(57)【要約】      （修正有）【課題】２つの樹脂成形体を分離可能に係合する際に、製品設計の制約、金型の制約、及び製造設備（成形機）の制約少なくし、また製造コストを下げ、更には得られた樹脂成形複合体の外観を損なわないこと。【解決手段】第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されている樹脂成形複合体において、前記第一の樹脂成形体が、レーザー光に対して透過性のある第一の樹脂を成形したものであり、前記第二の樹脂成形体が、レーザー光に対して吸収性のある第二の樹脂を成形したものであり、前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射する方法により形成された、前記第二の樹脂成形体の突部によって前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されている。【選択図】図７
2007196675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されている樹脂成形複合体において、
前記第一の樹脂成形体が、レーザー光に対して透過性のある第一の樹脂を成形したものであり、
前記第二の樹脂成形体が、レーザー光に対して吸収性のある第二の樹脂を成形したものであり、
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射する方法により形成された、前記第二の樹脂成形体の突部によって前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されていることを特徴とする樹脂成形複合体。
【請求項２】
前記第一の樹脂と前記第二の樹脂とのＳＰ値の差が０．２以上であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形複合体。
【請求項３】
前記第一の樹脂成形体及び前記第二の樹脂成形体のうち、一方の樹脂成形体が他方の樹脂成形体に嵌合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂成形複合体。
【請求項４】
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが、０．３ｍｍ以下の間隔をもって近接または当接していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂成形複合体。
【請求項５】
前記第一の樹脂が、前記第二の樹脂の成形温度よりも低い成形温度を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の樹脂成形複合体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の樹脂成形複合体を製造する方法であって、
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射することを特徴とする樹脂成形複合体の製造方法。
【請求項７】
第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されている樹脂成形複合体を有する、電子写真画像形成装置に装着されるカートリッジであって、
前記第一の樹脂成形体が、レーザー光に対して透過性のある第一の樹脂を成形したものであり、
前記第二の樹脂成形体が、レーザー光に対して吸収性のある第二の樹脂を成形したものであり、
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射する方法により形成された、前記第二の樹脂成形体の突部によって前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されていることを特徴とするカートリッジ。
【請求項８】
前記第一の樹脂と前記第二の樹脂とのＳＰ値の差が０．２以上であることを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ。
【請求項９】
前記樹脂成形体を構成する前記第一の樹脂成形体及び前記第二の樹脂成形体の一方の樹脂成形体が、他方の樹脂成形体に嵌合されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のカートリッジ。
【請求項１０】
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが、０．３ｍｍ以下の間隔をもって近接または当接していることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１１】
前記第一の樹脂が、前記第二の樹脂の成形温度よりも低い成形温度を有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１２】
現像剤を収納する現像剤収納枠体と、該現像剤収納枠体の現像剤供給開口を封止しているシール部材を引き抜くための把手と、を有し、
