(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部と、前記開口部周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部に溶着され前記開口部を封止するシール部材と、を有する剤封入容器の製造方法であって、
前記フランジ部の前記シール部材を溶着される側の面には突部が設けられており、前記フランジ部に前記シール部材を溶着するための溶着ホーンには溝部が設けられており、
前記溝部を前記突部に嵌合した状態で前記溶着ホーンを前記シール部材に圧接することで、前記シール部材を前記フランジ部に溶着することを特徴とする剤封入容器の製造方法。
【請求項２】
開口部と、前記開口部周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部に溶着され前記開口部を封止するシール部材と、を有する剤封入容器と、
前記剤封入容器に封入された現像剤により現像を行う現像手段と、
を有する現像装置の製造方法であって、
前記フランジ部の前記シール部材を溶着される側の面には突部が設けられており、前記フランジ部に前記シール部材を溶着するための溶着ホーンには溝部が設けられており、
前記溝部を前記突部に嵌合した状態で前記溶着ホーンを前記シール部材に圧接することで、前記シール部材を前記フランジ部に溶着することを特徴とする現像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤を封入した剤封入容器及びこれを用いた現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、現像剤を充填してシール部材にて封入した容器を現像装置に接合し、使用時にシール部材を引き剥がして使用可能状態とすることで輸送時のトナー漏れ等を防止することが一般的に行われている。
【０００３】
近年では、２成分系の現像装置に予め現像スタート剤を封入した剤封入容器を内包する事により、現像装置へのスタート剤補給作業や、現像剤を所定濃度に到着させるための時間消費が不要な、利便性の高い現像装置が提案されている。さらに、この現像装置を使用するにあたり、剤封入容器のシール部材を引き剥がす作業が一般的に行われている。
【０００４】
このような剤封入容器の開口部をシール部材で封止する手段として、熱溶着、超音波溶着、接着等が挙げられるが、コスト面から溶着が広く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、シール部材と剤封入容器を接合させて、剤封入容器の開口部を封止する際に、剤封入容器の変形を防止し、シール部材の接合性、溶着性を向上させる剤封入容器及びこれを用いた現像装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【０００７】
本出願に係る第１の発明は、開口部と、前記開口部周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部に溶着され前記開口部を封止するシール部材と、を有する剤封入容器の製造方法であって、前記フランジ部の前記シール部材を溶着される側の面には突部が設けられており、前記フランジ部に前記シール部材を溶着するための溶着ホーンには溝部が設けられており、前記溝部を前記突部に嵌合した状態で前記溶着ホーンを前記シール部材に圧接することで、前記シール部材を前記フランジ部に溶着することを特徴とする剤封入容器の製造方法。
【０００８】
本出願に係る第２の発明は、開口部と、前記開口部周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部に溶着され前記開口部を封止するシール部材と、を有する剤封入容器と、前記剤封入容器に封入された現像剤により現像を行う現像手段と、を有する現像装置の製造方法であって、前記フランジ部の前記シール部材を溶着される側の面には突部が設けられており、前記フランジ部に前記シール部材を溶着するための溶着ホーンには溝部が設けられており、前記溝部を前記突部に嵌合した状態で前記溶着ホーンを前記シール部材に圧接することで、前記シール部材を前記フランジ部に溶着することを特徴とする現像装置の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１２】
以下の説明で長手方向とは記録媒体の搬送方向に交又する方向で記録媒体に平行な方向をいう。また左右とは記録媒体の搬送方向を上から見ての左右である。また現像装置の上とは現像装置の装着状態における上をいう。
【００１３】
