JP3308671B2 - シール部材、現像剤容器、そしてプロセスカートリッジ - Google Patents
シール部材、現像剤容器、そしてプロセスカートリッジInfo
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Description
タ等の画像形成装置の現像装置に現像剤を供給するため
に用いられる現像剤容器のシール部材、これを有する現
像剤容器、そしてプロセスカートリッジに関する。
置には、コンピュータ、CAD等の情報機器に用いられ
るプリンタ、またはファクシミリ等の小型のものから、
事務用機器として用いられる複写機等の大型のものま
で、様々な種類のものがあるが、これらはいずれも何ら
かの方法で現像剤を収容し、その現像剤を用いて画像形
成動作を行っている。
タ本体に着脱自在なプロセスカートリッジを備え、一旦
プロセスカートリッジを装着した後は内蔵された現像剤
を使いきるまで、該カートリッジ内に設けられた現像剤
収納部より、現像剤撹拌装置を作動させることによって
徐々にスリーブ及び感光ドラム側に現像剤を排出させて
いる。
に現像剤受入容器を内蔵し、現像剤供給容器内の現像剤
をこの現像剤受入容器に一度に全量補給する、いわゆる
補給型容器を用いる場合と、複写機本体に現像剤供給容
器を装着後、そのまま該容器を複写機本体中に据え置き
し、現像剤を使いきるまでプロセスカートリッジと同
様、現像剤撹拌装置を作動させることで徐々に現像装置
側に現像剤を排出させていく、いわゆる据え置き型容器
を用いる場合とに大別される。
した容器の運搬時あるいは保管時における現像剤漏れを
防ぐために、該容器の現像剤供給用の開口部には、シー
ル部材が設けられており、例えば上述のプロセスカート
リッジ及び据え置き型容器には引き剥しシール部材が用
いられている。
ル部材を、カートリッジあるいは据え置き型容器の開口
部を覆うように貼り付けたもので、本体へ現像剤を排出
する際には、該シール部材を外部から引き抜き、これを
除去して開封する操作を行うことにより、容器内に収納
されている現像剤を、開封された容器開口部から現像装
置本体内へ流出させ、現像剤の補給を行うものである。
ージーピールフィルム型のものと、特開平1−2234
85号公報及び特開平3−39763号公報、さらに特
開平4−155363号公報等に記載されているよう
に、カバーフィルムとテアテープから成るものがある
が、このカバーフィルムとテアテープから成るシール部
材の方が、次のようにイージーピールフィルムより優れ
ている。
口幅の大きい上記補給型容器に使用されるため、大きな
開封強度が必要とされるが、カバーフィルムとテアテー
プから成るシール部材は開封強度が少なくて済み、操作
性が非常に良好である。 (2)イージーピールフィルムは、熱溶着等により接着
させた後、開封もスムーズに行えるように接着強度をあ
る程度に抑えてあるため、物流時や落下時の衝撃や厳し
い環境に対して抵抗が強くなり、内容物たる現像剤の漏
れ等を防止しずらいという欠点を有することに対し、カ
バーフィルムとテアテープから成るシール部材は、カバ
ーフィルムは容器に接着固定されたままであって現像剤
補給時においても、これを引き剥すことがなく、このた
めカバーフィルムを強固に接着することができ、従っ
て、現像剤の漏れ等を確実に防止できる。 (3)イージーピールフィルムの開封時に発生する、凝
集破壊した接着部の接着剤細片の現像剤中への混入トラ
ブルがカバーフィルムとテアテープから成るシール部材
では発生しない。 (4)テアテープの幅を任意に変更することによって、
補給容器から現像装置側への現像剤の供給量を制御・調
整することが可能である。
カバーフィルムとテアテープの材質が重要となるが、従
来は、以下のような材質を用いていた。
性を考慮し、開封する方向に延伸発泡させた一軸延伸ポ
リエチレンフィルム、一軸延伸ポリプロピレンフィル
ム、延伸発泡ポリプロピレンフィルム(例えば、商品名
サニパールSPMC=三井東圧プラテック社製)等を基