前記第一の樹脂成形体が前記把手であり、前記第二の樹脂成形体が前記現像剤収納枠体であること特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項１３】
請求項７乃至１２のいずれかに記載のカートリッジを製造する方法であって、
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射することを特徴とするカートリッジの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザープリンタや複写機等の電子写真画像形成方式を採用する電子写真画像形成装置本体に着脱自在なカートリッジを構成する樹脂成形複合体及びその製造方法に関する。具体的には、レーザー光の照射を利用して、互いに相溶性の小さい樹脂成形体同士を分離可能に係合した樹脂成形複合体及びその製造方法に関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤ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含まれる。
【背景技術】
【０００３】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体および前記電子写真感光体に作用するプロセス手段や現像装置等が一体となったカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行なうことができ、格段に操作性を向上させることができることから、画像形成装置において広く用いられている。
【０００４】
このようなプロセスカートリッジでは、現像剤（トナー）を収容した現像剤容器（トナー容器）と、現像剤担持体（現像ローラ）および現像剤規制部材（現像ブレード）などを保持する現像容器とが接合されている。そして、トナー容器の、現像容器へのトナー供給部となる開口部を、シール部材（トナーシール）で封止し、使用開始までの間にトナーが現像容器へ流入しないようにするものが提案されている。ユーザーは使用開始時にプロセスカートリッジに設けられているシール把手（プルタブ）を引き、シール把手に固定されているトナーシールを取り外してからプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する。なお、このシール把手は、輸送時などの振動や衝撃で容易に脱落してしまわないように、プロセスカートリッジの、トナー容器、現像容器、軸受部材、またはサイドカバーと分離可能に係合されている。
【０００５】
このようなシール把手としては、トナー容器、現像容器、軸受部材、またはサイドカバーと、互いに相溶性の小さい材料からなり、２色成形法を用いることで分離可能に一体成形されているものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２４１４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載されているような２つの樹脂成形体を分離可能に係合する２色成形法は、樹脂の成形収縮により締結力をもたせる方法であり、以下のような課題がある。
（１）後から注入する樹脂の流路を、初めに成形する樹脂成形体の一部を形成する金型の駒の移動により形成する必要があるため、係合部の形状に制約がある。
（２）環境温度の変化により締結力（応力）が緩和し、分離してしまう可能性がある。その対策として、係合部にアンダーカット部（抜けない形状を有する部分）を形成する場合は、金型の抜き方向が決まってしまうため、更に係合部の形状に制約ができる。
（３）金型構成及び樹脂注入流路が複雑となるため、金型コストがアップする。
（４）２色成形専用の成形機が必要となる。
【０００７】
一方、２つの樹脂成形体を分離可能に係合する方法として、スナップフィットや熱カシメ等の機械的なアンダーカットを設ける方法も考えられるが、以下のような課題がある。（１）スナップフィットにおいて、弾性率の高い材料（ガラス等）を用いる場合、その材料自身が変形しないため、係合部の変形及び破損の可能性がある。
（２）スナップフィット及び熱カシメにおいて、型抜き方向を考慮した凹凸部を形成する必要があるため、金型構成に制約がある。
（３）熱カシメにおいて、まとまった樹脂の溶融及び冷却が必要となるため、係合する時間がかかり、組立てコストがかかる。
【０００８】
従って、本発明の目的は、２つの樹脂成形体を分離可能に係合する際に、製品設計の制約、金型の制約、及び製造設備（成形機）の制約少なくし、また製造コストを下げ、更には得られた樹脂成形複合体及びカートリッジの外観を損なわないことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は以下の本発明によって達成される。
【００１０】
本出願に係る第１の発明は、
第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されている樹脂成形複合体において、
前記第一の樹脂成形体が、レーザー光に対して透過性のある第一の樹脂を成形したものであり、
前記第二の樹脂成形体が、レーザー光に対して吸収性のある第二の樹脂を成形したものであり、