図１は本発明の適用される画像形成装置を表す図面である。この画像形成装置は、像担持体である感光体ドラム上にトナー像を形成する画像形成部３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫと、そのトナー像を一担転写する中間転写ベルト４ａ及びそのベルト４ａ上のトナー像を記録媒体２に転写する転写手段である二次転写ローラ４０、記録媒体２を中間転写ベルト４ａと二次転写ローラ４０間へ送り出す給紙手段及び転写手段へ記録媒体２を搬送する給送手段、定着手段、排紙手段を具備する。
【００１４】
以下画像形成について説明する。
【００１５】
図に示すように画像形成装置には複数枚の記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）２を積載収納する給紙カセット３ａが着脱自在に装着されている。ピックアップローラ３ｂにより給紙カセット３ａから給送された記録媒体２はリタードローラ対３ｃにより一枚ずつに分離され、搬送ローラ３ｄ、３ｆによってレジストローラ対３ｇに搬送される。
【００１６】
記録媒体２が搬送された時には、レジストローラ対３ｇは回転を停止しており、これのニップに突き当てられることより記録媒体２は斜行を矯正される。
【００１７】
像担持体を含むプロセスカートリッジＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢには、４ドラムフルカラー方式の場合、図のごとくイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４つが並列配置されている。各々のプロセスカートリッジＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢに対し、それぞれ光学走査系１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫが設けられ、画像信号により各色ごとの感光体ドラム上にトナー像が形成された後、転写ローラ４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ）により図示矢印方向に走行する中間転写ベルト４ａ上に各色トナーが重ねて転写される。
【００１８】
この後、記録媒体２は所定のタイミングで、２次転写ローラ４０に送り出され、中間転写ベルト４ａ上のトナー像が記録媒体２上へ転写され、定着器５で定着された後、排出ローラ対３ｈ，３ｉにより排出され、装置本体１４上のトレー６に積載される。
【００１９】
上記画像形成部３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫは光学走査系１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫを除いて夫々がプロセスカートリッジＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢとトナー補給容器ＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＢを構成している。プロセスカートリッジの構成は同様であるのでプロセスカートリッジＢＹについてのべる。
【００２０】
図２に示すようにプロセスカートリッジＢＹは感光体ドラム７の周囲に帯電手段、露光部、現像手段、転写開口を配設したものである。この実施の形態では磁性キャリア粉を有する二成分現像剤を用いている。そこで本発明の実施の形態に用いられる感光体ドラム７としては、通常用いられたいる有機感光体等を用いることができるが、望ましくは、有機感光体上にその抵抗が１０2〜１０14Ω・ｃｍの材質を有する表面層を持つものや、アモルファスシリコン感光体などを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。また、帯電性についても向上させることが可能となる。
【００２１】
そこで本実施の形態においてはアルミニウム製のドラム基体上に負帯電の有機感光体を設けた感光体ドラム７を用いた。
【００２２】
帯電手段は、磁性キャリアを用いた磁気ブラシ帯電器８である。
【００２３】
この帯電器８は回転自在に支持された中空円筒形の帯電ローラ８ａ内に固定のマグネット８ｂを配してある。転写後、感光体ドラム７上に残留したトナーは図示矢印方向に回転する帯電器８に取り込まれる。
【００２４】
現像手段は本実施の形態では２成分現像剤を接触状態にして現像する方法（２成分非接触現像）を採用した。
【００２５】
図２には本実施の形態において用いた２成分磁気ブラシ現像用の現像手段１０が示されている。現像スリーブ１０ｄは中空円筒形であって回転自在に支持されている。
【００２６】
現像スリーブ１０ｄ内には固定のマグネット１０ｃが配設されている。
【００２７】
