(57)【要約】【課題】  超音波スポット溶着によって結合された部品を有するカートリッジの再生産方法を提供する。【解決手段】  画像形成装置に取り付け可能なカートリッジの再生産方法であって、カートリッジは、第１の面（２３ｃ）を有する第１の部材（２３）と、第１の面に当接する第２の面（２６ｃ）を有する第２の部材（２６）を備え、第１の面と前記第２の面の間に、第１の溶融部（Ｆ）が形成されるように、第１の部材と第２の部材が超音波スポット溶着によって結合されている。再生産方法は、第１の部材と第２の部材が分離可能なように、第１の溶融部の少なくとも一部を除去する除去工程と、除去工程においてカートリッジに形成された被除去部（２６ｈ）の周囲において、第１の面と第２の面の間に、第２の溶融部（Ｇ）が形成されるように、第１の部材と第２の部材とを超音波スポット溶着によって結合する再結合工程と、を含む。【選択図】  図１
2019128550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の装置本体に取り付け可能なカートリッジの再生産方法であって、
前記カートリッジは、第１の面を有する第１の部材と、前記第１の面に当接する第２の面を有する第２の部材と、を備え、前記第１の面と前記第２の面の間に、前記第１の部材と前記第２の部材が溶融した第１の溶融部が形成されるように、前記第１の部材と前記第２の部材とが超音波スポット溶着によって結合されたカートリッジであって、
前記再生産方法は、
前記第１の部材と前記第２の部材が分離可能なように、前記第１の溶融部の少なくとも一部を除去する除去工程と、
前記除去工程において前記カートリッジに形成された被除去部の周囲において、前記第１の面と前記第２の面の間に、前記第１の部材と前記第２の部材が溶融した第２の溶融部が形成されるように、前記第１の部材と前記第２の部材とを超音波スポット溶着によって結合する再結合工程と、
を含むことを特徴とする再生産方法。
【請求項２】
前記第１の面の法線方向において、前記第１の溶融部は、少なくとも前記第１の面と前記第２の面の境界まで除去されることを特徴とする請求項１に記載の再生産方法。
【請求項３】
前記除去工程において、前記第１の溶融部の一部が残されることを特徴とする請求項２に記載の再生産方法。
【請求項４】
前記除去工程において、前記第１の溶融部がすべて除去されることを特徴とする請求項２に記載の再生産方法。
【請求項５】
前記境界に沿った断面において、前記第２の溶融部の面積は、第１の溶融部の面積以上であることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の再生産方法。
【請求項６】
前記第１の面に穴が備えられ、
前記断面の方向において、
前記穴と前記第２の溶融部の外側端部との間の最短距離は、前記穴と前記第１の溶融部の外側端部との間の最短距離よりも短いことを特徴とする請求項５に記載の再生産方法。
【請求項７】
前記第１の面に穴が備えられ、
前記境界に沿った断面の方向において、
前記穴と前記第２の溶融部の外側端部との間の最短距離は、前記穴と前記第１の溶融部の外側端部との間の最短距離よりも短いことを特徴とする特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の再生産方法。
【請求項８】
前記第１の部材と前記第２の部材が分離される際に、前記第１の溶融部が破断されることを特徴とする請求項１に記載の再生産方法。
【請求項９】
前記第１の面と前記第２の面の境界に沿った断面において、前記第２の溶融部の面積は、第１の溶融部の面積以上であることを特徴とする請求項８に記載の再生産方法。
【請求項１０】
前記第１の面に穴が備えられ、
前記断面の方向において、
前記穴と前記第２の溶融部の外側端部との間の最短距離は、前記穴と前記第１の溶融部の外側端部との間の最短距離よりも短いことを特徴とする請求項９に記載の再生産方法。
【請求項１１】
前記第１の面に穴が備えられ、
前記第１の面と前記第２の面の境界に沿った断面の方向において、前記穴と前記第２の溶融部の外側端部との間の最短距離は、前記穴と前記第１の溶融部の外側端部との間の最短距離よりも短いことを特徴とする特徴とする請求項８に記載の再生産方法。
【請求項１２】
前記カートリッジは、静電潜像を担持する像担持体を備え、
前記再生産方法は、前記像担持体の交換を含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の再生産方法。
【請求項１３】
前記カートリッジは、静電潜像を現像する現像剤担持体を備え、
前記再生産方法は、前記現像剤担持体の交換を含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の再生産方法。
【請求項１４】
前記カートリッジは、情報を記憶するための記憶部材を備え、
前記再生産方法は、前記記憶部材の交換または前記記憶部材に記憶される情報の書き換えを含むことを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の再生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置の装置本体に取り付けられるカートリッジおよびその再生産方法に関するものである。
【０００２】
カートリッジとは、現像剤、電子写真感光体、電子写真感光体に作用するプロセス手段等の部品を備え、画像形成装置の装置本体に対して取り付けられるものである。
【０００３】
画像形成装置の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が挙げられる。
【背景技術】
【０００４】
画像形成装置に取り付けられるカートリッジが複数の部材を備える場合、複数の部材同士を結合する手段として、ネジ等の締結部材が用いられることがある。
【０００５】