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射する方法により形成された、前記第二の樹脂成形体の突部によって前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されていることを特徴とする樹脂成形複合体である。
【００１１】
本出願に係る第２の発明は、
前記第一の樹脂と前記第二の樹脂とのＳＰ値の差が０．２以上であることを特徴とする第１の発明に記載の樹脂成形複合体である。
【００１２】
本出願に係る第３の発明は、
前記第一の樹脂成形体及び前記第二の樹脂成形体のうち、一方の樹脂成形体が他方の樹脂成形体に嵌合されていることを特徴とする第１の発明又は第２の発明に記載の樹脂成形複合体である。
【００１３】
本出願に係る第４の発明は、
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが、０．３ｍｍ以下の間隔をもって近接または当接していることを特徴とする第１の発明乃至第３の発明のいずれかに記載の樹脂成形複合体である。
【００１４】
本出願に係る第５の発明は、
前記第一の樹脂が、前記第二の樹脂の成形温度よりも低い成形温度を有することを特徴とする第１の発明乃至第４の発明のいずれかに記載の樹脂成形複合体である。
【００１５】
本出願に係る第６の発明は、
第１の発明乃至第５の発明のいずれかに記載の樹脂成形複合体を製造する方法であって、前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射することを特徴とする樹脂成形複合体の製造方法である。
【００１６】
本出願に係る第７の発明は、
第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されている樹脂成形複合体を有する、電子写真画像形成装置に装着されるカートリッジであって、
前記第一の樹脂成形体が、レーザー光に対して透過性のある第一の樹脂を成形したものであり、
前記第二の樹脂成形体が、レーザー光に対して吸収性のある第二の樹脂を成形したものであり、
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射する方法により形成された、前記第二の樹脂成形体の突部によって前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されていることを特徴とするカートリッジである。
【００１７】
本出願に係る第８の発明は、
前記第一の樹脂と前記第二の樹脂とのＳＰ値の差が０．２以上であることを特徴とする第７の発明に記載のカートリッジである。
【００１８】
本出願に係る第９の発明は、
前記樹脂成形体を構成する前記第一の樹脂成形体及び前記第二の樹脂成形体の一方の樹脂成形体が、他方の樹脂成形体に嵌合されていることを特徴とする第７の発明又は第８の発明に記載のカートリッジである。
【００１９】
本出願に係る第１０の発明は、
前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とが、０．３ｍｍ以下の間隔をもって近接または当接していることを特徴とする第７の発明乃至第９の発明のいずれかに記載のカートリッジである。
【００２０】
本出願に係る第１１の発明は、
前記第一の樹脂が、前記第二の樹脂の成形温度よりも低い成形温度を有することを特徴とする第７の発明乃至第１０の発明のいずれかに記載のカートリッジである。
【００２１】
本出願に係る第１２の発明は、
現像剤を収納する現像剤収納枠体と、該現像剤収納枠体の現像剤供給開口を封止しているシール部材を引き抜くための把手と、を有し、
前記第一の樹脂成形体が前記把手であり、前記第二の樹脂成形体が前記現像剤収納枠体であること特徴とする第７の発明乃至第１１の発明のいずれかに記載のカートリッジである。
【００２２】
本出願に係る第１３の発明は、
第７の発明乃至第１２の発明のいずれかに記載のカートリッジを製造する方法であって、前記第一の樹脂成形体と前記第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して前記第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射することを特徴とするカートリッジの製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、製品設計の制約、金型の制約、及び製造設備（成形機）の制約が少なく、また製造コストを下げられ、更には得られた樹脂成形複合体及びカートリッジの外観を損なわないで、２つの樹脂成形体を分離可能に係合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜樹脂成形複合体及びその製造方法＞