現像スリーブ１０ｄは感光体ドラム７と同方向に回転し、現像スリーブ１０ｄと感光体ドラム７の対向部において、周面は感光体ドラム７の周面移動方向に対して反対方向に移動する。感光体ドラム７と現像スリーブ１０ｄは非接触で０.2〜１ .０ｍｍ程度の隙間があけられていて、現像剤が感光体ドラム７に対して接触する状態で現像できるように設定されている。
【００２８】
キャリアを混合されてトナーは両端を除く長手方向の隔壁１０ｆで仕切られたケーシング内の撹拌スクリュー１０ｇ、１０ｈで供給される。図１のトナー補給容器ＴＹから供給されたトナーは撹拌スクリュー１０ｇの一端側へ落下して長手方向の一方向へ送られ乍ら撹拌され他端側の隔壁１０ｆのない部分をとおり、撹拌スクリュー１０ｈで一端側に移動して、ついで、一端側の隔壁１０ｆのない部分をとおり撹拌スクリュー１０ｈで送られ乍ら撹拌され、循環する。
【００２９】
ここで感光体ドラム７に形成された静電潜像を、現像装置４を用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系について以下説明する。まず、現像スリーブ１０ｄの回転に伴いマグネット１０ｃの極で汲み上げられた現像剤は、搬送される過程において、現像スリーブ１０ｄに対して垂直に配置された規制ブレード１０ｅによって規制され、現像スリーブ１０ｄ上に薄層形成される。ここで薄層形成された現像剤が、現像主極に搬送されてくると磁気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成された現像剤によって感光体ドラム７の静電潜像を現像し、その後反発磁界によって現像スリーブ１０ｄ上の現像剤は、現像容器１０ａ内に戻される。
【００３０】
現像スリーブ１０ｄには図示しない電源から直流電圧及び交流電圧が印加される。一般に二成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなるということも生じる。このため、通常、現像スリーブ１０ｄに印加する直流電圧と感光体ドラム７の表面電位間に電位差を設けることによって、現像時に非画像領域にトナーが付くのを防止する。
【００３１】
このトナー像は、ついで中間転写装置４により中間転写ベルト４ａに転写される。
【００３２】
中間転写装置４は無端状のベルト４ａを駆動ローラ４ｂ，従動ローラ４ｃ、及び二次転写ローラ対向ローラ４ｄに巻掛け、図１中矢印方向に回動される。さらに転写ベルト４ａ内には転写帯電ローラ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫを備え、各転写帯電ローラはベルト４ａの内側から感光体ドラム７方向に加圧力を発生しつつ、高圧電源より給電されることで、ベルト４ａの裏側からトナーと逆極性の帯電を行うことにより感光体ドラム７上のトナー像を順次中間転写ベルト４ａの上面に転写する。中間転写ベルト４ａとしてはポリイミド樹脂からなるものを用いることができる。ベルト４ａの材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではなく、誘電体例えばポリカーボネイト樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いることができる。
【００３３】
トナー像転写後の感光体ドラム７面には転写残トナーが残留している。この転写残トナーをそのまま帯電器を通過させると、残画像部分のみ帯電電位が低下したり、次の画像上で前画像部分が薄くなったり濃く現れたりする現像（以下ゴーストと称する）が発生してしまう。感光体ドラム７と接触した帯電磁気ブラシ下を転写残トナーが通過しても、ほとんどの場合前画像の形状をとどめたままである。そこで、感光体ドラム７の回転に伴い、帯電領域に到達した転写残トナーを磁気ブラシ帯電器８に取り込み前画像の履歴を消してしまうことが必要になる。このとき、交流電圧を磁気ブラシ帯電器８に印加すると感光体ドラム一帯電器間の電界による振動効果によって、帯電器へのトナーの取り組みが容易に行われる。ここで、感光体ドラム７上の転写残トナーは転写時の剥離放電等により、極性が正のものと負のものが混在していることが多いが、磁気ブラシ帯電器８への取り組み昜さを考えると転写残トナーは正帯電されていることが望ましい。
【００３４】
本実施の形態では、中間転写装置４と磁気ブラシ帯電器８との間の感光体ドラム７に導電性ブラシ１１を当接させ、帯電バイアスと逆極性のバイアスを印加する。正極性の転写残トナーは磁気ブラシ帯電器８を通過し負極性の転写残トナーは一時的に導電性ブラシ１１に捕獲され、除電された後に再び感光体ドラム７上に送り出される。これにより転写残トナーは磁気ブラシ方向へより取り込まれやすくなる。
【００３５】
（現像ユニットの詳細構成）
現像ユニットＤを図２から図５を用いて再度説明すると、現像容器１０ａに、内部にマグネット１０ｃを配設した現像スリーブ１０ｄ、撹拌スクリュー１０ｇ，１０ｈ及びこれから撹拌スクリューの間に形成された隔壁１０ｆにより構成されており、これから内包した状態で、天板２９が現像容器１０ａに固定されている。