一方、カートリッジに備えられる複数の部材同士を結合する方法の一つとして、超音波振動によって部材同士を結合する、いわゆる超音波溶着が知られている。超音波溶着には、部材に当接して超音波振動を伝える共鳴体を備える超音波振動機が用いられる。この超音波溶着の方法の一つとして、先端が尖った形状を有した共鳴体を用いる、超音波スポット溶着が知られている。
【０００６】
超音波スポット溶着では、一方の部材に共鳴体の先端を当接させ、他方の部材に向けて移動させる。このとき、一方の部材と他方の部材が溶融した溶融部が形成される。特許文献１では、超音波スポット溶着によって結合された部材を備え、画像形成装置に着脱可能なカートリッジが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４９７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、超音波スポット溶着によって結合された部品を有するカートリッジの再生産方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための、本出願に係る発明の一つは以下のようなものである。
【００１０】
画像形成装置の装置本体に取り付け可能なカートリッジの再生産方法であって、
前記カートリッジは、第１の面を有する第１の部材と、前記第１の面に当接する第２の面を有する第２の部材と、を備え、前記第１の面と前記第２の面の間に、前記第１の部材と前記第２の部材が溶融した第１の溶融部が形成されるように、前記第１の部材と前記第２の部材とが超音波スポット溶着によって結合されたカートリッジであって、
前記再生産方法は、
前記第１の部材と前記第２の部材が分離可能なように、前記第１の溶融部の少なくとも一部を除去する除去工程と、
前記除去工程において前記カートリッジに形成された被除去部の周囲において、前記第１の面と前記第２の面の間に、前記第１の部材と前記第２の部材が溶融した第２の溶融部が形成されるように、前記第１の部材と前記第２の部材とを超音波スポット溶着によって結合する再結合工程と、
を含むことを特徴とする再生産方法。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本出願に係る発明によれば、超音波スポット溶着によって結合された部品を有するカートリッジの再生産方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図２】第１の実施例に係る画像形成装置の装置本体及びプロセスカートリッジの断面図である。
【図３】第１の実施例に係るプロセスカートリッジの断面図である。
【図４】第１の実施例に係るプロセスカートリッジのクリーニング容器内部の断面図である。
【図５】第１の実施例に係るプロセスカートリッジの分解図である。
【図６】第１の実施例に係るプロセスカートリッジの分解図である。
【図７】第１の実施例に係る現像ユニットの斜視図である。
【図８】第１の実施例に係る現像ユニットの斜視図である。
【図９】第１の実施例に係る現像ユニットの斜視図である。
【図１０】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合を示した現像ユニットの斜視図である。
【図１１】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図１２】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図１３】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図１４】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図１５】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図１６】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図１７】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合を示した現像ユニットの斜視図である。
【図１８】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図１９】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図２０】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図２１】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【図２２】第１の実施例に係る超音波スポット溶着での結合部を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔実施例１〕
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図２、図３、図４、図５、図６を用いて電子写真画像形成装置（画像形成装置）の全体構成、プロセスカートリッジ（以下、カートリッジＢと記載する）の全体構成、および画像形成プロセスについて説明する。
【００１５】
図２は、画像形成装置の装置本体（以下、装置本体Ａと記載する）及びカートリッジＢの断面図である。図３は、カートリッジＢの断面図である。図４は、ドラム枠体７１の断面図である。図５は、カートリッジＢの構成を説明する斜視図である。
【００１６】
ここで、装置本体Ａとは、画像形成装置から交換部品（交換ユニット）としてのカートリッジＢを除いた部分である。カートリッジＢは装置本体Ａに取り付けられる。
【００１７】
以下の説明においては、後述する感光ドラムの回転軸線の方向を長手方向とする。また、長手方向において、装置本体から感光ドラムが駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。
