JP2002040781A - 電子写真画像形成装置，プロセスカートリッジ，現像装置、及び枠体溶着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも超音波溶着により結合する第一の
枠体と第二の枠体を有するプロセスカートリッジにおい
て、溶着リブの溶融の不均一をなくすことにより溶着を
安定させ、溶着強度を向上させることができるプロセス
カートリッジを提供する。 【解決手段】 現像剤枠体１１の溶着溝１１ｃ，１１ｄ
に溶着リブ１１ｇ，１１ｈを設けることにより、現像枠
体１３と現像剤枠体１１を超音波溶着する際に、初期の
段階で現像枠体１３と現像剤枠体１１が部分的に接触し
て、その接触個所から現像枠体１３の溶着リブ１３ｃ，
１３ｄの溶融が始まり、均一に溶着することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真画像形成装
置及びこれらに用いられる現像装置，プロセスカートリ
ッジ、及び枠体溶着方法に関する。

【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。そして、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。

【０００３】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
ジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とする
ものである。および、帯電手段、現像手段、クリーニン
グ手段の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一
体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に
着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段
と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し
て電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをい
う。

【０００４】

【従来の技術】電子写真画像形成プロセスを用いた電子
写真画像形成装置においては、電子写真感光体および電
子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカート
リッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装
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
ザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上
させることができる。また、使用済カートリッジは回収
し、リサイクルすることも可能である。そのため、この
プロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置に
おいて広く用いられている。

【０００５】このようなプロセスカートリッジの一例と
して、前記プロセス手段の一つである現像手段を一体的
にカートリッジ化した現像装置が知られている。この現
像装置には、現像スリーブ等を支持する現像枠体と、現
像剤であるトナーを収容する現像剤枠体とを、それぞれ
の接合部を当接して超音波溶着する構成をとっているも
のがある。この超音波溶着は、プロセスカートリッジを
構成する様々な枠体同士を溶着する手段として用いられ
ているが、一例として、現像枠体と現像剤枠体との溶着
について以下説明する。

【０００６】図２（ａ），（ｂ）は、現像装置の一例を
示す図である。図３は、現像装置を現像枠体１３と現像
剤枠体１１に分割した状態を示す縦断面図である。図２
（ｂ）は、現像枠体１３を現像剤枠体１１側から見た図
（図３の矢印Ｅ方向から見た図）であり、図２（ａ）
は、現像剤枠体１１を現像枠体１３側から見た図（図３
の矢印Ｆ方向から見た図）である。

【０００７】図２（ａ）に示すように、現像剤枠体１１
の現像枠体１３への接合部には、現像剤枠体１１から現
像枠体１３へ現像剤を送り出すための開口部１１ａが設
けられている。この開口部１１ａは、図２（ａ）に示す
ように現像剤枠体１１を現像枠体１３側から見た場合
に、左右方向に長い長方形状をしている。この開口部１
１ａには、開口部１１ａ周囲を溶着して、開口部１１ａ
を覆うように現像剤シール部材１００が設けられてい
る。現像剤シール部材１００は現像装置の使用前に引き
裂かれ、現像剤枠体１１から現像枠体１３内へ現像剤を
送り出せる状態となる。

【０００８】一方、現像枠体１３には、現像剤枠体１１
から送り出された現像剤を現像スリーブ１２に供給する
ために、開口部１３ａが設けられている。開口部１３ａ
は現像剤枠体１１の開口部１１ａと対向して設けられ、
現像剤枠体１１の開口部１１ａとほぼ等しい大きさとな
っている。

【０００９】図２（ｂ）に示すように、現像枠体１３の
上下端部近傍には、現像剤枠体１１と超音波溶着される
溶着リブ１３ｃと１３ｄが設けられている。二本の溶着
リブ１３ｃ，１３ｄは直線状をなし、開口部１３ａの長
手方向に沿って平行に配置されている。上側の溶着リブ
１３ｃの長手方向両端部には、現像剤枠体１１との位置
決めをするためのボス１３ｅ，１３ｆが設けられてい
る。また、現像枠体１３の長手方向両端部には、現像剤
枠体１１との間からの現像剤洩れを防止するために、弾
性発泡体からなるシール部材２７，２８が取り付けられ
ている。

【００１０】一方、現像剤枠体１１には、現像枠体１３
の溶着リブ１３ｃ，１３ｄに対向する位置にそれぞれ溶
着溝１１ｃ，１１ｄが設けられている。二本の溶着溝１
１ｃ，１１ｄは直線状をなし、開口部１１ａの長手方向
に沿って平行に配置されている。上側の溶着溝１１ｃの
長手方向両端部には、ボス１３ｅ，１３ｆとそれぞれ嵌
合する位置決め穴１１ｅ，１１ｆが設けられている。

【００１１】現像枠体１３と現像剤枠体１１は、ボス１
３ｅ，１３ｆと位置決め穴１１ｅ，１１ｆを嵌合するこ
とにより位置決めされた後、現像枠体１３の溶着リブ１
３ｃ，１３ｄの背面１３ｇ，１３ｈを圧しながら超音波
振動を加えることによって、溶着リブ１３ｃ，１３ｄを
溶かして現像剤枠体１１の溶着溝１１ｃ，１１ｄに溶着
される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成では超音波溶着の際に、溶着リブの溶けの不均一
が発生するため溶着条件が強くなっていた。その結果、
枠体の変形により印字の品質が低下する可能性や枠体か
らの現像剤洩れの可能性があった。また、溶着リブの溶
けの不均一は強度的ムラを引き起こすために管理の困難
さがあり、生産効率の低下及びコストアップなどの問題
点があった。

