(57)【要約】【課題】  耐内圧性に優れ、高温保存下での内圧上昇によるヒートシール部の剥がれが有効に抑制された現像剤カートリッジを提供する。【解決手段】  口部に周状の水平フランジを備え且つ現像剤が充填された樹脂製現像剤容器の該水平フランジに、蓋材フィルムを、ヒートシール型を用いての加熱圧着によってヒートシールすることにより、現像剤カートリッジを製造する方法において、前記ヒートシール型は、全体として六角形状に形成された線状型面を有しており、前記線状型面の互いに対向する２本の直線状部分は金属製であり、金属製の２本の直線状部分の両端部分はゴム製である。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部に周状の水平フランジを備え且つ現像剤が充填された樹脂製現像剤容器と、該現像剤容器の口部を覆うように該水平フランジにヒートシールされた蓋材フィルムとからなる現像剤カートリッジにおいて、
前記フィルムと水平フランジとのヒートシール部は、全体として実質上六角形状の線状形に形成され、互いに対向して且つ平行に延びている２本の直線部からなる引き剥がし進行領域と、該引き剥がし進行領域の両端部に形成され、前記２本の直線部を結ぶ折れ線部からなる引き剥がし開始領域及び引き剥がし終了領域とからなっているとともに、
前記引き剥がし進行領域のヒートシール接着強度は、前記引き剥がし開始領域及び引き剥がし終了領域のヒートシール接着強度よりも高く設定されていることを特徴とする現像剤カートリッジ。
【請求項２】
前記現像剤がトナーである請求項１に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項３】
口部に周状の水平フランジを備え且つ現像剤が充填された樹脂製現像剤容器の該水平フランジに、蓋材フィルムを、ヒートシール型を用いての加熱圧着によってヒートシールすることにより、現像剤カートリッジを製造する方法において、
前記ヒートシール型は、全体として六角形状に形成された線状型面を有しており、
前記線状型面の互いに対向する２本の直線状部分は金属製であり、金属製の２本の直線状部分の両端部分はゴム製であることを特徴とする現像剤カートリッジの製造方法。
【請求項４】
前記ゴムがシリコンゴムである請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
全体として六角形状に形成された線状型面を有しており、該線状型面の互いに対向する２本の直線状部分は金属製であり、金属製の２本の直線状部分の両端部分はゴム製であることを特徴とするヒートシール型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤カートリッジに関するものであり、より詳細には、口部に周状の水平フランジを備え且つ現像剤が充填された樹脂製現像剤容器と、該現像剤容器の口部を覆うように該水平フランジにヒートシールされたフィルムとからなる現像剤カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの静電写真法による画像形成装置において、現像剤としてトナーが使用されており、このようなトナーは、例えば画像形成装置の現像器に装着され、このカートリッジの蓋材であるフィルムを引き剥がすことにより、カートリッジ中のトナーが現像器中に補給されるようになっている。また、インクジェット方式のプリンタにおいても、現像剤であるインキが充填されたカートリッジを、そのままプリンタに装着し、フィルムを引き剥がすことにより、このカートリッジからインキが噴射されて現像が行われるような構造となっている。
【０００３】
ところで、このような現像剤カートリッジにおいて、蓋材であるフィルムは、樹脂製の現像剤容器の口部に形成されている周状フランジにヒートシールにより設けられており、そのヒートシール部は、一般に、線状の六角形状に形成されている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平７−３２５４８３号公報
【特許文献１】特開平７−１３４４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
即ち、上記の現像剤カートリッジにおいては、六角形状のヒートシール部の一の頂点部分がフィルム引き剥がし時の開始点となり、この頂点部分に対向する頂点部分がフィルム引き剥がし時の終了点となり、引き剥がしに際して、これらの頂点部分に応力が集中するため、引き剥がしを容易に行うことができるというものである。
【０００５】