【００１８】
＜画像形成装置全体構成＞
図２に示す画像形成装置は、カートリッジＢを装置本体Ａに、引出し１８を介して着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。
【００１９】
カートリッジＢは、静電潜像（潜像）を担持する像担持体としての感光ドラム（以下、ドラム）６２を備える。装置本体Ａは、カートリッジＢのドラム６２に潜像を形成するための露光装置３（レーザスキャナユニット）を備える。また、カートリッジＢの下側に、画像形成対象となる記録媒体（以下、シート材Ｐと記載する）を収納したシートトレイ４が配置されている。
【００２０】
更に、装置本体Ａには、シート材Ｐの搬送方向Ｄに沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ガイド６、転写ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が順次配置されている。なお、定着装置９は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにより構成されている。
【００２１】
＜カートリッジ全体の構成＞
次にカートリッジＢの全体構成について図３、図４、図５、図６を用いて説明する。なお本実施例においては各部品を結合する際のビスに関しては省略して説明する。
【００２２】
カートリッジＢは、感光ユニット６０と、現像ユニット２０を有する。図３に示すように、感光ユニット６０は、ドラム６２と、帯電部材としての帯電ローラ６６と、清掃部材としてのクリーニング部材７７を有する。さらに、感光ユニット６０は、これらの部材を支持するドラム枠体７１、ドラム軸受７３、ドラム軸７８が設けられている。さらに、感光ユニット６０は、ドラム枠体７１に溶着等で固定された蓋部材７２を有する。
【００２３】
駆動側においては、ドラム６２はドラム軸受７３により回転可能に支持される。一方、非駆動側は、ドラム枠体７１に設けられた穴部７１ｃに圧入されたドラム軸７８が、非駆動側ドラムフランジ６４の穴部（不図示）を回転可能に支持する構成となっている。
【００２４】
感光ユニット６０において、帯電ローラ６６、クリーニング部材７７は、それぞれドラム６２の外周面に当接して配置される。
【００２５】
クリーニング部材７７は、弾性材料としてのゴムで形成されたブレード状の弾性部材であるゴムブレード７７ａと、ゴムブレードを支持する支持部材７７ｂと、を有する。ゴムブレード７７ａは、ドラム６２の回転方向に対してカウンター方向にドラム６２に当接している。即ち、ゴムブレード７７ａは、その先端部がドラム６２の回転方向の上流側を向くようにドラム６２に当接している。
【００２６】
図４は、ドラム枠体７１の断面図である。図３、図４に示すように、クリーニング部材７７によってドラム６２の表面から除去された廃トナーは、廃トナー搬送部材としての第１スクリュー８６、第２スクリュー８７、第３スクリュー８８によって搬送される。そして、廃トナーはドラム枠体７１と蓋部材７２によって形成された廃トナー室７１ｂに溜められる。
【００２７】
ここで、第１スクリュー８６、第３スクリュー８８の回転軸線はドラム６２の回転軸線と平行であり第２スクリュー８７の回転軸線はドラム６２の回転軸線と直交している。
【００２８】
また、図３に示すように、ドラム枠体７１から廃トナーが漏れることを防止するための封止シート６５が、ドラム６２に当接するようにドラム枠体７１の縁部に設けられている。
【００２９】
ドラム６２は、駆動源である本体駆動モータ（不図示）から駆動力を受けることにより、画像形成動作に応じて、図中矢印Ｒ方向に回転駆動される。
【００３０】
帯電ローラ６６は、ドラム枠体７１の長手方向（ドラム６２の回転軸線方向と略平行）の両端部において、帯電ローラ軸受６７を介し、感光ユニット６０に回転可能に取り付けられている。帯電ローラ６６は、帯電ローラ軸受６７が付勢部材６８によりドラム６２に向けて加圧されることでドラム６２に圧接されている。帯電ローラ６６は、ドラム６２の回転に従動回転する。
【００３１】
図３に示すように、現像ユニット２０は、現像剤としてのトナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラ３２と、現像ローラ３２に担持されたトナーの厚みを規制する規制部材としての現像ブレード４２等を有する。現像ローラ３２は、ドラム６２の表面の静電潜像を現像する。現像ユニット２０は、現像ローラ３２、現像ブレード４２を支持する現像容器２３を有する。現像ユニット２０は、カートリッジＢに関する情報（カートリッジの状態や各種制御に用いられる値などの情報）を記憶する記憶部材としてのメモリタグ９９を有する。なお、メモリタグ９９は感光ユニット６０に設けられていてもよい。現像ローラ３２の内側にはマグネットローラ３４が設けられている。現像ローラ３２は、両端に設けられた軸受部材２７、３７により回転可能に現像容器２３に取り付けられている。さらに、軸受部材２７の長手外側には第１の部材としての駆動側現像サイド部材（以降、サイドカバー）２６が設けられている。サイドカバー２６は超音波スポット溶着で現像容器２３に結合されており、詳細な説明は後述する。
【００３２】
図５に示すように、現像ローラ３２の両端部には間隔保持部材３８が取り付けられており、間隔保持部材３８とドラム６２が当接することで、現像ローラ３２はドラム６２と微少隙間をもって保持される。
【００３３】
また、図３に示すように、現像ユニット２０からトナーが漏れることを防止するための封止シートが、現像ローラ３２に当接するように底部材２２の縁部に設けられている。更に、現像容器２３と底部材２２によって形成されたトナー室２９には、第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０が設けられている。第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０は、トナー室２９に収容されたトナーを撹拌すると共に、トナー供給室２８へトナーを搬送する。