【００１３】本出願に係る発明は、上記のような課題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、溶着リブの溶融の不均一をなくすことにより溶
着を安定させ、溶着強度を向上させることができるプロ
セスカートリッジ、現像装置及び電子写真画像形成装置
及び枠体溶着方法を提供することにある。

【００１４】また、超音波溶着する際の溶着圧力を低く
抑えることにより、溶着時の枠体の変形を小さくし、溶
着後の枠体各部の位置精度を向上させて印字品質の安定
化を図ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能であり、電子
写真感光体に形成された静電画像を現像するための現像
装置において、少なくとも超音波溶着により結合する第
一の枠体と第二の枠体を有し、前記第一の枠体に設けた
溶着リブと前記第二の枠体が、超音波溶着工程の初期に
おいて部分的に接触することを特徴とする現像装置であ
る。

【００１６】また、本出願に係る第２の発明は、前記第
一の枠体に設けた前記溶着リブと交差するように、前記
第二の枠体に溶着リブを設けたことを特徴とする第１の
発明に記載の現像装置である。

【００１７】更に、本出願に係る第３の発明は、前記第
一の枠体に設けた前記溶着リブの断面形状が、該溶着リ
ブの長手方向において等しくなく、部分的に突出した形
状をなすことを特徴とする第１の発明に記載の現像装置
である。

【００１８】また、本出願に係る第４の発明は、電子写
真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ
において、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形
成された静電潜像を現像するための現像手段と、少なく
とも超音波溶着により結合する第一の枠体と第二の枠体
を有し、前記第一の枠体に設けた溶着リブと前記第二の
枠体が、超音波溶着工程の初期において部分的に接触す
ることを特徴とするプロセスカートリッジである。

【００１９】更に、本出願に係る第５の発明は、前記第
一の枠体に設けた前記溶着リブと交差するように、前記
第二の枠体に溶着リブを設けたことを特徴とする第４の
発明に記載のプロセスカートリッジである。

【００２０】また、本出願に係る第６の発明は、前記第
一の枠体に設けた前記溶着リブの断面形状が、該溶着リ
ブの長手方向において等しくなく、部分的に突出した形
状をなすことを特徴とする第４の発明に記載のプロセス
カートリッジである。

【００２１】更に、本出願に係る第７の発明は、少なく
とも超音波溶着により結合する第一の枠体と第二の枠体
を有する現像装置を備えた電子写真画像形成装置におい
て、前記第一の枠体に設けた溶着リブと前記第二の枠体
が、超音波溶着工程の初期において部分的に接触するこ
とを特徴とする電子写真画像形成装置である。

【００２２】また、本出願に係る第８の発明は、前記第
一の枠体に設けた前記溶着リブと交差するように、前記
第二の枠体に溶着リブを設けたことを特徴とする第７の
発明に記載の電子写真画像形成装置である。

【００２３】更に、本出願に係る第９の発明は、前記第
一の枠体に設けた前記溶着リブの断面形状が、該溶着リ
ブの長手方向において等しくなく、部分的に突出した形
状をなすことを特徴とする第７の発明に記載の電子写真
画像形成装置である。

【００２４】また、本出願に係る第１０の発明は、電子
写真画像形成装置本体に着脱可能であり、電子写真感光
体に形成された静電画像を現像するための現像装置を構
成する溶着リブを有する第一の枠体と、前記溶着リブに
嵌合する溶着溝を有する前記現像装置を構成する第二の
枠体を嵌合させて、超音波振動を与えることにより、前
記第一の枠体と前記第二の枠体を溶着させる枠体溶着方
法において、前記溶着リブと前記溶着溝を部分的に接触
させ、超音波振動を与えることにより、前記第一の枠体
と前記第二の枠体を溶着させることを特徴とする枠体溶
着方法である。

【００２５】更に、本出願に係る第１１の発明は、電子
写真画像形成装置本体に着脱可能であり、電子写真感光
体に形成された静電画像を現像するための現像装置を構
成する溶着リブを有する第一の枠体と、前記溶着リブに
嵌合する溶着溝を有する前記現像装置を構成する第二の
枠体を嵌合させて、超音波振動を与えることにより、前
記第一の枠体と前記第二の枠体を溶着させる枠体溶着方
法において、前記溶着溝は複数の凸部を有し、前記第一
の枠体と前記第二の枠体を嵌合させることにより、前記
凸部と前記溶着リブを接触させ、超音波振動を与えるこ
とを特徴とする枠体溶着方法である。

【００２６】また、本出願に係る第１２の発明は、電子
写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッ
ジを構成する溶着リブを有する第一の枠体と、前記溶着
リブに嵌合する溶着溝を有する前記プロセスカートリッ
ジを構成する第二の枠体を嵌合させて、超音波振動を与
えることにより、前記第一の枠体と前記第二の枠体を溶
着させる枠体溶着方法において、前記溶着リブと前記溶
着溝を部分的に接触させ、超音波振動を与えることによ
り、前記第一の枠体と前記第二の枠体を溶着させること
を特徴とする枠体溶着方法である。

【００２７】更に、本出願に係る第１３の発明は、電子
写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッ
ジを構成する溶着リブを有する第一の枠体と、前記溶着
リブに嵌合する溶着溝を有する前記プロセスカートリッ
ジを構成する第二の枠体を嵌合させて、超音波振動を与
えることにより、前記第一の枠体と前記第二の枠体を溶
着させる枠体溶着方法において、前記溶着溝は複数の凸
部を有し、前記第一の枠体と前記第二の枠体を嵌合させ
ることにより、前記凸部と前記溶着リブを接触させ、超
音波振動を与えることを特徴とする枠体溶着方法であ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る現像装
置、プロセスカートリッジ及びこれを用いる電子写真画
像形成装置について説明する。なお、以下の説明におい
て長手方向とは、プロセスカートリッジＢを画像形成装
置Ａ本体へ着脱する方向と交差する方向（略直交する方
向）であり、記録媒体の表面と平行であり、且つ、記録
媒体の搬送方向と交差（略直交）する方向である。