【００３６】
図３に示すように天板２９にはトナー補給用の開口２９ｃが長手一端に形成されており、この開口部から、現像ユニットＤに担持されたトナー濃度制御手段１４０の信号に基づき、トナー補給機構（図示せず）よりトナーを補給する。
【００３７】
図３、図４に示すように現像ユニットＤにはスタート剤（予め所定の濃度に混合された現像キャリヤとトナー）を封入した封入容器１４１が現像ユニットＤの中に開口１４１ａが下向きなるように、装着部１４１ｅが現像容器１０ａの装着溝１０ｍにセットされている。この前記開口１４１ａは現像剤容器１４１の長手方向ほぼ全域に形成されており、この開口１４１ａを封止するように現像剤シール部材１４２が貼り付けられている。現像剤シール部材１４２はフィルム状であり、材質としてはポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、あるいはこれらのラミネート品、あるいはポリエステルフィルムとアルミ箱のラミネート品等が好適であるが、本実施例ではポリエステルフィルム／ナイロン／ポリエチレンのラミネート品を用いた。また貼り付け方法としては熱溶着、接着等があるが本実施例では熱溶着を用いた。
【００３８】
図５に示すように現像剤容器１４１の長手方向一端面には前記シール部材１４２を貼り付けた後にスタート剤を充填するための充填口１４１ｂが形成されており、スタート剤を充填した後にキャップ１４３にて封止する構成をとっている。また反対側の端面には、突起１４１ｃが形成されており、現像容器１０ａに形成された溝部１０ｉに前記突起１４１ｃが嵌合するようになっている。なお前述したシール部材１４２は開口部１４１ａを封止した長手方向の１端１４２ｂが折り返され、封止した部分に重ねられ、前記突起１４１ｃと溝１０ｉとの間に挟持され、先端がユニット外に突出しており、この先端部１４２ａをユーザが把持し引き抜くことでスタート剤が現像ユニット内Ｄに放散される。また前述した突起１４１ｃと現像容器１０ａの接合部からの現像剤漏れを防止するため、突起１４１ｃの両サイドにリブ１４１ｄを複数形成し、このリブ１４１ｄと交互に配置された前記溝部１０ｉ両サイドのリブ１０ｋとの係合により、いわゆるラビリンス構造を形成している。また少なくとも突起部１４１ｃ下部と溝１０ｉとの間に容器間シール部材１４４を配置し、容器間シール部材１４４と溝部１０ｉの底との間で現像剤シール１４２を挟圧し、突起下部からの現像剤漏れを防止すると同時に、現像剤シール部材１４２に付着した現像剤の拭き取りも行っている。
【００３９】
ところで現像ユニットＤを装置本体１４に対し軸方向（長手方向）に着脱する構成においては、現像装置は天面は平面であることが望ましい。即ちトナー補給機構が現像ユニットＤの上部に位置するため、現像ユニットＤの移動（着脱）を阻害するような凹凸は設けられないからである。更に上記トナー補給機構も装置本体に対し着脱可能な構成である場合、装着順序の限定を与えないためには、上記平面形状はより重要となる。この天面の平面形状を達成するためには、前記現像剤容器１４１を現像ユニットＤの天板２９の上に載せる構成では達成することが困難であり、前述したように現像ユニットＤの中に納める構成とした。またトナー補給開口２９ｃと現像剤容器１４１の配置関係であるが、両者を長手方向で交差しない位置関係に配置し、かつ前述した突起１４１ｃをトナー補給開口２９ｃと長手反対方向に配設する事によりトナー補給とスタート剤補給、及び現像剤シールの引き抜きの成立をはかっている。
【００４０】
なお現像剤容器１４１は上述したように現像ユニットＤ内に納める構成としたので、限られた空間で最大の容積を得るため、略直方体形状としている。
【００４１】
因みに本発明では現像剤容器１４１を現像容器１０ａにセットした後、天板２９を固定する構成をとったが、この天板２９を着脱自在とすれば、現像剤容器１０ａも着脱可能となり、現像装置を再生可能とする事も容易である。
【００４２】
また本実施の形態は画像形成装置に対し着脱自在なプロセスカートリッジに、本発明を実施した現像装置を具備する構成としたが、本発明はこれに限らず、現像装置が単独で画像形成装置に着脱自在な構成においても有効であることは明白である。
【００４３】
（剤封入容器の構成及びシール部材熱溶着）
（実施の形態１）