【００３４】
図５、図６に示すように、カートリッジＢは感光ユニット６０と現像ユニット２０を合体して構成される。具体的には、現像ユニット２０の長手方向の両端部に支持穴が設けられている。また、感光ユニット６０の長手方向両端部には、不図示の吊り穴が設けられている。吊り穴に圧入された結合ピン６９と支持穴が嵌合することにより、感光ユニット６０と現像ユニット２０は互いに回動可能に連結される。駆動側付勢部材４６Ｒ、非駆動側付勢部材４６Ｆにより、現像ユニット２０を感光ユニット６０に付勢させることで、現像ローラ３２はドラム６２の方向へ押し付けられる。
【００３５】
＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、ドラム６２は矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【００３６】
電圧が印加された帯電ローラ６６は、ドラム６２の外周面に当接し、ドラム６２の外周面を帯電する。
【００３７】
露光装置３は、画像情報に応じたレーザ光Ｌを出力する。そのレーザ光ＬはカートリッジＢのドラム枠体７１に設けられたレーザ開口７１ｈを通り、ドラム６２の外周面を走査露光する。これにより、ドラム６２の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００３８】
一方、図３に示すように、現像装置としての現像ユニット２０において、トナー室２９内のトナーＴは、第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０の回転によって撹拌、搬送され、トナー供給室２８に送り出される。
【００３９】
トナーＴは、マグネットローラ３４（固定磁石）の磁力により、現像ローラ３２の表面に担持される。
【００４０】
トナーＴは、現像ブレード４２によって、摩擦帯電されつつ現像ローラ３２周面上での層厚が規制される。
【００４１】
そのトナーＴは、現像ローラ３２からドラム６２へ供給される。すなわち、ドラム６２の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ３２によって現像され、トナー像として可視像化される。
【００４２】
また、図２に示すように、レーザ光Ｌの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、装置本体Ａの下部に収納されたシート材Ｐがシートトレイ４から送り出される。そして、そのシート材Ｐが転写ガイド６を経由して、ドラム６２と転写ローラ７との間の転写位置へ搬送される。この転写位置において、トナー像はドラム６２からシート材Ｐに順次転写されていく。
【００４３】
トナー像が転写されたシート材Ｐは、ドラム６２から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送される。そしてシート材Ｐは、定着装置９を構成する加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは、排出ローラ対１０まで搬送され、排出トレイ１１に排出される。
【００４４】
一方、図３に示すように、シート材Ｐに転写されずにドラム６２の表面に残留した残留トナーは、クリーニングブレード７７により除去される。そして、ドラム６２は、再び画像形成プロセスに使用される。ドラム６２から除去されたトナー（廃トナー）は感光ユニット６０の廃トナー室７１ｂに貯蔵される。
【００４５】
＜超音波スポット溶着＞
本発明で用いる超音波スポット溶着での結合方法を説明する。超音波スポット溶着とは、２つの部材を、超音波を用いて結合する方法の一つである。
【００４６】
超音波溶着では、超音波振動を発生する発振装置と、発振装置に取り付けられ、超音波振動を部材に伝える共鳴体が用いられる。共鳴体は、ホーンあるいは溶着ホーンと呼ばれる。溶着ホーンが部材に加圧力を与え、超音波振動を与える。これにより２つの部材の樹脂の間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱により樹脂を溶融させて結合する。
【００４７】
超音波溶着によって結合される部材の材料は、熱可塑性樹脂を含むことが望ましい。また、２つの部材の結合強度を高めるために、少なくとも溶融する部分において、２つの部材の材料は、互いに相溶性を有することが好ましい。二つの部材の材料が同じであることがより望ましい。本実施例においては、後述する第１の部材としての現像容器２３と第２の部材としてのサイドカバー２６の材料として、同材質のスチレン系の熱可塑性樹脂を用いた。
【００４８】
超音波スポット溶着で用いられる溶着ホーンについて説明する。図１１に示すように、溶着ホーンＨは直径Ｄ１を有する円筒部Ｈｃ、円筒部Ｈｃからホーン先端部Ｈａに向かうに従って径が小さくなるテーパ部Ｈｂを有する。言い換えると、溶着ホーンは、ホーン先端部Ｈａが尖った形状を有している。このような先端形状を有する溶着ホーンを用いることにより、結合する部材に超音波を伝える突起形状（いわゆる超音波ジョイント）を形成することなく、部材同士を結合することができる。
【００４９】
＜サイドカバー２６の超音波スポット溶着による結合＞
前述したように、サイドカバー（第２の部材）２６の現像容器（第１の部材）２３への超音波スポット溶着による結合に関して図１、図７〜図１５を用いて詳細な説明をする。
【００５０】
図７〜図９はサイドカバー２６の現像容器２３への結合前の組立方法を示す現像ユニット２０の斜視図である。また、図１０は超音波スポット溶着での結合方法を示す斜視図であり、図１、図１１〜図１５はその断面図になる。