【００２９】〔画像形成装置の全体の説明〕まず、電子
写真画像形成装置（以下、画像形成装置Ａと称す）の全
体構成について、図４を参照して説明する。図４は、プ
ロセスカートリッジＢが装着されている状態の画像形成
装置Ａの縦断面を示す概略図である。

【００３０】像担持体の一形態であるドラム形状の電子
写真感光体（以下、感光体ドラム７と称す）は、画像形
成装置Ａ内のプロセスカートリッジＢに装設されてい
る。この感光体ドラム７は図示矢印方向に回転し、帯電
手段である帯電ローラ８によって帯電される。ついで、
レーザーダイオード、ポリゴンミラー、レンズ、反射ミ
ラーを有した光学手段１から画像情報に応じたレーザー
光を感光体ドラム７に照射することによって、感光体ド
ラム７に画像情報に応じた潜像が形成される。この潜像
は、現像手段１０によって現像され、可視像であるトナ
ー像とされる。

【００３１】現像手段１０は、感光体ドラム７に現像剤
（トナー）を送り出す現像剤担持体である現像スリーブ
１２と、現像スリーブ１２の表面に付着する現像剤の量
を規制するための規制部材である現像ブレード１８とか
らなる。また、現像スリーブ１２及び現像ブレード１８
と、それらを保持する現像枠体１３と、現像剤を収容し
た現像剤枠体１１（トナー容器ともいう）を結合して、
現像装置である現像ユニット２０を構成している。

【００３２】現像スリーブ１２は、その外表面が略円筒
状をなし現像枠体１３に回転可能に支持され、内部には
固定磁石１７を内蔵している。また、現像ブレード１８
は、現像スリーブ１２と適当な間隔をとって、現像スリ
ーブ１２とほぼ平行に配設されている。そして、現像剤
枠体１１は、現像剤であるトナーを収容するトナー収容
部１４を形成し、トナー収容部１４内のトナーを送り出
すトナー送り部材１５を備えている。トナー送り部材１
５は、柔軟性と弾性とを備えたプラスチックシートを有
する。現像剤枠体１１は、トナー収容部１４を構成し、
現像枠体１３に固着され、トナー収容部１４内のトナー
を現像枠体１３に供給している。

【００３３】現像枠体１３は現像室１３ｂを有してお
り、現像室１３ｂに隣接するトナー収容部１４内のトナ
ーは、トナー送り部材１５の回転によって現像室１３ｂ
へと送り出される。現像枠体１３は、現像スリーブ１２
の近傍に回動自在なトナー攪拌部材１６を備えており、
トナー収容部１４から送り出された現像室１３ｂ内のト
ナーを、トナー攪拌部材１６の回動によって循環させ
る。また、トナーは磁性を有しており、現像スリーブ１
２は固定磁石１７を内蔵しているため、現像スリーブ１
２上にはトナーが付着する。

【００３４】そして、現像スリーブ１２を回転すること
によってトナーは搬送され、現像ブレード１８によって
摩擦帯電電荷が付与されるとともに所定厚のトナー層が
現像スリーブ１２上に形成され、このトナーが感光体ド
ラム７の現像領域へと搬送される。この現像領域へと供
給されたトナーは、感光体ドラム７上の前記潜像へと転
移され、感光体ドラム７上にトナー像を形成する。な
お、現像スリーブ１２は、画像形成装置Ａ本体に設けら
れている現像バイアス回路に接続されており、通常、交
流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加
される。

【００３５】一方、上記トナー像の形成と同期して、給
紙カセット３ａにセットした記録媒体２を、ピックアッ
プローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ，３ｄおよびレジスト
ローラ対３ｅにより転写位置へと搬送する。転写位置に
は、転写手段としての転写ローラ４が配置されており、
転写ローラ４に電圧を印加することによって、感光体ド
ラム７上のトナー像を記録媒体２に転写する。

【００３６】トナー像の転写を受けた記録媒体２は、搬
送ガイド３ｆにより定着手段５へと搬送される。定着手
段５は、駆動ローラ５ｃと、ヒータ５ａを内蔵し支持部
材５ｄに支転され筒状シートの定着回転体５ｂを備え、
通過する記録媒体２に熱および圧力を印加して、転写さ
れたトナー像を記録媒体２上に定着させる。

【００３７】トナー像が定着した記録媒体２は、排出ロ
ーラ対３ｇによって搬送され、反転経路３ｊを経由して
排出ローラ対３ｈにより排出トレイ６へと排出される。
この排出トレイ６は、画像形成装置Ａの上面に設けられ
ている。なお、揺動可能なフラッパ３ｋを動作させるこ
とにより、反転経路３ｊを介することなく記録媒体２を
排出することも可能である。本実施の形態では、上記ピ
ックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ，３ｄ、レジ
ストローラ対３ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ローラ対３
ｇ，３ｈによって、搬送手段を構成している。

【００３８】また、転写ローラ４によってトナー像を記
録媒体２に転写した後の感光体ドラム７は、クリーニン
グ手段９によって感光体ドラム７上に残留したトナーが
除去された後、次の画像形成プロセスに供される。クリ
ーニング手段９は、感光体ドラム７に当接して設けられ
た弾性クリーニングブレード９ａと残留トナーを収容す
る除去トナー溜め９ｂより成る。除去トナー溜め９ｂは
クリーニング枠体９ｃによって形成されており、更にク
リーニング枠体９ｃはクリーニングブレード９ａを支持
している。クリーニング手段９は、クリーニングブレー
ド９ａによって感光体ドラム７上の残留トナーを掻き落
として、除去トナー溜め９ｂへと集める。

