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公開番号2025079157
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-21
出願番号2023191649
出願日2023-11-09
発明の名称トナーカートリッジ
出願人シャープ株式会社
代理人弁理士法人あーく事務所
主分類G03G 9/097 20060101AFI20250514BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】トナーカートリッジに充填されたトナーが低温定着性を維持しつつ優れた耐熱保存性を備えるとともにカブリの発生を抑制でき、且つ高温の熱履歴を受けた場合にあっても円滑にトナー補給を行うことができるトナーカートリッジを提供する。
【解決手段】画像形成装置に装着された状態においてトナーの排出部がトナー充填槽の上部に位置するトナーカートリッジに対して、次の構成のトナーを充填する。トナーは水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子を外添剤として含み、水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子の表面は疎水化処理されている。トナー粒子1つ当たりに付着した水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子の総表面積に対する、トナー粒子1つ当たりの表面積の比である表面積比Aは0.6以上5.9以下であり、水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子の単位表面積当たりに存在する空気量P[μm]は0.3以上10以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
画像形成装置に対して着脱可能であるトナーカートリッジであって、
トナーが充填されたトナー充填槽と、当該トナー充填槽から当該トナーを排出する排出部とを備え、
前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着された状態において、前記排出部は前記トナー充填槽の上部に位置し、前記トナー充填槽内に設けられたトナー搬送部材の回転動作により前記トナーを搬送して前記排出部から排出することで、前記画像形成装置に前記トナーを補給する構成であり、
前記トナーは、トナー粒子の表面に外添剤が付着したトナーであり、
前記外添剤は、水酸化アルミニウムで表面が被覆されたシリカ粒子である水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子を含み、
前記水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子の表面は疎水化処理されており、
前記トナー粒子１つ当たりに付着した前記水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子の総表面積をＳ（Ａｌ）、前記トナー粒子１つ当たりの表面積をＳ（Ｔ）とすると、下記式（１）で表される表面積比Ａは０．６以上５．９以下であり、
Ａ＝Ｓ（Ａｌ）／Ｓ（Ｔ）・・・（１）
前記トナーが充填された前記トナー充填槽内に含まれる空気の体積を、前記トナー充填槽内に含まれる前記水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子の総表面積で除して算出される、前記水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子の単位表面積当たりに存在する空気量Ｐ［μｍ］は０．３以上１０以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
請求項１に記載のトナーカートリッジであって、
前記水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子中のシリカ粒子の平均一次粒子径は、８ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項３】
請求項１に記載のトナーカートリッジであって、
前記水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子中のシリカ粒子の平均一次粒子径は、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、
前記水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子における、水酸化アルミニウムによる被覆層の厚さは０．０５ｎｍ以上０．５ｎｍ以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のトナーカートリッジであって、
前記表面積比Ａは、１．４５以上５．９以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のトナーカートリッジであって、
前記水酸化アルミニウム被覆シリカ粒子の疎水化度は、４５％以上８５％以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のトナーカートリッジであって、
前記トナー充填槽の容積に対する前記トナーの嵩充填率は、７５％以上９５％以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、トナーが充填されたトナーカートリッジに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を利用した複写機、複合機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置の更なる省エネルギー化が望まれている。一般に、静電潜像現像用トナーはトナー粒子（トナーコア）の表面に外添剤を付着させた構成であるところ、トナー粒子を構成する樹脂（トナー樹脂）の設計にあたっては、より低温で定着させることが可能な設計を行う必要がある。なお、以下において、このように低温定着性を高めたトナーのことを低温定着トナーともいう。
【０００３】
また、画像形成装置を小型化するニーズも強いことから、トナーカートリッジ（トナー補充容器）や現像槽等のレイアウトに自由度を持たせるためにトナーを現像槽の直上に配置できない場合も多い等、トナーカートリッジや画像形成装置の構成が複雑化している。
【０００４】
特許文献１には、静電潜像現像用トナーの外添剤について、シリカ粒子の表面の少なくとも一部を金属元素の酸化物、水酸化物又はこれらの混合物で被覆し、当該金属元素の酸化物、水酸化物又はこれらの混合物の少なくとも一部をさらに脂肪酸で被覆した構造である外添剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１０９２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トナーが充填されたトナー充填槽からトナーを排出することで画像形成装置に対してトナーを補給するトナーカートリッジとして、トナーカートリッジが画像形成装置に装着された状態においてトナーを排出する排出部がトナー充填槽の上部に位置し、トナー充填槽内に設けられたトナー搬送部材の回転動作によりトナーを上方に搬送して排出部から排出する構成のものがある。
【０００７】
このような構成のトナーカートリッジの一例を図４～図６に図示する。図４は画像形成装置が備える現像槽２００に対して装着された状態におけるトナーカートリッジ１００を模式的に示す断面図であり、図５はトナーカートリッジ１００にトナーが充填された状態を示した断面図であり、図６はトナーカートリッジ１００の上面図である。図４～６に例示するトナーカートリッジ１００では、トナー搬送部材は撹拌フィルム１０３、フィルム固定部１０４及びフィルム回転軸１０５で構成され、トナーを排出する排出部は排出用スクリュー１０６及び排出口１０７で構成され、当該排出部はフィルム回転軸１０５よりも上方に位置している。
【０００８】
図５に示すようにトナー充填槽１０２に充填されたトナーは、撹拌フィルム１０３、フィルム固定部１０４及びフィルム回転軸１０５で構成されるトナー搬送部材が回転することで、排出用スクリュー１０６及び排出口１０７で構成される排出部に搬送される。排出口１０７には補給受け入れ口２０４が接続されていることから、排出口１０７から排出されたトナーは現像槽２００へと補給される。
【０００９】
トナー充填槽に対してトナーが充填されたトナーカートリッジは、輸送及び保管等による環境変化を経た後に画像形成装置に対して装着されて使用されることになるが、図４～図６に例示するトナーカートリッジ１００にあっては、図５，６の符号１１１で示す領域に、トナー搬送部材（撹拌フィルム１０３）及び排出用スクリュー１０６では撹拌フィルムが通過せず撹拌され難い領域が存在し、この領域に充填されたトナーが凝集して壁を形成していると、トナーカートリッジ１００から円滑にトナーが排出されず、現像槽２００に対して円滑にトナー補給が行われないという問題がある。この問題は、高温環境におかれた後のトナーカートリッジ、換言すると高温の熱履歴を受けたトナーカートリッジにおいて顕著である。
【００１０】
トナーカートリッジ１００により多くのトナーを充填し、トナー充填槽１０２の容積に対するトナーの嵩充填率を高めることで、トナー充填槽１０２内に存在する空気量（水蒸気量）を減らせることから、より多くのトナーを充填するのが好ましいものの、トナーカートリッジ１００の形状による制約からトナーの充填量を多くすると排出用スクリュー１０６に至るまでの経路内にもトナーが充填されて存在することとなり、高温の熱履歴を受けることでトナーが凝集して形成された壁を崩すことができず、トナー補給に支障をきたしていた。
（【００１１】以降は省略されています）

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