材として使用していた。次に、テアテープとしては二軸
延伸ポリエステルフィルム(例えば、商品面テアテープ
=藤森工業社製)等を基材として使用していた。
記従来例によれば、次のような問題点があった。先ず、
カバーフィルム基材に完全にフィルム化されていないた
めに、開封時にカバーフィルム断面よりケバが発生し、
縦裂き安定性が得られなかった。
現像剤容器の落下・衝撃によってカバーフィルムが縦
に、すなわち、非延伸方向に対して剥れてしまい、現像
剤漏れを発生することがあった。
溶着し、ユニット化する際に、カバーフィルムのシーラ
ント層とテアテープのシーラント層を両者共に溶融・接
着する必要があるが、カバーフイルムのカール性が激し
く、カバーフィルム=テアテープユニットを容器開口部
に設けられたシール部分に正確に熱溶着できなかった。
この原因は、カバーフィルム基材の熱収縮率が高いため
にカバーフィルム=テアテープユニットが熱圧着によっ
てカールしてしまうことが原因である。
は、この三つの問題点を同時に解決するちことは極めて
困難であった。
生がなく、フィルム強度の十分なカバーフィルムとテア
テープから成るシール部材、現像剤容器、そしてプロセ
スカートリッジを提供することを目的とする。
上記目的は、シール部材に関して、一軸延伸された基材
とシーラント層とを備えるカバーフィルムと、一端が自
由端である基材とシーラント層とを備え上記カバーフィ
ルムの短手方向幅よりも幅が狭いテアテープであって、
上記カバーフィルムに熱溶着されるテアテープと、を有
し、内部に現像剤を収容する現像剤容器の開口を塞ぐよ
うに上記現像剤容器に熱圧着されるシール部材であっ
て、上記テアテープの自由端を引っ張ることにより上記
カバーフィルムを引き裂いて上記開口を開封するシール
部材において、上記基材を、平均比重が0.65g/c
c以上0.8g/cc以下、120℃の環境に15分放
置した後の加熱収縮率が延伸方向に対し1%以上10%
以下、非延伸方向に対し0.1%以上3%以下の発泡ポ
リプロピレンにより構成することにより達成される。
ば、上記目的は、現像剤容器、そしてこれを有するプロ
セスカートリッジがそれぞれ上記第一発明のシール部材
を有することにより達成される。
ィルムの基材を、平均比重が0.65g/cc以上0.
8g/cc以下、120℃の環境に15分放置した後の
加熱収縮率が延伸方向に対し1%以上10%以下、非延
伸方向に対し0.1%以上3%以下の発泡ポリプロピレ
ンにより構成するので、気密性や引き裂き性を維持しつ
つ、カバーフィルムとテアテープとを熱溶着したときに
シール部材が大きくカールして現像剤容器の開口の周囲
に正確に熱圧着することができなくなるのを防止する。
て説明する。
明〉本実施例の引き裂きシール部材Gは、図1に示すよ
うに、テアテープTがカバーフィルムKより狭い幅でユ
ニット化され、カバーフィルムKが容器のシール面に確
実にシールされるよう、シール幅より1ないし2mm程
度広いシール部Jを両サイドに有する。
開口部におけるフランジFのシール面Sにシールする方
法を示す。本実施例のように熱圧着によってシールする
場合は、ホーン101のシールバー102を約110℃
ないし130℃、1.5kgf/cm2〜5kgf/c
m2、1秒ないし3秒程度の熱圧着によって容器にシー
ルするが、この場合該シール部材のテアテープTと重な
った短手シール面8の部分はテアテープTの厚さの分だ
け余計に熱圧着されるので、シールバー102の短手部
にテアテープの厚さ分だけ段差103を設ける。
が平行に、しかも均一に熱圧着する。これが不十分であ
る場合は、該ユニットGのシール面Sに余分なストレス
がかかり、シール面の内側エッジS’より落下、衝撃に
よってフィルム破れが発生し、容器内のトナー漏れが発
生するからである。
本実施例のカバーフィルムKを図3に基づいて説明す
る。図3に示すように、カバーフィルムKは基材A及び
シーラント層Cから成る。
でき、また一方向への引き裂き性を有する、一軸延伸さ
れたフィルム材、またはシート材を利用することがで