【００３９】〔プロセスカートリッジの説明〕一方、図
５に示すように本実施の形態では、プロセスカートリッ
ジＢは、現像手段１０を備えた現像枠体１３に現像剤枠
体１１を溶着して、一体として現像ユニット２０（現像
装置）を形成している。現像剤枠体１１は、トナーを収
容するトナー収容部１４を形成し、そのトナー収容部１
４内にトナー送り部材１５を回転可能に支持している。
現像枠体１３は、現像手段１０である現像スリーブ１２
および現像ブレード１８を保持している。

【００４０】また、クリーニングブレード９ａ等のクリ
ーニング手段９、感光体ドラム７および帯電ローラ８を
クリーニング枠体９ｃで支持して、クリーニングユニッ
ト１９を形成している。

【００４１】そして、プロセスカートリッジＢは、前記
現像ユニット２０及びクリーニングユニット１９を回転
可能に結合して、一体化することによってカートリッジ
化されている。

【００４２】次に、プロセスカートリッジＢを画像形成
装置本体に着脱する方法について、図１０を用いて説明
する。図１０は画像形成装置Ａの開閉部材３５を開放し
た状態を示す斜視図である。画像形成装置Ａは、図４に
示すヒンジ３５ａを中心に開閉部材３５を開放すると、
画像形成装置Ａの左右の内壁に前下りの左右ガイドレー
ル２６Ｌ，２６Ｒ（２６Ｒは不図示）が見える。そし
て、感光体ドラム７と同軸上にある左右円筒形ガイド、
及び、プロセスカートリッジＢの画像形成装置Ａ本体へ
の装着方向を前とした場合に円筒形ガイドより後方に位
置する細長い姿勢決めガイドを、前記ガイドレール２６
Ｌ，２６Ｒに挿入して、画像形成装置Ａの位置決め溝２
６ｂＬ，２６ｂＲ（２６ｂＲは不図示）に円筒形ガイド
を嵌め込むことにより、プロセスカートリッジＢを画像
形成装置Ａに装着する。

【００４３】逆に、画像形成装置Ａに装着されたプロセ
スカートリッジＢを取り外すときには、上記とは反対の
手順で前記ガイドレール２６Ｌ，２６Ｒに沿って、プロ
セスカートリッジＢを引き抜くことにより行う。

【００４４】本実施の形態においては、プロセスカート
リッジＢは、現像室１３ｂ内のトナーの消費に従ってそ
の残量を逐次検出するための現像剤量検出手段を備えて
いる。

【００４５】本実施の形態では、図５に示すように現像
剤量検出手段を構成する測定電極部材として、第一の電
極８１、第二の電極８２、第三の電極８３が現像枠体１
３に設けられ、現像スリーブ１２に沿って平行に配置さ
れている。第一の電極８１は現像スリーブ１２の近傍に
現像スリーブ１２に沿って設けられ、第三の電極８３は
現像枠体１３の底部に設けられており、第一の電極８１
と第三の電極８３は現像枠体１３内で電気的に接続され
同電位になっている。

【００４６】また、第二の電極８２は、第一の電極８１
よりも現像剤枠体１１方向寄りに設けられており、第一
の電極８１及び第三の電極８３と対向するように、現像
枠体１３の上部に配置されている。第一の検出手段は、
第一の電極８１または第二の電極８２のどちらかに電圧
を印加することで電極間に静電容量を誘起させるもので
あり、この静電容量を画像形成装置Ａに設けられた検出
回路で測定することによってトナー量を検出する構成と
される。

【００４７】すなわち、電極間にトナーが進入すること
によって、電極間の静電容量が変化するため、この変化
を検出することにより、トナー量を検出することができ
る。本実施の形態では、第二の電極８２に電圧を印加し
て入力側とし、第一の電極８１と第三の電極８３を出力
側としている。

【００４８】前記第一，第二，第三の電極８１，８２，
８３は、トナー送り部材１５によって現像剤枠体１１か
ら搬送されたトナーが進入できる位置に配置されてお
り、プロセスカートリッジＢ内のトナー量が多いとき
は、各電極で囲まれた空間にはトナー送り部材１５によ
ってトナーが押し込まれるため、電極間の静電容量は高
い値を示し続ける。しかし、プロセスカートリッジを使
用していくとトナーが消費され、第二電極８２と第一，
第三の電極８１，８３間のトナーの高さが減少してい
き、電極間の静電容量も減少していく。そして、この静
電容量の減少から、トナー量を逐次検出する。

【００４９】最終的には、現像スリーブ１２の表面のト
ナーを掻き取る現像ブレード１８の先端近傍のトナーが
消費されることで画像上白抜けが発生し、トナー無し状
態となる。本実施の形態では、現像スリーブ１２に印加
される現像バイアス電圧を入力電圧とし、現像スリーブ
１２と第一電極８１の間の静電容量をも検出することに
よって、トナー無し状態を検知している。すなわち、現
像剤量検出手段は、複数の電極間の静電容量の変化を検
出することで、トナー量を逐次に検出することができ
る。

【００５０】〔現像枠体と現像剤枠体の溶着の説明〕次
に、現像枠体１３と現像剤枠体１１の結合構成について
図１及び図６を用いて説明する。図１（ａ），（ｂ）及
び図６は、本出願に係る現像装置の一例を示している。
図６は、現像枠体１３と現像剤枠体１１を溶着する前の
状態を示す縦断面図である。図１（ｂ）は、現像枠体１
３を現像剤枠体１１側から見た図（図６の矢印Ｅ方向か
ら見た図）であり、図１（ａ）は、現像剤枠体１１を現
像枠体１３側から見た図（図６の矢印Ｆ方向から見た
図）である。