図６に示すように、剤封入容器１４１は開口部１４１ａ（図５参照）を有し、その周囲に形成されたフランジ部１４１ｇに変形防止リブ１４１ｆを配設する構成をとっている。変形防止リブ１４１ｆはシール溶着面１４１ｈ（図８参照）の反対側の面の、シール溶着個所１４１ｉの真下からずらした位置に配設されている。そこで、剤封入容器１４１の開口部１４１ａを封止するためにフランジ部１４１ｇにフィルム状のシール部材１４２を熱溶着する。図８に示すように、熱溶着受け治具２００には、変形防止リブ１４１ｆを引っ掛けるための穴２００ａが設けられていて、前記穴２００ａにリブ１４１ｆを引っ掛け、シール部材１４２を所定の位置に設置し、熱溶着ホーンの圧接により剤封入容器１４１とシール部材を溶着する。その時、剤封入容器１４１の中央部の内側への変形を防止することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図７に示すように、剤封入容器１４１は開口部１４１ａを有し、その周囲に形成されたフランジ部１４１ｇに変形防止リブ１４１ｆを配設する構成をとっている。変形防止リブ１４１ｆは、シール溶着面１４１ｈと同一面の、シール溶着個所１４１ｉの外側に配設されている。熱溶着時は、超音波溶着器のホーン側に変形防止リブ１４１ｆを引っ掛けるための穴（不図示）が設けられていて、そこに、リブ１４１ｆを引っ掛け、シール部材１４２を所定の位置に設置し、熱溶着ホーンの圧接により剤封入容器１４１とシール部材を溶着する。その時、剤封入容器１４１の中央の内側への変形防止することができる。
【００４５】
実施の形態は剤封入容器にシール部材を接合する際の容器変形防止手段として開口部を取り囲むフランジにリブ１４１ｆ，１４１ｇを設け、熱溶着治具にこのリブと嵌合する穴２００ａを設けたが、リブと穴２００ａに限らない。例えばフランジ１４１ｇに長手方向の突条を設け、熱溶着受け治具又はホーン側にこの突条の嵌まり込む条溝を設けてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、剤封入容器に容器変形防止手段を設けることにより、シール部材を接合する際に、剤封入容器の変形を防止し、接合性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図２】      プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図３】プロセスカートリッジ（現像ユニット部）の長手方向縦断面図である。
【図４】プロセスカートリッジ（現像ユニット部）の平面方向断面図である。
【図５】剤封入容器の斜視図（開口部から見た）である。
【図６】剤封入容器（実施の形態１）の斜視図である。
【図７】剤封入容器（実施の形態２）の斜視図である。
【図８】剤封入容器及び熱溶着受け治具の斜視図である。
【符号の説明】
Ｂ（ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢ）…プロセスカートリッジ
Ｃ…帯電ユニット
Ｄ…現像ユニット
ＳＣ…揺動中心
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ…走査光学系
２…記録媒体
３ａ…給紙カセット  ３ｂ…ピックアップローラ  ３ｃ…リタードローラ対
３ｄ，３ｆ…搬送ローラ  ３ｇ…レジストローラ対  ３ｈ，３ｉ…排出ローラ対
４…中間転写装置  ４ａ…中間転写ベルト  ４ｂ…駆動ローラ  ４ｃ…従動ローラ  ４ｄ…二次転写対向ローラ  ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ…転写ローラ
５…定着器
６…トレー
７…感光体ドラム
８…磁気ブラシ帯電器  ８ａ…帯電ローラ
１０…現像手段  １０ａ…現像容器  １０ｃ…マグネット  １０ｄ…現像スリーブ  １０ｅ…規制ブレード  １０ｆ…隔壁  １０ｇ，１０ｈ…撹拌スクリユー
１０ｉ…溝部  １０ｋ…リブ  １０ｍ…装着部
１１…導電性ブラシ
１４…装置本体
２９…天板  ２９ｃ…トナー補給開口
３１…画像形成部  ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫ…画像形成部
１４０…トナー濃度制御手段
１４１…剤封入容器（現像剤充填容器)  １４１ａ…開口  １４１ｂ…充填口
１４１ｃ…突起  １４１ｄ…位置決めリブ  １４１ｅ…装着部  １４１ｆ…変形防止リブ  １４１ｇ…フランジ部  １４１ｈ…溶着面  １４１ｉ…溶着個所
１４２…現像剤シール  １４２ａ…先端部
１４３…キャップ
１４４…容器間シール部材
２００…熱溶着受け治具  ２００ａ…穴
【図１】
0004731697.tif 000002
【図２】
0004731697.tif 000003
【図３】
0004731697.tif 000004
【図４】
0004731697.tif 000005
【図５】
0004731697.tif 000006
【図６】
0004731697.tif 000007
【図７】
0004731697.tif 000008
【図８】
0004731697.tif 000009