き、発泡ポリプロピレンフィルムが用いられる。
き裂きシール部材Gを容器にシール後にプロセスカート
リッジとして製品出荷した場合、物流時に落下や衝撃、
あるいは耐圧等が該ユニットに負荷となるが、図5に示
すようにシールバー102の内側エッジ部分がシール時
にカバーフィルム基材Aにストレスとなって、そのシー
ルのエッジ部分15よりシールが破れ、現像剤漏れとい
う重大トラブルが発生してしまう。
ており、シールのエッジによるストレス方向と縦裂き方
向とが一致しているため、非延伸方向に対して破れ易く
なっている。
ム基材Aの強度が重要となる。このカバーフィルム基材
Aに必要な強度としては、本発明者が鋭意研究の結果、
カバーフィルム基材Aの破断強度が、非延伸方向に対し
1.0kg/mm以上3kg/mm以下であることが望
ましく、さらに望ましくは1.3kg/mm以上3kg
/mm以下であることが望ましい。なお、この破断強度
の測定方法は、JISK1702の測定方法によって1
0mm幅での破断強度を測定した。
器の開口幅が50mm以上の広いものが開発されている
が、この場合、開口面積増大のため、開口部をシールす
るフィルムにより落下・衝撃等の負荷がかかってしまう
ので、カバーフィルム基材Aの膜厚は130μm以上1
50μm以下程度が好ましく用いられる。
を用いた場合は、現像剤容器の開口幅が30cm以上の
場合は現像剤漏れに対し有効であり、特に開口幅が50
cm以上の場合は非常に有効である。
折り返した端部T’を引張り、カバーフィルムKを縦裂
いて容器内のトナーを現像装置側に排出する場合には、
カバーフィルムがケバの発生なく安定して縦裂きできる
ように、カバーフィルム基材Aとしてはカバーフィルム
の縦裂き安定性を備えた、120μm以上140μm以
下程度の延伸発泡ポリプロピレンフィルム等が好ましく
用いられる。
泡ポリプロピレンフィルムを使用する場合は、平均比
重、すなわち発泡倍率の逆数が0.6g/cc以上0.
9g/cc以下のものが好ましく用いられ、さらに好ま
しくは0.65g/cc以上0.8g/cc以下のもの
がより好ましく用いられる。この平均比重の測定方法は
JIS K6758の測定方法によって測定した。
が0.60g/cc未満の場合には、図7に示すよう
に、開封途中でカバーフィルム基材の凝集破壊Qや、そ
れに伴いケバWが発生してしまい、それが容器内に混入
した場合、重大な画像不良原因となってしまう。
ように、カバーフィルムKと後述するテアテープTはヒ
ートシール等によりユニット化され、引き裂きシール部
材となる。従って、このユニット化の際、カバーのフィ
ルムKの基材Aの熱収縮率が高い場合、引き裂きシール
部材Gが熱圧着により図9及び図10に示すようにカー
ルしてしまい、引き裂きシール部材Gを容器開口部の所
定のシール部材に正確にシールできない。
研究を重ねた結果、カバーフィルム基材Aの加熱収縮率
が延伸方向に対し1%以上10%以下、非延伸方向に対
し0.1%以上3%以下である場合は、容器シール面に
作業上問題ないことが確認された。
15分ギヤ式熱風オーブンに引き裂きシール部材を入
れ、その後加熱収縮率を測定した。
ント層Cはヒートシール(熱溶着)によりテアテープT
のシーラント層Dに溶着・ユニット化できるようポリエ
チレン系シーラントが使用されるが、他に酢酸ビニル系
樹脂やアイオノマー系樹脂によるヒートシールでも良
く、さらに適当な材質も選べはインパルスシールや高周
波ウエルダーを利用しても良く、何ら限定されない。
ル共重合体を数%ないし十数%程度含有するポリエチレ
ン系シーラントを使用する場合は、接着強度等を考慮し
て10μmないし30μm程度の膜厚が好ましく、さら
に好ましくは、15μm以上25μm以下程度の膜厚が
望ましい。
明の引き裂きシール部材の構成部品であるテアテープT
を図11に基づいて説明する。テアテープTは、図11
に示すように基材B及び基材Dの表裏に設けられたシー
ラント層Dから成る。
ムKを引き裂くのに十分な強度を持っていることが必要