【００５１】図１（ａ）に示すように、現像剤枠体１１
の現像枠体１３との接合部には、現像剤枠体１１から現
像枠体１３へ現像剤を送り出すための開口部１１ａが設
けられている。この開口部１１ａは、図１（ａ）に示す
ように現像剤枠体１１を現像枠体１３側から見た場合
に、左右方向（長手方向）に長い長方形状をしている。
そして、この開口部１１ａには、現像剤シール部材１０
０が設けられている。

【００５２】シール部材１００は、例えばＡｌ（アルミ
ニウム）フィルムの上下にＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）フィルムを積層して成り、新品時は図１に示
すように現像剤枠体１１の開口部１１ａを塞ぐように貼
り付けられている。このシール部材１００は、現像剤枠
体１１に設けられた開口部１１ａを覆い、開口部１１ａ
を囲うように現像剤枠体１１に溶着固定されている。そ
して、シール部材１００は、長手方向一端部１００ａで
折り返されて、把手端部１００ｂが開口部１１ａの端か
らはみ出すようにしてあり、把手端部１００ｂは手掛け
となる把手部材１４ｔに貼り付けてある。また、この把
手部材１４ｔは現像剤枠体１１と一体成形されており、
現像剤枠体１１とつながる部分を特に薄くして切り離せ
るように形成してある。なお、把手部材１４ｔは、プロ
セスカートリッジＢを梱包する際に長手方向のスペース
を省くことができるように、略９０°折り曲げられて梱
包される。

【００５３】シール部材１００は、開口部１１ａを引き
裂き開封するために、積層されたＰＥＴフィルムの一層
に切れ込み１００ｃを設けてあり、開封動作を行うこと
により、前記切れ込み１００ｃに沿ってシール部材１０
０が引き裂かれて、現像剤枠体１１の開口部１１ａが開
封される。

【００５４】トナー収容部１４に収納されたトナーを現
像枠体１３内へ送り出すためには、まず、プロセスカー
トリッジＢの外部へ突出しているシール部材１００の把
手端部１００ｂが貼り付けられた把手部材１４ｔの根本
側を、現像剤枠体１１から切り離す。そして、切り離し
た後に把手部材１４ｔを操作者が手で引くことにより、
シール部材１００が折り返し部を支点に切れ込み１００
ｃに沿って引き裂かれて、現像剤枠体１１の開口部１１
ａ側が開封され、トナーをトナー収容部１４から現像枠
体１３内へ送り出し可能となる。

【００５５】現像枠体１３には、現像剤枠体１１から送
り出された現像剤を現像スリーブ１２に供給するため
に、開口部１３ａが設けられている。開口部１３ａは、
現像剤枠体１１の開口部１１ａと対向する位置に設けら
れ、現像剤枠体１１の開口部１１ａとほぼ等しい大きさ
となっている。

【００５６】図１（ｂ）に示すように、現像枠体１３の
上下端部近傍には、凸部１３ｊ，１３ｋが設けられてい
る。二本の凸部１３ｊ，１３ｋは、開口部１３ａの長手
方向に沿って長い直線状をなし、それぞれ平行に配置さ
れている。この凸部１３ｊ，１３ｋの頂面には、図７に
示すように、超音波溶着する際の溶融部となる溶着リブ
１３ｃ，１３ｄが設けられている。溶着リブ１３ｃ，１
３ｄはその縦断面形状が三角形状をなし、それぞれ凸部
１３ｊ，１３ｋの頂面から突出して形成された突起であ
り、凸部１３ｊ，１３ｋの長手方向に亘って形成されて
いる。

【００５７】また、図８に示すように、上側に配置され
ている溶着リブ１３ｃの長手方向両端部には、現像剤枠
体１１との位置決めをするためのボス１３ｅ，１３ｆが
設けられている。また、現像枠体１３の長手方向両端部
には、現像剤枠体１１との接合部間からの現像剤洩れを
防止するために、弾性発泡体からなるシール部材２７，
２８が取り付けられている。

【００５８】一方、図１（ａ）に示すように、現像剤枠
体１１には、現像枠体１３の溶着リブ１３ｃ及び１３ｄ
とそれぞれ対向する位置に、凹状の溶着溝１１ｃ，１１
ｄを設けている。二本の溶着溝１１ｃ，１１ｄは直線状
をなし、開口部１１ａの長手方向に沿ってそれぞれ平行
に配置されている。この溶着溝１１ｃ，１１ｄには、現
像枠体１３に設けられた溶着リブ１３ｃ，１３ｄと交差
するように、複数の溶着リブ１１ｇ，１１ｈを等間隔に
設けている。図７に示すように複数の溶着リブ１１ｇ，
１１ｈは現像枠体１３に設けられた溶着リブ１３ｃ，１
３ｄと直角に交わり、その断面が略三角形状をなしてい
る。溶着リブ１１ｇ，１１ｈは溶着溝１１ｃ，１１ｄの
溝底面に現像剤枠体１１と一体成形されている。

【００５９】また、上側に配置される溶着溝１１ｃの長
手方向両端部には、ボス１３ｅ、１３ｆと嵌合する位置
決め穴１１ｅ，１１ｆが設けられている。

【００６０】そして、図６に示すように現像剤枠体１１
の接合部と現像枠体１３の接合部を向かい合わせて、現
像枠体１３を現像剤枠体１１の方へ押し付けることによ
り、ボス１３ｅ，１３ｆと位置決め穴１１ｅ，１１ｆを
それぞれ嵌合させて位置決めする。その後、現像剤枠体
１１を不図示の台に固定した状態で、現像枠体１３の溶
着リブ１３ｃ，１３ｄの背面１３ｇ，１３ｈを圧しなが
ら超音波振動を加える。すると、超音波振動によって、
凸部１３ｊ，１３ｋに設けられた溶着リブ１３ｃ，１３
ｄが溶けて、凹状の溶着溝１１ｃ，１１ｄの底と溶着
し、現像枠体１３と現像剤枠体１１が一体に結合され
る。