本発明の樹脂成形複合体は、第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されているものである。第一の樹脂成形体としては、レーザー光に対して透過性のある第一の樹脂を成形したものを選択し、第二の樹脂成形体としては、レーザー光に対して吸収性のある第二の樹脂を成形したものを選択する。そして、第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とを近接又は当接した状態で配置して、第一の樹脂成形体側からレーザー光を照射する。そうすることで、第二の樹脂成形体のレーザー光照射部が加熱溶融又は熱膨張して突部となり、その突部によって第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体が分離可能に係合される。
【００２５】
このような樹脂成形複合体の一例を図１（ａ）に示す。図１（ａ）の樹脂成形複合体は、第一の樹脂成形体１１５と第二の樹脂成形体１１１とが、係合部１１１ｋ２によって分離可能に係合されている。第一の樹脂成形体１１５はレーザー光に対して透過性を有しており、第二の樹脂成形体１１１はレーザー光に対して吸収性を有している。そして、第一の樹脂成形体の表面のレーザー照射部１１５ｂにレーザー光を照射することで、係合部１１１ｋ２が形成されている。
【００２６】
第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体との配置は、両者が少なくとも一部分で近接又は当接していれば良く、例えば、一方の樹脂成形体の１つの面上に他方の樹脂成形体を配置することができる。また、一方の樹脂成形体が他方の樹脂成形体に嵌合されているように配置することもできる。さらに、両樹脂成形体のそれぞれが、お互いに他方に嵌合されているように配置することもできる。
【００２７】
図１の樹脂成形複合体では、第二の樹脂成形体１１１が第一の樹脂成形体１１５に嵌合されている。このように配置して、第一の樹脂成形体１１５のレーザー照射部１１５ｂからレーザーを照射することで、第二の樹脂成形体のに係合部１１１ｋ２を形成することで、両樹脂成形体が係合部１１１ｋ２を中心に矢印方向に回転可能となる。なお、この樹脂成形複合体は、第一の樹脂成形体１１５と第二の樹脂成形体１１１とを係合部１１１ｋ２のせん断方向に引っ張ることで、容易に分離することができる。
【００２８】
第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが近接して配置されている場合、その間隔は０．３ｍｍ以下である（すなわち、第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが０．３ｍｍまでの間隔をもって近接して配置されている）ことが好ましい。このように配置することで、第二の樹脂成形体のレーザー光照射部が加熱溶融又は熱膨張した際に、容易にその間隔を埋めることができ、簡便に係合部を形成することができる。なお、第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが当接した状態で配置されていても、同様の効果が得られる。
【００２９】
使用するレーザー光としては、第二の樹脂成形体を加熱溶融させる観点から、近赤外線の領域である波長８００〜１２００ｎｍのレーザー光が好ましい。例えば、波長９６０ｎｍの半導体レーザーを用いることができる。
【００３０】
第一の樹脂成形体を形成する第一の樹脂としては、レーザー光に対して透過性のある樹脂を適宜使用することができる。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等が使用できる。中でも、ヒンジ特性（繰り返し性）が良好であることから、ポリプロピレン（ＰＰ）が好適である。第一の樹脂は、レーザー光を透過する着色剤を含んでいても良い。第一の樹脂成形体は、厚さ０．５〜２．５ｍｍであることが好ましい。
【００３１】
なお、レーザー光に対して透過性のある樹脂とは、レーザー光を照射した場合の透過率が２０％以上の樹脂を意味する。
【００３２】
第二の樹脂成形体を形成する第二の樹脂としては、レーザー光に対して吸収性のある樹脂を適宜使用することができる。例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）等が使用できる。中でも、耐衝撃性が高いことから、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）が好適である。第二の樹脂は、難燃剤等を含んでいても良い。第二の樹脂成形体は、厚さ０．８〜２．５ｍｍであることが好ましい。
【００３３】
なお、レーザー光に対して吸収性のある樹脂とは、レーザー光を照射した場合の透過率が５％以下の樹脂を意味する。
【００３４】
第二の樹脂成形体に形成される突部の大きさは、所望とする係合力及び分離可能性を発揮するように適宜設定することができる。突部の直径は、レーザー光のスポット径により調整することができる。突部の高さは、照射するレーザー光のエネルギー密度により調整することができる。なお、照射するレーザー光のエネルギー密度と突部の突量とは、図１（ｂ）のグラフような傾向が見られることから、あらかじめグラフを作成して突部の大きさを調整することができる。例えば、直径０．５〜３ｍｍ、高さ０．０５〜０．３ｍｍの突部を形成することができる。
【００３５】
レーザー光の照射条件は、第二の樹脂成形体に所望の突部を形成可能な条件を適宜設定する。例えば、レーザー光のエネルギー密度を０．０５〜１．２Ｊ／ｍｍ2、レーザー光の出力を５〜２０Ｗ、とすることができる。