しかしながら、このような現像剤カートリッジは、耐内圧性が低く、保存、運搬時等において、高温の環境下に置かれると、内圧上昇により、ヒートシール部の一部が剥がれてしまい、現像剤漏れを生じてしまうことがあった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、耐内圧性に優れ、高温保存下での内圧上昇によるヒートシール部の剥がれが有効に抑制された現像剤カートリッジ及びその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記のような現像剤カートリッジの製造に使用されるヒートシール型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、口部に周状の水平フランジを備え且つ現像剤が充填された樹脂製現像剤容器と、該現像剤容器の口部を覆うように該水平フランジにヒートシールされたフィルムとからなる現像剤カートリッジにおいて、
前記フィルムと水平フランジとのヒートシール部は、全体として実質上六角形状の線状形に形成され、互いに対向して且つ平行に延びている２本の直線部からなる引き剥がし進行領域と、該引き剥がし進行領域の両端部に形成され、前記２本の直線部を結ぶ折れ線部からなる引き剥がし開始領域及び引き剥がし終了領域とからなっているとともに、
前記引き剥がし進行領域のヒートシール接着強度は、前記引き剥がし開始領域及び引き剥がし終了領域のヒートシール接着強度よりも高く設定されていることを特徴とする現像剤カートリッジが提供される。
【０００８】
本発明によれば、また、口部に周状の水平フランジを備え且つ現像剤が充填された樹脂製現像剤容器の該水平フランジに、蓋材フィルムを、ヒートシール型を用いての加熱圧着によってヒートシールすることにより、現像剤カートリッジを製造する方法において、
前記ヒートシール型は、全体として六角形状に形成された線状型面を有しており、
前記線状型面の互いに対向する２本の直線状部分は金属製であり、金属製の２本の直線状部分の両端部分はゴム製であることを特徴とする現像剤カートリッジの製造方法が提供される。
【０００９】
本発明によれば、さらに、全体として六角形状に形成された線状型面を有しており、該線状型面の互いに対向する２本の直線状部分は金属製であり、金属製の２本の直線状部分の両端部分はゴム製であることを特徴とするヒートシール型が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明者等の研究によると、現像剤カートリッジが高温環境下に保持され、内圧上昇が生じると、六角形状のヒートシール部の中央部分（即ち、互いに対向し且つ平行な２本の直線状部分）において、ヒートシール部の剥がれが最も生じ易いことを見出した。即ち、高温環境下での樹脂製現像剤容器の熱膨張により、フランジ部の中央部分で最も大きな歪（例えば凹み）が生じるため、現像剤容器内の内圧上昇による蓋材フィルムのドーミングによって、この中央部の２本のヒートシール部には最も大きな応力が生じ、この結果として、このような中央部分でのヒートシール部の剥がれが生じ易くなっているものと考えられる。この傾向は、カートリッジが細長く形成されているトナーカートリッジにおいて、最も顕著である。
【００１１】
しかるに、本発明によれば、上記のような中央部分でのヒートシール部、即ち、
互いに対向して且つ平行に延びている２本の直線部からなる引き剥がし進行領域での接着強度が高められているため、この部分での剥がれを有効に防止することができる。
【００１２】
このように、本発明によれば、高温環境下での耐内圧性が向上し、蓋材フィルムと樹脂製現像剤容器とのヒートシール部での剥がれが有効に防止され、耐久性に優れた現像剤カートリッジが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の現像剤カートリッジの代表例であるトナーカートリッジの斜視図を示す図１において、このトナーカートリッジは、直方体形状の樹脂製現像剤容器１と、この現像剤容器１をシールしている長尺状の蓋材フィルム２とから構成されている。即ち、現像剤容器１の上端の口部には、外方に広がった周状フランジ１ａが形成されており、蓋材フィルム２は、現像剤容器１内にトナーが充填された状態で、この周状フランジ１ａにヒートシールにより固定されている。図１において、このヒートシール部は５で示されている。
【００１４】
上記の現像剤容器１を構成する樹脂としては、ヒートシール性樹脂、例えば、低−、中−、或いは高−密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー）、エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグラフト変性されたオレフィン系樹脂等の変性オレフィン系樹脂、比較的低融点乃至低軟化点のポリアミド乃至コポリアミド樹脂、比較的低融点乃至低軟化点のポリエステル乃至コポリエステル樹脂などが例示され、このようなヒートシール性樹脂単独で現像剤容器１が形成されていてもよいし、ヒートシール性樹脂の層が上記フランジ１ａ面に露出する限りにおいて、他の樹脂、例えばエチレンビニルアルコール共重合体、塩化ビニリデン系樹脂、高融点のポリアミド樹脂やポリエステル樹脂など、ガスバリヤー性熱可塑性樹脂から形成された層とヒートシール性樹脂層との積層体により現像剤容器１が構成されていてもよい。このような現像剤容器１は、一般に、上記の樹脂から成形されたシートを、溶融状態或いは固相でプラグアシスト成形することにより、容易に得ることができる。