【００６１】従来の枠体結合においては、超音波溶着の
際に、直線状の溶着リブ１３ｃ，１３ｄと凹状の溶着溝
１１ｃ，１１ｄが線接触した状態で圧しながら超音波振
動が与えられた。この場合には、直線状の溶着リブ１３
ｃ，１３ｄの長手方向において接触圧が異なるため、接
触圧の最も高い一部分から溶着リブ１３ｃ，１３ｄの溶
融が始まり、不均一に広がっていくことがあった。そし
て、安定した溶着強度を得るために、現像枠体１３の溶
着リブ１３ｃ，１３ｄの背面１３ｇ，１３ｈから加える
面圧力を高くするなど溶着条件を強くする必要があり、
ひいては枠体に変形をもたらす場合があった。

【００６２】これに対し本発明は溶着溝１１ｃ，１１ｄ
に、溶着リブ１３ｃ，１３ｄと交差するように複数の溶
着リブ１１ｇ，１１ｈを設けることにより、溶着リブ１
３ｃと１１ｇ、及び、溶着リブ１３ｄと１１ｈを点接触
させ、その複数の接触部からリブの溶融を図るものであ
る。

【００６３】すなわち、溶着リブ１１ｇ，１１ｈを複数
設けることにより、超音波溶着の初期の段階において、
溶着リブ１３ｃと１１ｇ及び溶着リブ１３ｄと１１ｈで
積極的に接触させ、圧力をこの接触部に集中させる。そ
して、この接触部の溶着リブが従来よりも短い時間で、
なおかつこの決まった場所で溶融し、その後、この接触
部から溶着リブ１３ｃ，１３ｄの溶融が広がって行き、
現像剤枠体１１の溶着溝１１ｃ，１１ｄに溶着される。
このような溶着リブ１１ｇ，１１ｈを溶着溝１１ｃ，１
１ｄに複数設けることにより、複数箇所から溶着リブ１
３ｃ，１３ｄの溶融が開始されて、溶融が均一に広がっ
ていく。

【００６４】本実施の形態では、超音波溶着の初期の段
階において、溶着リブ１３ｃ，１３ｄが部分的にしか接
触しないように、溶着リブ１１ｇ，１１ｈを現像剤枠体
１１の溶着溝１１ｃ，１１ｄに設けたため、溶着リブ１
３ｃ，１３ｄの溶融が早まり、なおかつ決まった場所か
ら溶融し始め、溶着が安定して溶着強度が増すという効
果が得られる。

【００６５】また、溶着を安定させるために面圧力等の
溶着条件を強くする必要がなくなり、枠体の変形を防ぐ
ことができる。これによって、現像枠体１３各部の溶着
後の寸法ばらつきを小さくすることができるため、画質
のばらつきや現像剤検出精度の低下を防ぐことができ、
また現像剤の洩れを防ぐこともできる。

【００６６】なお、本実施の形態においては、溶着リブ
１１ｇ，１１ｈを溶着リブ１３ｃ，１３ｄに直交するよ
うに配置しているが、必ずしも直交させる必要はなく、
少なくとも交差させることにより接触部が小さくなれば
良い。また、溶着リブ１１ｇ，１１ｈは等間隔に複数設
けているが、溶着強度が弱くなる部分の間隔を密にする
等、枠体の特性に合わせて適宜設けても良い。

【００６７】本実施の形態においては、溶着リブ１３
ｃ，１３ｄ，１１ｇ，１１ｈを直線形状としているが、
波形形状であっても良い。

【００６８】次に、本発明の第二の実施の形態につい
て、図９を用いて説明する。

【００６９】図９は、現像枠体１３に設けた溶着リブを
拡大して模式的に示したものである。本実施の形態は、
第一の実施の形態において溶着溝１１ｃ，１１ｄに溶着
リブ１１ｇ，１１ｈを設ける代わりに、突起部１３ｉを
有する溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′を現像枠体１３に設
けたものである。従って、第一の実施の形態と同様の個
所については説明を省略し、異なる個所について第一の
実施の形態を援用して説明する。

【００７０】溶着リブは現像枠体１３に設けられてお
り、この溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′の断面形状が長手
方向に等しくなく、部分的に突出した形状になってい
る。溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′には、等間隔をおいて
複数の突起部１３ｉが設けられている。突起部１３ｉ
は、溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′と一体成形されたもの
であり、現像枠体１３と現像剤枠体１１を超音波溶着す
る際に、現像剤枠体１１に設けられた溶着溝１１ｃ，１
１ｄの溝底部に最初に接触する部分である。突起部１３
ｉは、長手方向の幅を小さく形成してあることにより、
溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′と溶着溝１１ｃ，１１ｄを
超音波溶着する際に、初期段階での接触面積を小さくす
ることができる。

【００７１】そして、図１１に示すように現像剤枠体１
１の接合部と現像枠体１３の接合部を向かい合わせて、
現像枠体１３を現像剤枠体１１の方へ押し付けることに
より、ボス１３ｅ，１３ｆと位置決め穴１１ｅ，１１ｆ
をそれぞれ嵌合させて位置決めする。その後、現像枠体
１３の溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′の背面１３ｇ，１３
ｈを圧しながら超音波振動を加える。すると、超音波振
動によって、凸部１３ｊ，１３ｋに設けられた溶着リブ
１３ｃ′，１３ｄ′が溶けて、凹状の溶着溝１１ｃ，１
１ｄの底と溶着し、現像枠体１３と現像剤枠体１１が一
体に結合される。