【００５１】
図７、図１１に示すように、現像容器２３は、受け面（第１の面）としての第１当接面２３ｃを有している。また、第１当接面２３ｃには、第１部材穴２３ｄが設けられている。第１部材穴２３ｄ、第１当接面２３ｃと交差する方向（本実施例では直交する方向）にくぼんだ凹部であり、本実施例では直径Ｄ２を有した穴である。
【００５２】
本実施例においては、第１当接面２３ｃは、長手方向を向いている。言い換えると、第１当接面２３は、長手方向に交差する（本実施例では直交する）面である。
【００５３】
第１部材穴２３ｄが備えられた第１当接面２３ｃは、現像容器２３の複数の位置に設けられている。本実施例においては、第１当接面２３ｃの数は２つである。ただし、第１当接面２３ｃの数は１つでもよい。一方、現像容器２３に固定された軸受部材２７には、後述する基準穴２７ａ、長穴２７ｂが設けられている。
【００５４】
サイドカバー２６には、第１当接面２３ｃに当接する当接面（第２の面）としての第２当接面２６ｃを有している。サイドカバー２６と現像容器２３が超音波スポット溶着される状態において、第２当接面２６ｃは、第１当接面２３ｃに沿って当接するように構成されている。さらに、サイドカバー２６には後述する基準穴２６ｂ、長穴２６ｅが設けられている。
【００５５】
まず、サイドカバー２６と現像容器２３を結合する前に、サイドカバー２６と現像容器２３を相互に位置決めする方法について説明する。
【００５６】
図７に示すように、長手方向において、サイドカバー２６と、サイドカバー２６の組立に用いられる保持部材９０とが、現像容器２３の一端側に配置されている。また、長手方向において、バックアップ部材９１が現像容器２３の他端側に配置されている。保持部材９０は、サイドカバー２６の基準穴２６ｂ、長穴２６ｅに嵌合する軸９０ａ、９０ｂを備える。
【００５７】
保持部材９０を図７の矢印Ｖ方向に移動させると、基準穴２６ｂ、長穴２６ｅに軸９０ａ、９０ｂが嵌合する。これにより、図８に示すように、サイドカバー２６は保持部材９０に保持された状態となる。
【００５８】
保持部材９０は、サイドカバー２６を保持した状態で図８の矢印Ｖ方向に移動する。これと同時に、バックアップ部材９１も図８の矢印Ｗ方向に移動する。この時、軸受部材２７の基準穴２７ａ、長穴２７ｂと保持部材９０の軸９０ａ、９０ｂが嵌合する。つまり、現像容器２３が、軸受部材２７を介して、保持部材９０に保持された状態となる。これにより、長手方向と交差する方向において、現像容器２３とサイドカバー２６が位置決めされる。一方、バックアップ部材９１は面９１ａが現像容器２３の被当接面２３ｆと当接する。
【００５９】
さらに、現像容器２３とサイドカバー２６は、第１当接面２３ｃとサイドカバー２６の第２当接面２６ｃが当接する位置まで移動させられる。本実施例では、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃは、互いに平行な平面である。しかし、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃが完全な平面もしくは完全に平行でなくてもよい。例えば、保持部材９０によって第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃの少なくとも一方が変形して、第１当接面２３ｃと第２当接面２６が当接するように構成してもよい。
【００６０】
これにより、図９に示すように、現像容器２３とサイドカバー２６は、超音波スポット溶着が実行される位置（保持位置）に保持される。
【００６１】
次に、サイドカバー２６と現像容器２３を超音波スポット溶着で結合する方法について説明する。
【００６２】
図１０に示すように、長手方向において、サイドカバー２６の外側には溶着ホーンＨが配置されている。この溶着ホーンＨは、図１０の矢印Ｋ方向に移動する。溶着ホーンＨのホーン先端部Ｈａは、サイドカバー２６の対向面２６ｄと当接する。
【００６３】
サイドカバー２６と現像容器２３は、溶着箇所Ｘ、Ｙの２か所で結合される。溶着箇所Ｘ、Ｙは同じ構成であるため、以降の説明では溶着箇所Ｘについて説明する。
【００６４】
また、図１、図１１〜図１５は溶着箇所ＸのＡ−Ａ断面図（図１０参照）であり、超音波スポット溶着での結合に関わる部分のみ示した断面図である。
【００６５】
サイドカバー２６の現像容器２３への超音波スポット溶着での結合方法を、図１、図１１〜図１５を用いて順に説明する。
【００６６】
図１１に示したように、溶着ホーンＨは直径Ｄ１を有する円筒部Ｈｃ、円筒部Ｈｃからホーン先端部Ｈａに向かうに従って径が小さくなるテーパ部Ｈｂを有している。また、第２当接面２６ｃは第１当接面２３ｃと当接している。ここで、円筒部Ｈｃの中心軸線Ｚは、ホーン先端部Ｈａを通るように構成されている。さらに、中心軸線Ｚの方向は、ホーン侵入方向Ｈ１と同一である。
【００６７】
ここで、中心軸線Ｚの方向は、第１当接面２３ｃの法線の方向と平行である。また、中心軸線Ｚの方向は、第２当接面２６ｃの法線の方向と平行である。また、中心軸線Ｚは、第１部材穴２３ｄの中心を通る。言い換えると、中心軸線Ｚは、第１当接面２３ｃまたは第２当接面２６ｃに直交し、第１部材穴２３ｄの中心を通る法線と一致する。
【００６８】
また、サイドカバー２６は溶着ホーンＨの軸線Ｚと交差する対向面２６ｄと、これと平行な第２当接面２６ｃからなる平板形状である。前述したように、この第２当接面２６ｃは現像容器２３に形成された第１当接面２３ｃと当接している。第１当接面２３ｃには溶着ホーンＨの軸線Ｚと同軸上で、外径Ｄ２の穴部２３ｄが設けられている。ここで、溶着ホーンＨの外径Ｄ１と外径Ｄ２の穴部２３ｄとの関係はＤ１＞Ｄ２となっている。
【００６９】