であり、カバーフィルムKの三倍以上の引張り強度を持
つことが望ましい。
ポリスチレン、ナイロン等の各種フィルム材、またはシ
ート材等が望ましく用いられるが、さらに望ましくは2
0μm以上40μm以下程度の膜厚の二軸延伸ポリエス
テルフィルムが好ましく用いられる。
バーフィルムのシーラント層Cと同様な材質にて作成さ
れるが、カバーフイルムKとテアテープTのユニット化
の際に各シーラント層C、Dが熱溶着する際には双方共
に溶解、接着されるよう、なるべく同材質のものを使用
することが望ましい。
ル共重合体を数%ないし十数%程度含有するポリエチレ
ン系シーラントを使用する場合は、接着強度等を考慮し
て20μmないし40μm程度の膜厚が好ましく、さら
に好ましくは25μm以上35μm以下程度の膜厚が望
ましい。
は、図12に示すように基材Bとシーラント層Dの間に
ヒートシールの際にクッション層として有効なナイロン
層Nを設けても良い。
0μm以下程度の膜厚が好ましく、さらに好ましくは1
3μm以上17μm以下程度の膜厚が望ましい。
スカートリッジ及び該プロセスカートリッジを装着する
画像形成装置の説明〉次に図13に示すように、本発明
の引き裂きシール部材Gを各種端末プリンタに使用され
るプロセスカートリッジのシール部材として使用する場
合、先ずプロセスカートリッジZ及び画像形成装置の説
明を行う。
(図示せず)から送られるビデオ信号はレーザ走査光学
系ユニット45に入力される。このユニットは、半導体
レーザ、コリメータレンズ、ポリゴンミラー、f−θレ
ンズ、倒れ補正等からなっている。そして、ビデオ信号
は半導体レーザに印加され、その発散するレーザ光をコ
リメータレンズで平行光とし、高速で回転するポリゴン
ミラーに照射され、レーザ光を反射ミラー46を介して
感光ドラム30の露光部31に走査する。
の感光面を走査するタイミング、すなわち、ビデオ信号
を送出タイミングを検知するため、レーザ光の感光ドラ
ム30の感光面走査前の所定位置にレーザ光を検出する
ビームディテクタ(図示せず)が配置されており、生成
されたBD信号に同期してビデオ信号を送る。
3、露光部31、現像装置34及び転写ローラ35、ク
リーナ36と現像剤が内包されていて、装置本体100
に対して着脱自在である。また、カセット37に積載さ
れた記録材はCPU(図示せず)からの信号により、給
紙ローラ38により給紙され、レジストローラ39によ
り転写部への搬送のタイミングを制御して感光ドラム3
0上の現像剤画像を転写され、搬送ガイド40を介して
定着ローラ41により定着され、搬送ガイド4に、排紙
ローラ43を介して排紙部44に排紙される。
な画像形成方法にて画像形成を行うプロセスカートリッ
ジZについてさらに詳しく説明する。
剤容器Yは、撹拌板1及び撹拌軸2、さらに撹拌アーム
4から成る現像剤撹拌部材、充填口10、現像剤排出部
12、撹拌軸稼働部7、撹拌軸2の先端部の軸摺動部
2’、及び軸受部5から成り、さらに該容器Yは、図1
5に示すように、現像剤容器Yに該撹拌部材を組み込ん
だ後に封止するT蓋13及び現像剤排出部12を封止す
る引き裂きシール部材Gにい完全に封止される。
ム容器と超音波溶着等により合体され、プロセスカート
リッジZは作成される。
し、その後現像剤Tを感光ドラム30側に排出できるよ
うに本発明の引き裂きシール部材を開封する。
き裂きシール部材の引き出し部Hには、開封後に現像剤
漏れを防止するようにドラム容器の先端部200と現像
剤容器Yの先端部300との間に、ドラム容器側に発泡
ポリウレタン等から成る端部シールMを貼着する。
以下程度の厚さから、ドラム容器を合体後には約1/2
以上1/3以下程度に圧縮され、これにより開封後の現
像剤漏れを防いでいる。
に必要なピーリング力が上昇するばかりか、引き裂きシ
ール部材GのカバーフィルムKの両端部が、端部シール
Mとの摺擦でしごかれてケバが発生し易くなる。
カバーフィルムKのシーラント層C及びテアテープTの
シーラント層D完全に溶融・接着していなければ、カバ