【００７２】このとき、溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′に
突起部１３ｉを複数設けることにより、超音波溶着の初
期の段階において、溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′の突起
部１３ｉが、凹状の溶着溝１１ｃ，１１ｄの溝底面と積
極的に接触し、この接触部に圧力が集中する。そして、
この接触部から溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′が溶融し、
その後、この接触部から溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′の
溶融が広がって行き、現像剤枠体１１の溶着溝１１ｃ，
１１ｄに溶着される。このような突起部１３ｉを溶着リ
ブ１３ｃ′，１３ｄ′に複数設けることにより、複数箇
所から溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′の溶融が開始され
て、溶融が均一に広がっていく。

【００７３】本実施の形態では、超音波溶着の初期の段
階において、溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′が部分的にし
か接触しないように、溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′に突
起部１３ｉを設けたため、溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′
の溶融が早まり、なおかつ決まった場所から溶融し始
め、溶着が安定して溶着強度が増すという効果が得られ
る。

【００７４】また、溶着を安定させるために面圧力等の
溶着条件を強くする必要がなくなり、枠体の変形を防ぐ
ことができる。これによって、現像枠体１３各部の溶着
後の寸法ばらつきを小さくすることができるため、画質
のばらつきや現像剤検出精度の低下を防ぐことができ、
また現像剤の洩れを防ぐこともできる。

【００７５】また、突起部１３ｉは等間隔に複数設けて
いるが、溶着強度が弱くなる部分の間隔を密にする等、
枠体の特性に合わせて適宜設けても良い。なお、本実施
の形態においては、溶着リブ１３ｃ′，１３ｄ′を一直
線状の形状としているが、波形形状であっても良い。

【００７６】なお、上記第一及び第二の実施の形態で
は、現像手段１０等を一体の現像ユニット２０として構
成した現像装置についての形態を示したが、本発明は現
像装置に限られるものではなく、像担持体である感光体
ドラム７と現像手段１０とを一体に構成したプロセスカ
ートリッジＢ及びそれらを着脱可能な画像形成装置にも
適用することができる。

【００７７】また、上記第一及び第二の実施の形態にお
いては、現像枠体１３と現像剤枠体１１を超音波溶着す
る例について説明したが、本発明はプロセスカートリッ
ジを構成する枠体同士を溶着固定する技術であり、現像
枠体１３と現像剤枠体１１の溶着に限定されるものでは
なく、他の枠体同士を溶着固定する場合にも適用できる
のはいうまでもない。例えば、現像剤枠体１１や除去ト
ナー溜め９ｂが、蓋部と容器部の二部材からなる場合
に、蓋部と容器部を超音波溶着する際にも適用すること
ができる。また、本発明は据置型の現像装置を有する電
子写真画像形成装置に対しても適用可能である。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
溶着リブの溶融の不均一がなくなり、溶着が安定して、
更に溶着強度が向上するという効果が得られる。

【００７９】また、超音波溶着する際の溶着圧力を低く
抑えることができ、溶着時の枠体の変形を小さくするこ
とができるため、溶着後の枠体各部の位置精度を向上さ
せることができ、印字の品質の安定を図ることができ
る。

【００８０】さらに、溶着力の強度確認をする必要がな
くなり、生産効率の向上及びコストダウンを図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明の現像装置を現像剤枠
体と現像枠体とに分離し、現像剤枠体及び現像枠体を接
合部側から見た図である。