【００３６】
なお、第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とは、相溶性が小さくても構わない。すなわち、第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体との相溶性が小さい場合は、両者を分離可能に係合することは一般に困難であるが、本手法によれば良好に分離可能に係合することができる。ここで、「相溶性が小さい」とは、第一の樹脂と第二の樹脂との溶解度パラメーター（ＳＰ値）の差が０．２以上であることを意味する。ＳＰ値とは、分子の凝集エネルギー密度の平方根であり、分子どうしの凝集する力（分子間力）の大小を表す。本発明で用いる樹脂のＳＰ値は、Ｓｍａｌｌの式を用いて計算した。
【００３７】
また、第一の樹脂は、第二の樹脂の成形温度よりも低い成形温度を有することが好ましい。そうすることで、第一の樹脂成形体の、第二の樹脂成形体に形成された突部と接する部分が熱溶融して、より強固な係合となる。例えば、第一の樹脂として、１８０〜１９０℃の成形温度を有する樹脂を選択し、第二の樹脂として、２００〜２５０℃の成形温度を有する樹脂を選択する。なお、成型温度は、通常溶融温度以上で設定されることから、第一の樹脂は、第二の樹脂の溶融温度よりも低い溶融温度を有することが好ましい。例えば、第一の樹脂として、１８０〜１９０℃の溶融温度を有する樹脂を選択し、第二の樹脂として、２００〜２１０℃の溶融温度を有する樹脂を選択する。
【００３８】
得られる樹脂成形複合体の係合部は、突部に垂直な方向に１〜５Ｎの力をかけることで分離できることが好ましい。この力は、係合部の面積、深さ等をレーザー光のエネルギー密度、範囲を調整することで、ある程度自由に決定することが可能である。
【００３９】
上記のような樹脂成形複合体は、例えば、電子写真画像形成装置に装着されるカートリッジ等に使用することができる。
【００４０】
＜カートリッジ及びその製造方法＞
本発明のカートリッジは、電子写真画像形成装置に着脱可能なものであり、例えば、像担持体と、像担持体に作用するプロセス手段とが一体となったプロセスカートリッジが挙げられる。プロセス手段としては、像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成する現像装置、像担持体表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段等が設けられている。
【００４１】
本発明のカートリッジは、第一の樹脂成形体と第二の樹脂成形体とが分離可能に係合されている樹脂成形複合体を有しており、その樹脂成形複合体として、前述の樹脂成形複合体を用いる。好ましい実施態様として、第二の樹脂成形体で形成された、現像剤を収納する現像剤収納枠体と、第一の樹脂成形体で形成された、現像剤収納枠体の現像剤供給開口を封止しているシール部材を引き抜くための把手と、を有するプロセスカートリッジが挙げられる。ただし、本発明のカートリッジはプロセスカートリッジに限らず、画像形成装置に現像剤（トナー）のみを補給する方式（トナーカートリッジ）にも適用できる。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態としてのプロセスカートリッジについて、図面を参照しながら説明する。なお、図２に本発明に係るプロセスカートリッジの構成概略を示す斜視図、図３に本発明に係るプロセスカートリッジの構成概略を示す断面図を示す。また、図４に本発明に係る電子写真画像形成装置であるレーザービームプリンタ（以下、画像形成装置という）の断面図を示す。
【００４３】
〔プロセスカートリッジを装着した画像形成装置の構成〕
図４に記載されているように、この画像形成装置Ａでは、光学系１から画像情報に基づいたレーザー光像を照射して、あらかじめ帯電手段８により帯電処理された像担持体である感光ドラム７に潜像を形成する。光学系１は、レーザーダイオード１ａ、ポリゴンミラー１ｂ、レンズ１ｃ、及び反射ミラー１ｄで構成されている。そして、現像手段９の現像ローラ９ｃから供給される現像剤（以下トナーという）により上記潜像は現像されて、トナー像が形成される。一方、トナー像の形成と同期して、被記録材２が、給紙カセット３ａから、ピックアップローラ３ｂ、給送ローラ対（搬送ローラ対）３ｃ、搬送ローラ対３ｄ、レジストローラ対３ｅ等からなる搬送手段３で搬送される。感光ドラム７に形成されたトナー像は、転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって被記録材２に転写される。トナー像が転写された被記録材２は、ガイド板（搬送ガイド）３ｆでガイドされて定着手段５へと搬送される。
【００４４】
定着手段５は、駆動ローラ５ｃ、及びヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂからなり、通過する記録媒体２（被記録材）に熱及び圧力を加えてトナー像を被記録材２に定着させる。トナー像が定着した被記録材２は、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３ｉで搬送され、反転搬送路３ｊを通して排出部（排出トレイ）６へと排出される。尚、この画像形成装置Ａは、フラッパ３ｋ及び排出ローラ対３ｍでもって、画像形成装置本体１４側方へ排紙も可能である。