溶着ホーンＨがホーン侵入方向Ｈ１に移動することで、図１２に示すようにホーン先端部Ｈａは外径Ｄ２の穴部２３ｄを対向面２６ｄに投影した領域内で対向面２６ｄと当接する。この時、溶着ホーンＨは、対向面２６ｄに対して、ホーン侵入方向Ｈ１に所定の荷重を加えている。溶着ホーンＨが所定の荷重を加えた状態で振動することで、ホーン先端部Ｈａと対向面２６ｄの間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱によって対向面２６ｄが溶融し、図１３に示すように溶着ホーンＨはサイドカバー２６内部に侵入する。
【００７０】
そして、溶着ホーンＨはサイドカバー２６内部に超音波振動を付与することにより、第２当接面２６ｃにこの超音波振動が伝わる。
【００７１】
これにより、第２当接面２６ｃと第１当接面２３ｃとの間に摩擦熱が発生し、第２当接面２６ｃと第１当接面２３ｃそれぞれが穴部２３ｄの周囲で溶融して結合され、第１の溶融部Ｆが形成される。つまり、サイドカバー２６と現像容器２３が溶融し、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃの間に、第１の溶融部Ｆが形成される。
【００７２】
以上で、サイドカバー２６と現像容器２３が超音波スポット溶着によって結合される。
【００７３】
＜サイドカバー２６と現像容器２３の再生産方法＞
以降は、カートリッジＢの再生産時における、サイドカバー２６と現像容器２３について説明する。
【００７４】
たとえば、カートリッジＢを再生産する際に、ドラム６２や現像ローラ３２を交換する目的や、トナー補充する目的で、カートリッジＢの分解が必要になる場合がある。このとき、上述の超音波溶着で結合された部分を分解する場合がある。以下、超音波スポット溶着で結合された部材同士を分解し、再度結合することについて説明する。
【００７５】
ここで説明するカートリッジＢの再生産方法とは、超音波溶着によって結合されたサイドカバー２６と現像容器２３の第１の溶融部Ｆを除去することによって非結合状態にし、超音波スポット溶着によって再結合させるものである。
【００７６】
上記再生産方法は、第１の溶融部Ｆの少なくとも一部を除去し、サイドカバー２６と現像容器２３を非結合状態（分離可能な状態）にする除去工程と、サイドカバー２６と現像容器２３を超音波スポット溶着で結合する再結合工程を含む。
【００７７】
この除去工程と再結合工程に関して詳細に説明する。
【００７８】
＜第１の溶融部Ｆの除去工程＞
まず、除去工程について図１４、図１５、図１６を用いて説明する。図１４、図１５、図１６は、第１の溶融部Ｆを示した断面図である。
【００７９】
図１４に示すように第１の溶融部Ｆは、第２当接面２６ｃが溶融した第１溶融領域ｆ１と第１当接面２３ｃが溶融した第２溶融領域ｆ２を含む。除去工程は第１の溶融部Ｆの少なくとも一部を除去し、サイドカバー２６と現像容器２３の結合を解除し、サイドカバー２６と現像容器２３を分離可能な状態にする。除去工程には、例えば、カッタ、彫刻刀、ニッパ、ドリル等の切削工具が用いられるが、これに限られない。
【００８０】
除去工程の具体例の一つを説明する。図１５のようにホーン侵入方向Ｈ１から第１の溶融部Ｆに向けて、切削工具を使用してサイドカバー２６を除去し、第１溶融領域ｆ１を除去する。
【００８１】
ここで、第１の溶融部Ｆは、サイドカバー２６と現像容器２３が分離可能であれば、その一部が残されていてもよい。つまり、サイドカバー２６と現像容器２３を分離するときに、サイドカバー２６と現像容器２３が破断せず、第１の溶融部Ｆが破断して、サイドカバー２６と現像容器２３を分離する程度に、第１の溶融部Ｆが除去されていればよい。
【００８２】
しかし、サイドカバー２６と現像容器２３が容易に分離するために、第１の溶融部Ｆのうち、サイドカバー２６と現像容器２３の結合に寄与している部分は、すべて除去されることが望ましい。具体的には、図１５に示すように、第１当接面２３ｃの法線方向において、少なくとも第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃの境界（当接面）まで除去することが好ましい。なお、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃの境界を越えて、第１の溶融部Ｆを除去してもよい。また、第１当接面２３ｃの法線と直交する方向において、少なくとも第１の溶融部Ｆの外側端部まで、サイドカバー２６を除去することが望ましい。なお、第１の溶融部Ｆの外側端部を越えて除去してもよい。一方、第２溶融領域ｆ２は一部が残されていてもよい。
【００８３】
この方法では、第２溶融領域ｆ２まで除去する必要がない。また、第１当接面２３ｃの側に現像容器２３の一部が残っている。例えば、第２溶融領域ｆ２を除去すると、現像容器２３の内部に連通する穴が開いてしまう場合に、現像容器２３の内部に除去工程で生じる樹脂片などの切削屑が入り込むことがある。上述のようにすることで、現像容器２３の内部などへの切削屑の入り込みを防止できる。また、切削屑の発生量も減らすことができる。
【００８４】
除去工程の別の例として、図１６のように第１溶融領域ｆ１と第２溶融領域ｆ２の両方をすべて除去してもよい。つまり、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃの境界を越えて、第１の溶融部Ｆがすべて除去される。この方法によれば、後述する再結合工程において、溶融された部分を介することなく、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃが当接できる。つまり、初めてサイドカバー２６と現像容器２３を結合する時と実質的に同じ状態で、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃとを当接させ、超音波スポット溶着で再結合できる。
【００８５】
ここまで説明してきたように、上述した除去工程で第１の溶融部Ｆを除去することで、サイドカバー２６と現像容器２３は分離可能となり、必要に応じて分離される。以上により、除去工程が完了する。除去工程に、カートリッジＢには、被除去部としての穴部２６ｈが形成される（図１８）。