【００１５】
また、蓋材フィルム２は、少なくとも上記フランジ１ａに対面する面がヒートシール性樹脂で形成されたものである。このヒートシール性樹脂は、上記で例示された通りのものであるが、現像剤容器１を構成するヒートシール性樹脂の種類に応じて、適宜選択される。通常、蓋材フィルム２のヒートシール性樹脂と現像剤容器１を構成するヒートシール性樹脂とが同種である場合、或いは同種のモノマー単位を有する場合には、ヒートシール強度を高くすることができる。従って、このことを利用して、ヒートシール強度が高くなりすぎて、蓋材フィルム２の引き剥がしが困難とならない程度のヒートシール強度が確保されるように、該フィルム２のヒートシール性樹脂を選択するのがよい。また、このヒートシール樹脂には、凝集破壊性を付与するために、各種の充填材、例えば酸化チタン、タルク、マイカなどが配合されていてもよい。
【００１６】
さらに、蓋材フィルム２は、上記のヒートシール性樹脂のみによって形成されていてもよいが、必要により、アルミ箔等の金属箔や紙、或いは他の樹脂フィルム（例えば、二軸遠心ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、ポリカーボネートフィルム）などの基材と積層された積層フィルムであってもよい。勿論、積層フィルムの場合は、フランジ１ａに対面する面がヒートシール性樹脂の層であることが必要である。
【００１７】
本発明において、上記蓋材フィルム２は、周状フランジ１ａの一方側の端部から大きくはみ出しており、このはみ出し部２ａを摘んで、図１中、矢印Ｘ方向にフィルム２を引っ張ることにより、容易に引き剥がされ、現像剤容器１の内部に充填されたトナーを所定の現像器内に補給するようになっている。
【００１８】
蓋材フィルム２と周状フランジ１ａとのヒートシール部５は、全体として略六角形状となるように線状に形成される。即ち、このヒートシール部５は、上記の蓋材フィルム２のはみ出し部２ａから順に、引き剥がし開始領域５ａ，引き剥がし進行領域５ｂ、引き剥がし終了領域５ｃと成っている。
【００１９】
図１から理解されるように、引き剥がし開始領域５ａ及び引き剥がし終了領域５ｃにおいては、それぞれ、六角形の一の頂点を含む折れ線状にヒートシール部５が形成されている。また、両領域５ａ，５ｃの間の引き剥がし進行領域５ｂでは、現像剤容器１の長手方向に沿って延びている２本の直線部からヒートシール部５が形成されている。
【００２０】
従って、引き剥がし開始領域５ａでは、六角形の頂点部分に応力が集中するため、蓋材フィルム２の引き剥がしを容易に開始することができる。一方、引き剥がし進行領域５ｂでは、既に引き剥がしが始まっており、しかも同時に引き剥がされる部分の幅が小さいことから、スムーズにフィルム２の引き剥がしが進行すし、引き剥がし終了領域５ｃでは、２本のヒートシール部５の間隔が徐々に狭まってくるため、徐々にヒートシール部５に加わる応力が集中するようになるため、最後の引き剥がしを容易に行うことができる。この場合、ヒートシール部５が長方形状に形成されていると、蓋材フィルム２の引き剥がしの開始や終了が困難となってしまい、フィルム２自体の破断等を生じてしまう。
【００２１】
尚、上述した、ヒートシール部５の線幅は、特に限定されるものではないが、偶発的な剥がれを防止し且つ適度な引き剥がし易さを確保するために、一般に、
３乃至５ｍｍ程度の範囲とするのがよい。
【００２２】
ところで、上記のトナーカートリッジを高温に保持した場合、図２に示すように、樹脂製の現像剤容器１の熱膨張により、その長手方向の中央部分（ヒートシール部５では、中間の引き剥がし進行領域５ｂに相当）で大きな歪が生じる。また、同時に、図３に示すように、現像剤容器１の内圧上昇により、蓋材フィルム２にはドーミング（外方への膨れ）が生じる。この結果、引き剥がし進行領域５ｂにおいて、大きな応力が発生し、この部分で剥がれを生じやすくなってしまい、トナー漏れなどの不都合を生じることがある。
【００２３】
本発明では、このような不都合を回避するために、上記の引き剥がし進行領域５ｂでのヒートシール接着強度を、引き剥がし開始領域５ａ及び引き剥がし終了領域５ｃでのヒートシール接着強度を高くする設定する。即ち、引き剥がし開始領域５ａ及び引き剥がし終了領域５ｃではピーラブルシールとし、引き剥がし進行領域５ｂではタイトシールとすることにより、耐内圧性を高め、高温環境下での剥がれを有効に防止することができる。
【００２４】
本発明において、ヒートシール部５の各領域での具体的なヒートシール接着強度を直接測定することはできないが、上記のような強度調整は、特定のヒートシール型を用いて、容易に行うことができる。
【００２５】