【００４５】
〔プロセスカートリッジの構成〕
このプロセスカートリッジＢは、像担持体７と、像担持体７に作用するプロセス手段を備えたものである。プロセス手段としては、像担持体７の表面を帯電させる帯電手段８、像担持体７にトナー像を形成する現像装置９、像担持体７表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段１０を有している。
【００４６】
プロセスカートリッジＢでは、像担持体である感光ドラム７が回転して、その表面が帯電手段（帯電ローラ）８によって一様に帯電される。光学系１からの光像は、露光開口部１ｅを通して感光ドラム７に露光され潜像が形成される。そして、現像手段９の有する、トナー送り部材９ｂ及びトナー規制部材である現像ブレード９ｄにより現像ローラ９ｃ上に形成された均一なトナー層により、潜像に応じたトナー像が感光ドラム７上に形成され可視像化される。転写ローラ４によりトナー像が被記録材２に転写された後は、クリーニング手段１０によって感光ドラム７に残留したトナーが除去される。
【００４７】
クリーニング手段１０は、感光ドラム７に接するように配置された弾性クリーニングブレード１０ａにより、感光ドラム７上に残留したトナーを掻き取り、廃トナー溜め１０ｂへ貯留するものである。
【００４８】
尚、プロセスカートリッジＢは、トナー溜め等を有するトナー枠体（現像剤収納枠体）１１と、現像ローラ９ｃ等を有する現像枠体１２と、感光ドラム７やクリーニング手段１０等を有するクリーニング枠体１３と、によって構成されている。
【００４９】
〔プロセスカートリッジの装着〕
図３に示すプロセスカートリッジＢの装着方向Ｘから見て、プロセスカートリッジＢの長手方向の両側には、位置決めガイドとその後方に姿勢決めガイド（いずれも不図示）が設けられている。一方、装置本体１４の上面には、ヒンジ３５ａで枢着された開閉カバー３５が上方へ向かって開くようになっている。開閉カバー３５を開くと、画像形成装置本体１４の内部の左右壁にガイドレールを有するガイド部材（不図示）が配設されている。プロセスカートリッジＢの位置決めガイド及び姿勢決めガイドをこのガイドレールに挿入することで、プロセスカートリッジＢが装置本体１４内の所定位置へ挿入される。プロセスカートリッジＢの取り出しは上記と逆である。
【００５０】
〔プロセスカートリッジに設けられたシール把手〕
前記のようなプロセスカートリッジにおいて、現像手段９は、現像ローラ９ｃ、現像ブレード９ｄ等を支持する現像枠体１２と、トナーを収容するトナー枠体１１の２つに別れて構成されている。
【００５１】
現像枠体１２とトナー枠体１１の結合のため、現像枠体１２もしくはトナー枠体１１の一方に開口長手方向の上下にほぼ平行に一本ずつ溶着リブ（不図示）が設けられている。そして、この溶着リブの根本の突条をトナー枠体１１の不図示の条溝嵌入し、超音波溶着により枠体同士を結合及び固定している。また、トナー枠体１１の現像枠体側の構成を示した図５のＪ部Ｈ−Ｈ断面である図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、現像枠体１２の長手方向の両端部１２ｉには帯状のスポンジ６４が両面接着テープ等で固定されている。このスポンジ６４の当接面６４ａがトナー枠体１１の長手方向の両端部１１ｊに当接し、その弾性により容器形状にならい現像枠体１２とトナー枠体１１が密着し、現像手段９の側面からトナーが漏れることを防止している。
【００５２】
一方、新品のプロセスカートリッジの場合、トナー枠体１１の現像枠体と結合される面には、トナー枠体１１中のトナーが現像枠体１２に侵入するのを防ぐシール部材５２（トナーシール）がヒートシール方式により溶着固定されている。ユーザーは、シール部材５２を引き剥がしてからプロセスカートリッジを装置本体１４内に装着する。
【００５３】
このシール部材５２は、トナー枠体１１の開口部１１ｍの周縁に貼り付けられるとともに、長手方向の一端５２ｂで折り返され重ねられる。他方の長手方向の一端５２ａは、現像枠体１２に固定されたスポンジ６４とトナー枠体１１との間を通り、さらに現像器サイドカバー２７の中を通って、現像器サイドカバー２７のシール引き出し開口部２７ａを通って外部へ引き出される（図２参照）。
【００５４】
そして、シール部材５２の長手方向の一端５２ａは、両面接着テープ等の接着剤（不図示）でトナー枠体１１と一体となったシール引き抜き部材である把手１５に固定されている。ユーザーは、プロセスカートリッジＢを購入後始めて電子写真画像形成装置に装着する際、取除く部材として把手１５を持ちシール部材５２を引き出すとトナー枠体１１は開封され、現像枠体１２へのトナーの供給が可能となる。
【００５５】
把手１５は、ユーザーがシール部材５２を引き抜く際の動作を行ないやすいように、リング形状をしており、指を入れるための穴１５ｄが設けられている。
【００５６】
〔シール把手とトナー枠体との係合〕