【００８６】
さらに、必要に応じてカートリッジＢの部品を取り外す。また、必要に応じてカートリッジＢの部品を交換する。交換される部品としては、例えば、ドラム６２、現像ローラ３２、帯電ローラ６６、メモリタグ９９が挙げられるが、他の部品を交換してもよい。また、廃トナーの除去を行ってもよい。また、トナーが消費された現像容器２３に、新たなトナーを充填してもよい。また、部品の交換、廃トナーの除去、新たなトナーの充填作業を行わずに、カートリッジＢの清掃や、部品の位置調整、部品の加工、メモリタグ９９の情報の書き換えなどの作業を行ってもよい。
【００８７】
＜再生産時のサイドカバー２６の再結合工程＞
次に、再結合工程について説明する。
【００８８】
再結合工程は、除去工程を経た状態のサイドカバー２６と現像容器２３を、再度組み合わせ、超音波スポット溶着によって再結合させるものである。なお、再結合される現像容器２３とサイドカバー２６は、もともと互いに組み合わされていたものでなくてもよい。例えば、第１のカートリッジと第２のカートリッジから、それぞれ現像容器２３とサイドカバー２６を取り出した場合に、第１のカートリッジの現像容器２３と、第２のカートリッジのサイドカバー２６を再結合してもよい。
【００８９】
まず、除去工程を経たサイドカバー２６を現像容器２３と位置決めする。この位置決めは、上述したサイドカバー２６と現像容器２３を相互に位置決めする方法と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９０】
次に、超音波スポット溶着によるサイドカバー２６の現像容器２３への再結合方法について図１７、図１８、図１９、図２０を用いて説明する。
【００９１】
除去工程では、第１の溶融部Ｆを一部残す場合と、第１の溶融部Ｆのすべてを除去する場合を説明した。以下の再結合工程は、上述の除去工程の具体的な手段にかかわらず同様であるため、第１溶融領域ｆ１を除去し、第２溶融領域ｆ２を残した場合での再結合方法について説明する（図１５参照）。
【００９２】
図１７に示すように、長手方向において、サイドカバー２６の外側には再溶着ホーンＨ２が配置されている。また、図１８、図１９、図２０は溶着箇所ＸのＡ−Ａ断面図（図１０参照）であり、再結合工程における超音波スポット溶着での再結合に関わる部分のみ示した断面図である。
【００９３】
図１８に示すように、再溶着ホーンＨ２は外径Ｄ４の円筒部Ｈｃａ、円筒部Ｈｃａから先端部Ｈａａに向かうに従って径が小さくなるテーパ部Ｈｂａから構成されている。一方、サイドカバー２６には、除去工程によって直径Ｄ３の円筒状に除去された穴部２６ｈ（被除去部）が形成されている。なお、穴部２６ｈは円形でなくてもよい。
【００９４】
サイドカバー２６と現像容器２３とを超音波スポット溶着で再度結合する際には、被除去部（穴部２６ｈ）において、超音波スポット溶着が行われる。つまり、本実施例においては、超音波スポット溶着により、穴部２６ｈの周囲でサイドカバー２６と現像容器２３を再度結合する。
【００９５】
この時、再溶着ホーンＨ２の円筒部Ｈｃａと穴部２６ｈとの関係はＤ３＜Ｄ４となっている。また、最初に用いた溶着ホーンＨと再溶着ホーンＨ２の外径はＤ１＜Ｄ４の関係となっている。
【００９６】
図１９に示すように、再溶着ホーンＨ２を穴部２６ｈに進入させる。再溶着ホーンＨ２がホーン侵入方向Ｈ１に移動することでテーパ部Ｈｂａが対向面２６ｄ上の穴部２６ｈの外周と当接する。この時、再溶着ホーンＨ２は、対向面２６ｄに対して、ホーン侵入方向Ｈ１に所定の荷重を加えている。再溶着ホーンＨ２は、所定の荷重を加えた状態で振動することによって、テーパ部Ｈｂａと対向面２６ｄの間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱によって対向面２６ｄが溶融し、図２０に示すように再溶着ホーンＨ２はサイドカバー２６に侵入する。
【００９７】
さらに再溶着ホーンＨ２からサイドカバー２６に超音波振動が付与され、第２当接面２６ｃと第１当接面２３ｃとの間に摩擦熱が発生する。摩擦熱により、第２当接面２６ｃと第１当接面２３ｃそれぞれが穴部２６ｈの周囲で溶融する。この結合により、第１の溶融部Ｆの外周にあたる位置に、サイドカバー２６と現像容器２３が溶融した、第２の溶融部Ｇが形成される。言い換えると、穴部２６ｈの周囲において、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃの間に、第２の溶融部Ｇが形成される。
【００９８】
ここまで説明してきたように、上述した構成で再生産時にサイドカバー２６と現像容器２３を超音波スポット溶着することで、第１の溶融部Ｆの周囲に第２の溶融部Ｇを形成できる。これにより超音波溶着による再結合において省スペースな再結合が可能となる。
【００９９】
ここで、部品同士の結合強度は、溶融部の大きさに依存する。再結合工程において、最初の結合工程と同等以上の結合強度を確保するためには、第２の溶融部Ｇの大きさは、第１の溶融部Ｆの大きさ以上とすることが好ましい。具体的には、図２１、図２２に示すように、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃの境界に沿った断面（Ｃ−Ｃ断面）において、第２の溶融部Ｇの面積は、第１の溶融部Ｆの面積以上であることが好ましい。なお、本実施例において、第１当接面２３ｃと第２当接面２６ｃとの境界（当接面）は、第１当接面２３ｃの法線に直交する。
【０１００】
すなわち、Ｃ−Ｃ断面において、サイドカバー２６の対向面２６ｄに対して直交方向から見て、第１当接面２３ｃまたは第２当接面２６ｃにおける第１の溶融部Ｆが占める面積を、第１溶融面積Ｓ１（図２１）とする。同様に、第１当接面２３ｃまたは第２当接面２６ｃにおける第２の溶融部Ｇが占める面積を、第１溶融面積Ｓ２（図２２）とする。このとき、Ｓ１とＳ２が同等の大きさであるとき、再生産前の結合と同等に強固な結合が可能である。具体的にはＳ２はＳ１以上であることが好ましい。