図４は、本発明で用いるヒートシール型を示す図であり、図４（ａ）は、その底面図であり、図４（ｂ）は要部側面図である。
【００２６】
即ち、このヒートシール型は、熱源等を内蔵した高伝熱性の基体１０と、その下面に形成された型具１１とから形成されている。型具１１は、前述したヒートシール部５の形状に対応するものであり、図４（ａ）に示されているように、全体として、線状の六角形状となっている。
【００２７】
上記の六角形状の型具１１において、引き剥がし進行領域５ｂに対応する部分、即ち六角形の中央部分（二本の平行な直線部）は、金属材料、例えばアルミ、真鍮、銅などから形成され、引き剥がし開始領域５ａ及び引き剥がし終了領域５ｃに対応する両端部分は、ゴム材料から形成されている。また、図４（ｂ）に示されているように、上記の金属材料で形成されている型面１１ｘは、平滑な面であり、上記のゴム材料で形成されている型面１１ｙは、型面１１ｘよりも若干突出している。
【００２８】
本発明においては、トナーが充填された現像剤容器１のフランジ部１ａに蓋材フィルム２を重ね、上記のヒートシール型を圧着して加熱することにより、ヒートシールを行うわけであるが、型面１１ｘの部分では、伝熱効果が高く、しかも型面１１ｘがぴったりと蓋材フィルム２にぴったりと密着し、蓋材フィルム２とフランジ１ａの面とも密着する。この結果、この領域（即ち、引き剥がし進行領域５ｂ）では、タイトシールと成る。一方、型面ｙの部分はゴム材料で形成されているため、型面１１ｘに比して伝熱効果が低く、しかもその弾性変形により、型面１１ｙと蓋材フィルム２との密着の程度も低く、従って、蓋材フィルム２とフランジ１ａの面との密着の程度も低い。この結果、この領域（即ち、引き剥がし開始領域５ａ及び終了領域５ｃ）では相対的にピーラブルシールとなるわけである。
【００２９】
尚、型面１１ｙを形成するゴム材料としては、耐熱性、ある程度の伝熱性及び耐オフセット性を考慮すると、シリコーンゴムが最適である。
【００３０】
また、上記のヒートシール型を用いてのヒートシール温度、ヒートシール時間及びシール圧は、用いるヒートシール性樹脂の種類等によっても異なるが、一般には、ヒートシール温度は１１０乃至１５０℃程度、ヒートシール時間は、１乃至３秒程度、シール圧は３乃至７ｋｇｆ／ｃｍ程度とするのがよい。
【００３１】
このようにして、引き剥がし進行領域５ｂでのヒートシール接着強度をタイトシールとし、その他の領域のヒートシール接着強度をピーラブルシールとすることにより、蓋材フィルム２の引き剥がし性を損なうことなく、高温保持による内圧上昇によるヒートシール部５での剥がれを有効に防止し、耐内圧性に優れ、耐久性が向上したトナーカートリッジを得ることができる。
【００３２】
尚、トナーカートリッジを例にとって本発明を説明したが、本発明は、インクジェット用のインキが充填されたカートリッジにも適用可能である。
【実施例１】
【００３３】
以下の現像剤容器と蓋材フィルムを用意した。
現像剤容器；ポリエチレン製
口部形状：５×１５ｃｍ
深さ：３ｃｍ
フランジ幅：７ｃｍ
蓋材フィルム；ポリエチレンフィルム
幅：７ｃｍ
長さ：４０ｃｍ
【００３４】
図４に示すような六角形状の型面を有するヒートシール型（型面１１ｘがアルミ製、型面１１ｙがシリコンゴム製）を使用し、線幅が３ｍｍで、引き剥がし進行領域の直線部長さが１０ｃｍとなっている六角形状のヒートシール部が形成されるようにして、上記の蓋材フィルムを現像剤容器のフランジ面にヒートシールして空のトナーカートリッジを作製した。
【００３５】
尚、ヒートシール条件を以下のように設定した。
ヒートシール温度：１３０℃
ヒートシール時間：２秒
シール圧：５ｋｇｆ／ｃｍ
【００３６】
上記のトナーカートリッジを５０℃の雰囲気中に８時間保持し、蓋材フィルムの剥がれ状態を観察したが、剥がれは全く生じていなかった。
【００３７】
また、比較のために、型面のすべてがアルミで形成されたヒートシール型を用いた以外は、上記とまったく同様にして、空のトナーカートリッジを作製し、上記と同様、５０℃の雰囲気中に８時間保持したところ、中央部分で蓋材フィルムが一部、完全に剥がれていた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の現像剤カートリッジ（トナーカートリッジ）の斜視図。
【図２】図１のカートリッジを高温に保持した場合の状態を示す斜視図。
【図３】図１のトナーカートリッジを高温に保持した場合の側断面図。
【図４】本発明で用いるヒートシール型を示す図。
【符号の説明】
【００３９】
１：現像剤容器
１ａ：周状フランジ
２：蓋材フィルム
５：ヒートシール部
５ａ：引き剥がし開始領域
５ｂ：引き剥がし進行領域
５ｃ：引き剥がし終了領域
１１ｘ：金属製型面
１１ｙ：ゴム製型面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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