シール把手１５とトナー枠体１１とは、分離可能に係合されている。その係合の手順は以下の通りである。なお、シール把手１５はレーザー光に対して透過性のある第一の樹脂で形成されており、トナー枠体１１はレーザー光に対して吸収性のある第二の樹脂で形成されている。
手順１：図７（ａ）に示すように、トナー枠体１１の長手方向の端部１１ｊに設けられた凸部１１ｋと、シール把手１５に設けられた凹部１５ａとを、矢印方向に嵌合する。
手順２：図７（ｂ）に示すように、トナー枠体１１の凸部１１ｋのレーザー光照射面１１ｋ１と、シール把手１５の凹部１５ａの内面１５ａ１とを、近接または当接させる。近接させる場合は、その間隔Ｋは、０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。
手順３：図７（ｃ）に示すように、嵌合状態にあるトナー枠体１１の凸部１１ｋとシール把手１５の凹部１５ａに、シール把手１５の外面１５ｂ側からレーザー光ｍを照射し、図中奥行き方向にレーザーヘッドｎを移動させる。
【００５７】
以上のように、シール把手１５の外面１５ｂ側からレーザー光を照射すると、レーザー光は透過性のあるシール把手１５を透過し、トナー枠体１１のレーザー光照射面１１ｋ１に到達する。トナー枠体１１では、レーザー光を吸収して熱エネルギーに変換されるので、レーザー光照射部が加熱溶融又は熱膨張して突部１１ｋ２となり、間隔Ｋを埋めることができる。さらに、突部１１ｋ２に接するシール把手１５の内面１５ａ１も、突部１１ｋ２からの熱伝達により加熱溶融し、図７（ｄ）及びその拡大図である図７（ｅ）に示すような係合が形成される。
【００５８】
上記の係合は、シール把手１５を図６（ｂ）に示す矢印Ｐの方向に引っ張るとトナー枠体１１からの分離が可能であり、矢印Ｑ方向に対しては抗することができる。すなわち、シール把手１５が、輸送時などの振動や衝撃で容易に脱落してしまわないようになる。
【００５９】
シール把手１５の材質は、トナー枠体１１の材質の成形温度よりも低い成形温度のものが好ましい。そうすることで、シール把手１５の内面１５ａ１が、突部１１ｋ２からの熱伝達により加熱溶融しやすくなり、係合が容易になる。すなわち、時間とともに突部１１ｋ２の熱は周囲へ拡散し熱量は減少するが、それでも係合が可能となる。
【００６０】
本実施形態では、トナー枠体１１の材質としてＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）（成形温度：２１０℃）を採用し、シール把手１５の材質としてはＰＰ（ポリプロピレン）（成形温度：１９０℃）を採用している。
【００６１】
トナー枠体１１の突部１１ｋ２の高さは、照射するレーザー光のエネルギー密度と図１（ｂ）に示すグラフのような関係を有する。本実施形態では、照射したレーザー光のエネルギー密度が０．３３Ｊ／ｍｍ2のときに、突量Ｌ（図７（ｅ）参照）は０．２２ｍｍであった。またその際の引き抜き力である図６の（ｂ）のＰ方向の力は、５．５Ｎであった。なお、この引き抜き力は、係合部の面積、深さ等をレーザー光のエネルギー密度、範囲を振ることで、ある程度自由に決定することが可能である。
【００６２】
〔レーザー光〕
レーザー光の波長は近赤外線（８００〜１２００ｎｍ）であれば特に限定はされない。本実施形態では、ファインディバイス社のレーザー溶着機（商品名：ＦＤ２００、波長：９６０ｎｍ）を用いた。また、レーザー光照射部のエネルギー密度は０．０５〜１．２Ｊ／ｍｍ2であることが好ましい。本実施形態では、速度５０ｍｍ／ｓｅｃ、出力２０Ｗ、スポット径φ１．２ｍｍとしたことから、そのエネルギー密度は０．３３Ｊ／ｍｍ2であった。
【００６３】
〔シール把手の材料〕
本実施形態では、シール把手の材料として、レーザー光を透過する着色剤にて着色されたポリプロピレン（ＰＰ）を用いている。なお、ポリプロピレン（ＰＰ）のＳＰ値は１７．４である。この材料の選定理由は、次の通りである。（１）ヒンジ特性（繰り返し性）が良好であること。（２）プロセスカートリッジを出荷、輸送などのため梱包する際に、シール把手１５に設けられた薄肉部１５ｃで折り曲げることができること。すなわち、図６（ａ）に示すように、シール把手１５の短手方向に薄肉部１５ｃを設けて、この薄肉部１５ｃでシール把手１５を折り曲げることができるようにすることで、シール把手１５の引き抜きやすさを損なうことなく、梱包部材を小さくすることができる。作製したシール把手のレーザー光透過率は４０％であった。
【００６４】
〔トナー枠体の材料〕
トナー枠体を含むカートリッジ枠体に好適に用いることのできる材料としては、ゴム変性スチレン系材料であるＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）が挙げられる。ハイインパクトポリスチレンは、安価でかつ流動性が良いＰＳ（ポリスチレン）に、耐衝撃性を向上させるため、ゴム状重合体、またはゴム状共重合体を混合したものである。ゴム状重合体又はゴム状共重合体としては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン−イソプレン共重合体、天然ゴム、エチレン−プロピレン共重合体等が好ましく用いられる。
【００６５】
