)、
14 現像装置、
20、20Y、20M、20C、20BK トナー容器、
59 トナー補給機構(トナー補給装置)、
60 スクリューポンプ(モーノポンプ)、
70 IDチップ(情報記憶手段)、
71 サブホッパ、
72 搬送スクリュ、
73 ホッパ残量センサ、
81 補給モータ、
85 トナー濃度検知センサ(磁気センサ)、
120 アンテナ(情報読取手段)。
Claims (10)
- トナーを収容するとともに、画像形成装置本体に着脱自在に設置されるトナー容器であって、
容器内に収容されるトナーの流動性についての情報が記憶された情報記憶手段を備えたことを特徴とするトナー容器。 - 前記トナーの流動性についての情報は、トナーの嵩密度についての情報であることを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- 前記トナーの流動性についての情報は、前記画像形成装置本体の設置されたトナー補給機構におけるトナー移送を擬似的に再現できる測定装置で測定された単位時間当りのトナー移送量についての情報であることを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- 前記トナーとともにキャリアを収容したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のトナー容器。
- 請求項1〜請求項4のいずれかに記載のトナー容器が前記画像形成装置本体に着脱自在に設置され、
像担持体上に形成される潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー容器に収容されたトナーを前記現像装置に向けて搬送して補給するトナー補給機構と、
前記トナー容器の前記情報記憶手段に記憶された前記情報を読み取る情報読取手段と、
を備え、
前記トナー補給機構は、前記情報読取手段によって読み取られた前記情報に基いて、その動作条件を可変制御して前記現像装置に補給されるトナー補給量を補正することを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナー補給機構は、前記トナーの流動性が低いときにはトナー補給をおこなう動作時間を長くして、前記トナーの流動性が高いときにはトナー補給をおこなう動作時間を短くすることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記トナー補給機構は、前記情報読取手段によって読み取られる前記情報がないときに、又は、前記情報読取手段によって読み取られる前記情報を処理できないときに、予め定められた動作条件に基いてトナー補給をおこなうことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の画像形成装置。
- 請求項1〜請求項4のいずれかに記載のトナー容器が前記画像形成装置本体に着脱自在に設置され、
像担持体上に形成される潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記現像装置の内部に収容された現像剤の磁束密度を検知する磁気センサと、
前記磁気センサの検知結果から前記現像剤のトナー濃度を求める制御部と、
前記制御部によって求められたトナー濃度の結果に基いて、前記トナー容器に収容されたトナーを前記現像装置に向けて搬送して補給するトナー補給機構と、
前記トナー容器の前記情報記憶手段に記憶された前記情報を読み取る情報読取手段と、
を備え、
前記制御部は、前記情報読取手段によって読み取られた前記情報に基いて、前記磁気センサの検知結果から求められる前記現像剤のトナー濃度を補正することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記トナーの流動性が低いときには前記現像剤のトナー濃度が小さくなるように補正して、前記トナーの流動性が高いときには前記現像剤のトナー濃度が大きくなるように補正することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記情報読取手段によって読み取られる前記情報がないときに、又は、前記情報読取手段によって読み取られる前記情報を処理できないときに、予め定められた補正条件に基いてトナー濃度を補正することを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010162604A JP2011085898A (ja) | 2009-09-15 | 2010-07-20 | トナー容器、及び、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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