【０１０１】
また、Ｃ−Ｃ断面において、第１部材穴２３ｄと第２の溶融部Ｇの外側端部との間の最短距離（第２の溶融部Ｇの幅）ｍ２は、第１部材穴２３ｄと第１の溶融部Ｆの外側端部との間の最短距離ｍ１（第１の溶融部Ｆの幅）よりも短い。上述したように、再溶着ホーンは溶着ホーンよりも大きい。したがって、第２の溶融部Ｇの外側端部は、第１の溶融部Ｆの外側端部の外側に位置する。つまり、第２の溶融部Ｇの直径は、第１の溶融部Ｆの直径よりも大きくなる。このため、Ｓ２を、Ｓ１と同等以上としながらも、溶着部の幅（ｍ１、ｍ２）については、第１の溶融部Ｆの幅ｍ１よりも第２の溶融部Ｇの幅ｍ２を小さくすることができる。その結果、強度の確保と省スペース化を両立できる。また、過度に広い範囲に溶着部を形成する必要がない。
【０１０２】
以上で、サイドカバー２６の現像容器２３への超音波スポット溶着による再結合が完了する。この方法によれば、ネジなどの部品を用いるよりも低コストでカートリッジを再生産できる。
【０１０３】
また、第１の溶融部Fを形成する位置と第２の溶融部Ｇの位置は、重ねないようにすることもできる。しかし、図２２、図２３に示すように、第１当接面２３ｃの法線の方向から見たときに、第１の溶融部Fの外側端部よりも内側の領域と、第２の溶融部Ｇの外側端部よりも内側の領域は、少なくとも一部が互いに重なることが好ましい。第１の溶融部Fと第２の溶融部Ｇのいずれか一方の中心が、第１の溶融部Fと第２の溶融部Ｇのいずれか他方の外側端部よりも内側の領域に位置することが好ましい。本実施例では第１の溶融部Fの中心の位置と、第２の溶融部Ｇの中心の位置は、同一の場所とした。上述した配置にすることで、第２の溶融部Ｇを形成するスペースを削減しつつ、カートリッジを再生産できる。
【０１０４】
以上の工程を経て、超音波スポット溶着によって第１の溶融部Ｆで結合されたサイドカバー２６と現像容器２３を有するカートリッジを再生産できる。つまり、超音波スポット溶着によって第２の溶融部Ｇで再結合されたサイドカバー２６と現像容器２３を有するカートリッジを提供できる。
【０１０５】
尚、第２の部材は平板、第１の部材は穴部を持つ形状として説明したが、第１の部材に穴がなくてもよい。つまり、第１当接面２３ｃは平面でもよい。
【０１０６】
また、本実施例は除去工程において、サイドカバー２６の側から第１の溶融部Ｆを除去する例を示したが、可能であれば、現像容器２３の側から第１の溶融部Ｆを除去してもよい。
【０１０７】
また、本実施例は現像容器２３とサイドカバー２６の超音波スポット溶着について説明したが、他の部品同士が超音波スポット溶着で結合された部分に、上述の再生産方法を用いてもよい。
【０１０８】
また、超音波スポット溶着で結合された第１の部材と第２の部材を有し、装置本体Ａに装着される他の交換部品（交換ユニット）の再生産に適用することもできる。また、本実施例で示した装置本体ＡやカートリッジＢの構成は例である。交換部品（交換ユニット）の例としては、定着装置９、一次転写部においてドラム６２から転写された前記現像剤像を、二次転写部において記録材に転写するための中間転写体、装置本体に装着される廃トナー収納部、などが挙げられる。
【符号の説明】
【０１０９】
２０  現像ユニット
２３  第１の部材（現像容器）
２３ｃ  第１の面（第１当接面）
２３ｄ  穴（第１部材穴）
２３ｅ  側面部
２３ｆ  被当接面
２６  第２の部材（サイドカバー）
２６ａ  ボス
２６ｂ  基準穴
２６ｃ  第２の面（第２当接面）  ２６ｄ  対向面
２６ｅ  長穴
２６ｈ  被除去部（穴部）
２７  軸受部材
２７ａ  基準穴
２７ｂ  長穴
３２  現像ローラ（現像剤担持体）
６０  感光ユニット
６２  ドラム
９０  保持部材
９０ａ、９０ｂ  軸
９１  バックアップ部材
９１ａ  面
９９  メモリタグ
Ａ  装置本体
Ｂ  プロセスカートリッジ（カートリッジ）
Ｆ  第１の溶融部
ｆ１  第１溶融領域
ｆ２  第２溶融領域
Ｇ  第２の溶融部
Ｈ  溶着ホーン
Ｈａ  ホーン先端部
Ｈｂ  テーパ部
Ｈｃ  円筒部
Ｈ２  再溶着ホーン
Ｈａａ  先端部
Ｈｂａ  テーパ部
Ｈｃａ  円筒部
Ｓ１  第１溶融面積
Ｓ２  第１溶融面積
ｍ１  第１の溶融部Ｆの幅
ｍ２  第２の溶融部Ｇの幅
【図１】
2019128550.tif 000003
【図２】
2019128550.tif 000004
【図３】
2019128550.tif 000005
【図４】
2019128550.tif 000006
【図５】
2019128550.tif 000007
【図６】
2019128550.tif 000008
【図７】
2019128550.tif 000009
【図８】
2019128550.tif 000010
【図９】
2019128550.tif 000011
【図１０】
2019128550.tif 000012
【図１１】
2019128550.tif 000013
【図１２】
2019128550.tif 000014
【図１３】
2019128550.tif 000015
【図１４】
2019128550.tif 000016
【図１５】
2019128550.tif 000017
【図１６】
2019128550.tif 000018
【図１７】
2019128550.tif 000019
【図１８】
2019128550.tif 000020
【図１９】
2019128550.tif 000021
【図２０】
2019128550.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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