また、上記材料には、火災に対する安全性として、ＵＬ−９４のＶ２ランクの難燃性が求められる場合が多い。そのために、難燃剤として臭素系難燃剤やリン酸エステル系難燃剤が添加される。臭素系難燃剤としては、例えば、エチレンビスペンタブロモベンゼン、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体、ポリ臭化脂肪族エーテル誘導体などが使用される。リン酸エステル系難燃剤としては、例えば、レゾルシノールビス（ジフェニルフォスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルフォスフェート）などが使用される。
【００６６】
更に、第２の難燃剤を添加することで上記難燃剤の添加量を減らすことが可能となり、ベースポリマーの耐熱性の低下を防ぐこともできる。難燃剤として臭素系難燃剤を用いる場合には、第２の難燃剤としては三酸化アンチモンを使用するとその効果が大きく、好ましく用いられる。
【００６７】
本実施形態においては、カートリッジ枠体はレーザー光吸収体として用いるため、次の組成の樹脂組成物により形成した。即ち、スチレン系樹脂（重量平均分子量２２００００）１００質量部に、着色材（個数平均粒径１６ｎｍのカーボンブラック）０．７質量部、ゴム（個数平均粒径１．８μｍ）８質量部、難燃剤（リン酸エステル系）を添加した樹脂組成物を用いた。なお、スチレン系樹脂のＳＰ値は１８．３であり、ゴムはポリブタジエンゴムであり、難燃剤は芳香族縮合型リン酸エステルであり、難燃剤の添加量は８質量部である。この樹脂組成物で板厚２ｍｍに成形した枠体のレーザー光透過率は０．５％であった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態における樹脂成形複合体の構成概略を示す斜視図であり、（ｂ）は照射するレーザー光のエネルギー密度と突部の突量との関係の傾向を示すグラフである。
【図２】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジの構成概略を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジの構成概略を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジを装着した電子写真画像形成装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジのトナー枠体を示す斜視図である。
【図６】図５のＪ部Ｈ−Ｈ断面の構成を示す図であり、（ａ）はトナー枠体１１と現像枠体１２との結合前の状態、（ｂ）はトナー枠体１１と現像枠体１２との結合後の状態を示す。
【図７】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジのシール把手とトナー枠体の係合手順を説明する断面図であり、（ａ）は手順１の段階、（ｂ）は手順２の段階、（ｃ）は手順３の段階、（ｄ）は手順１〜３後の段階、（ｅ）は（ｄ）の拡大図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：光学系
１ａ：レーザーダイオード
１ｂ：ポリゴンミラー
１ｃ：レンズ
１ｄ：反射ミラー
１ｅ：露光開口部
２：被記録材
３：搬送手段
３ａ：給紙カセット
３ｂ：ピックアップローラ
３ｃ：搬送ローラ対（給送ローラ対）
３ｄ：搬送ローラ対
３ｅ：レジストローラ対
３ｆ：搬送ガイド（ガイド板）
３ｇ、３ｈ、３ｉ：排出ローラ対
３ｊ：反転搬送路
３ｋ：フラッパ
３ｍ：排出ローラ対
４：転写ローラ
５：定着手段
５ａ：ヒータ
５ｂ：定着ローラ
５ｃ：駆動ローラ
６：排出トレイ（排出部）
７：感光ドラム（像担持体）
８：帯電ローラ（帯電手段）
９：現像装置（現像手段）
９ｂ：トナー送り部材
９ｃ：現像ローラ
９ｄ：現像ブレード
１０：クリーニング手段
１０ａ：弾性クリーニングブレード
１０ｂ：トナー溜
１１：トナー枠体
１１ｊ：長手方向の端部
１１ｋ：凸部
１１ｋ１：レーザー光照射面
１１ｋ２：突部
１１ｍ：開口部
１２：現像枠体
１２ｉ：長手方向の端部
１３：クリーニング枠体
１４：画像形成装置本体
１５：把手
１５ａ：凹部
１５ａ１：内面
１５ｂ：外面
１５ｃ：薄肉部
１５ｄ：指を入れるための穴
２７：現像器サイドカバー
２７ａ：シール引き出し開口部
３５：開閉部材（開閉カバー）
３５ａ：ヒンジ
５２：トナーシール（シール部材）
５２ａ、５２ｂ：長手方向の一端
６４：スポンジ
６４ａ：当接面
１１１：第二の樹脂成形体
１１１ｋ２：係合部
１１５：第一の樹脂成形体
１１５ｂ：レーザー照射部
Ａ：レーザービームプリンタ（画像形成装置）
Ｂ：プロセスカートリッジ
Ｋ：間隔
Ｌ：突量
Ｘ：プロセスカートリッジの装着方向
ｍ：レーザー光
ｎ：レーザーヘッド
【図１】
2007196675.tif 000003
【図２】
2007196675.tif 000004
【図３】
2007196675.tif 000005
【図４】
2007196675.tif 000006
【図５】
2007196675.tif 000007
【図６】
2007196675.tif 000008
【図７】
2007196675.tif 000009