【図２】（ａ）（ｂ）は、従来技術の現像装置を現像剤
枠体と現像枠体とに分離し、現像剤枠体及び現像枠体を
接合部側から見た図である。

【図３】従来技術の現像装置を現像剤枠体と現像枠体と
に分離し、側面から見た状態を示す縦断面図である。

【図４】プロセスカートリッジＢが装着されている状態
の電子写真画像形成装置Ａの縦断面を示す概略図であ
る。

【図５】本発明のプロセスカートリッジＢの縦断面図で
ある。

【図６】本発明の第一の実施の形態における現像装置
を、現像剤枠体と現像枠体とに分離し、側面から見た状
態を示す縦断面図である。

【図７】本発明の第一の実施の形態における現像枠体に
設けた溶着リブと、現像剤枠体の溶着溝に設けた溶着リ
ブの配置関係を模式的に示す斜視図である。

【図８】現像枠体と現像剤枠体を溶着する前の状態を示
す斜視図である。

【図９】本発明の第二の実施の形態における現像枠体に
設けた溶着リブの形状を示す斜視図である。

【図１０】画像形成装置Ａの開閉部材を開放した状態を
示す斜視図である。

【図１１】本発明の第二の実施の形態における現像装置
を、現像剤枠体と現像枠体とに分離し、側面から見た状
態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…光学手段 ２…記録媒体 ３ａ…給紙カセット ３ｂ…ピックアップローラ ３
ｃ、３ｄ…搬送ローラ対３ｅ…レジストローラ対 ３ｆ
…搬送ガイド ３ｇ…排出ローラ対 ３ｈ…排出ローラ
対 ３ｊ…反転経路 ３ｋ…フラッパ ４…転写ローラ ５…定着手段 ５ａ…ヒータ ５ｂ…定着回転体 ５ｃ
…駆動ローラ ５ｄ…支持部材 ６…排出トレイ ７…感光体ドラム ８…帯電ローラ ９…クリーニング手段 ９ａ…クリーニングブレード
９ｂ…除去トナー溜め９ｃ…クリーニング枠体 １０…現像手段 １１…現像剤枠体 １１ａ…開口部 １１ｃ，１１ｄ…
溶着溝 １１ｅ，１１ｆ…位置決め穴 １１ｇ，１１ｈ
…溶着リブ １２…現像スリーブ １３…現像枠体 １３ａ…開口部 １３ｂ…現像室 １
３ｃ，１３ｃ′，１３ｄ，１３ｄ′…溶着リブ １３
ｅ，１３ｆ…ボス １３ｇ，１３ｈ…背面 １３ｉ…突
起部 １３ｊ，１３ｋ…凸部 １４…トナー収容部 １４ｔ…把手部材 １５…トナー送り部材 １６…トナー攪拌部材 １７…固定磁石 １８…現像ブレード １９…クリーニングユニット ２０…現像ユニット ２６ｂＬ，２６ｂＲ…位置決め溝 ２６ｃ…ねじ穴 ２
６Ｌ，２６Ｒ…ガイドレール ２７，２８…シール部材 ３５…開閉部材 ３５ａ…ヒンジ ８１…第一の電極 ８２…第二の電極 ８３…第三の電極 １００…シール部材 １００ａ…長手方向一端部 １０
０ｂ…把手端部 １００ｃ…切り込み Ａ…画像形成装置 Ｂ…プロセスカートリッジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 昭佳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H071 BA05 BA13 BA22 DA08 DA15 2H077 AA33 BA08 BA09 4F211 AH33 TA01 TC03 TD11 TH17 TJ30 TN22 TQ05

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能で
   あり、電子写真感光体に形成された静電画像を現像する
   ための現像装置において、 少なくとも超音波溶着により結合する第一の枠体と第二
   の枠体を有し、 前記第一の枠体に設けた溶着リブと前記第二の枠体が、
   超音波溶着工程の初期において部分的に接触することを
   特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記第一の枠体に設けた前記溶着リブと
   交差するように、前記第二の枠体に溶着リブを設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記第一の枠体に設けた前記溶着リブの
   断面形状が、該溶着リブの長手方向において等しくな
   く、部分的に突出した形状をなすことを特徴とする請求
   項１に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
   プロセスカートリッジにおいて、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するた
   めの現像手段と、 少なくとも超音波溶着により結合する第一の枠体と第二
   の枠体を有し、 前記第一の枠体に設けた溶着リブと前記第二の枠体が、
   超音波溶着工程の初期において部分的に接触することを
   特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記第一の枠体に設けた前記溶着リブと
   交差するように、前記第二の枠体に溶着リブを設けたこ
   とを特徴とする請求項４に記載のプロセスカートリッ
   ジ。
6. 【請求項６】 前記第一の枠体に設けた前記溶着リブの
   断面形状が、該溶着リブの長手方向において等しくな
   く、部分的に突出した形状をなすことを特徴とする請求
   項４に記載のプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 少なくとも超音波溶着により結合する第
   一の枠体と第二の枠体を有する現像装置を備えた電子写
   真画像形成装置において、 前記第一の枠体に設けた溶着リブと前記第二の枠体が、
   超音波溶着工程の初期において部分的に接触することを
   特徴とする電子写真画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記第一の枠体に設けた前記溶着リブと
   交差するように、前記第二の枠体に溶着リブを設けたこ
   とを特徴とする請求項７に記載の電子写真画像形成装
   置。
9. 【請求項９】 前記第一の枠体に設けた前記溶着リブの
   断面形状が、該溶着リブの長手方向において等しくな
   く、部分的に突出した形状をなすことを特徴とする請求
   項７に記載の電子写真画像形成装置。
10. 【請求項１０】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能
    であり、電子写真感光体に形成された静電画像を現像す
    るための現像装置を構成する溶着リブを有する第一の枠
    体と、前記溶着リブに嵌合する溶着溝を有する前記現像
    装置を構成する第二の枠体を嵌合させて、超音波振動を
    与えることにより、前記第一の枠体と前記第二の枠体を
    溶着させる枠体溶着方法において、 前記溶着リブと前記溶着溝を部分的に接触させ、 超音波振動を与えることにより、前記第一の枠体と前記
    第二の枠体を溶着させることを特徴とする枠体溶着方
    法。
11. 【請求項１１】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能
    であり、電子写真感光体に形成された静電画像を現像す
    るための現像装置を構成する溶着リブを有する第一の枠
    体と、前記溶着リブに嵌合する溶着溝を有する前記現像
    装置を構成する第二の枠体を嵌合させて、超音波振動を
    与えることにより、前記第一の枠体と前記第二の枠体を
    溶着させる枠体溶着方法において、 前記溶着溝は複数の凸部を有し、 前記第一の枠体と前記第二の枠体を嵌合させることによ
    り、前記凸部と前記溶着リブを接触させ、 超音波振動を与えることを特徴とする枠体溶着方法。
12. 【請求項１２】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能
    なプロセスカートリッジを構成する溶着リブを有する第
    一の枠体と、前記溶着リブに嵌合する溶着溝を有する前
    記プロセスカートリッジを構成する第二の枠体を嵌合さ
    せて、超音波振動を与えることにより、前記第一の枠体
    と前記第二の枠体を溶着させる枠体溶着方法において、 前記溶着リブと前記溶着溝を部分的に接触させ、 超音波振動を与えることにより、前記第一の枠体と前記
    第二の枠体を溶着させることを特徴とする枠体溶着方
    法。
13. 【請求項１３】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能
    なプロセスカートリッジを構成する溶着リブを有する第
    一の枠体と、前記溶着リブに嵌合する溶着溝を有する前
    記プロセスカートリッジを構成する第二の枠体を嵌合さ
    せて、超音波振動を与えることにより、前記第一の枠体
    と前記第二の枠体を溶着させる枠体溶着方法において、 前記溶着溝は複数の凸部を有し、 前記第一の枠体と前記第二の枠体を嵌合させることによ
    り、前記凸部と前記溶着リブを接触させ、 超音波振動を与えることを特徴とする枠体溶着方法。