ーフィルムKがテアテープTの引き裂き幅より2〜3m
m程度広く引き裂かれてしまい、これがケバの原因とな
る。
C及びテアテープTのシーラント層Dはできるだけ同材
質とすることが望ましい。
スカートリッジZに本発明の引き裂きシール部材を使用
して、カバーフィルムKのカール性及び耐圧強度、プロ
セスカートリッジZの落下テスト、さらに引き裂き安定
性を測定した。
0μm及び140μmの基材Aを四種類用意し、それぞ
れに20μmの同材質のエチレン=酢酸ビニル系である
シーラント層Cをドライラミネートし、四種類のカバー
フィルムKを作成した。
ルム基材の熱収縮率の範囲外であるものを同様に作成し
た。
ような層構成から成るテアテープTをヒートシールして
本発明の引き裂きシール部材Gを四種類及び比較例1を
作成した。
伸ポリエステルフィルムである基材Bと、30μmのエ
チレン=酢酸ビニル系であるシーラント層D、さらに1
5μmのクッション層としての延伸されたナイロン層N
から成る。
℃、2.8kg/cm2、3秒とした。
材Gのカール量を、図9に示すように非延伸方向のカー
ル量lとして測定した。
0mm×210mm、テアテープTのサイズは16.5
mm×550mmとした。
収縮率が3.5%である比較例1は実施例1〜実施例4
に比較して非延伸方向のカール量l及び延伸方向のカー
ル量l’が非常に大きかった。
定した結果を表2に示す。表2から明らかなように、延
伸方向の熱収縮率が18.5%である比較例1は実施例
1〜実施例4に比較して非延伸方向のカール量l’が非
常に大きかった。
サイズが18.5mm×200mmである現像剤容器Y
にヒートシールした場合、実施例1〜実施例4の引き裂
きシール部材Gは作業上問題なく正確にヒートシールで
きず、敢えてシールする場合は専用のカール押さえ工程
及び治具が必要となり組立てコストが大幅にアップして
しまった。
は、カール性を考慮し加熱収縮率が延伸方向に対し1%
以上10%以下、非延伸方向に対し0.1%以上3%以
下である場合は容器とのヒートシールで作業上問題がな
いことが判明した。
ィルムKとして120μm及び140μmの基材Aを三
種類用意し、それぞれに20μmの同材質のエチレン=
酢酸ビニル系であるシーラント層Cをドライラミネート
し、三種類のカバーフィルムKを作成した。
度が本発明品のカバーフィルム基材の規格範囲外である
ものを同様に作成した。
のような層構成から成るテアテープTをヒートシールし
て本発明の引き裂きシール部材Gを三種類及び比較例2
を作成した。
38μmの二軸延伸ポリエステルフィルムである基材B
と、30μmのエチレン=酢酸ビニル系であるシーラン
ト層D、さらに15μmのクッション層としての延伸さ
れたナイロン層Nから成り、ヒートシール条件としては
115℃、2.8kg/cm2、3秒とした。
サイズは実験例1と同様とした。以上の四種類の引き裂
きシール部材を開口幅が50cmである現像剤容器Yに
ヒートシール後、耐圧強度を測定した。
条件は、該容器Yがポリスチレン製であった場合、14
0℃、5.0kg/cm2、5.5秒とした。
シール面は正確に平行が保たれていることを確認後、ヒ
ートシールを行った。
昇圧、5秒間保持にて熱溶着されたシールの内エッジよ
りカバーフィルムが非延伸方向に裂けてパンクするまで
の耐圧を測定した。
較例に比べて約1.4倍の耐圧強度を示した。
剤容器にヒートシール後、現像剤を同量充填し、ドラム
容器と超音波溶着にて合体してプロセスカートリッジZ
を四種類作成した。
に梱包し、150cmより落下テストを行い、現像剤漏
れを確認した。
は問題なかったが、比較例2はカバーフィルムKがシー
ル内エッジより裂けて現像剤漏れを起こした。
破断強度が非延伸方向に対し、1.0kg/mm以上3
kg/mm以下である本発明の引き裂きシール部材G
は、基材Aの耐圧強度が強いためにプロセスカートリッ
ジの物流における落下・衝撃に対し十分対処でき、現像
剤漏れが起きない。
剤容器をシールする場合には非常に有効であった。
バーフィルムKとして120μm及び140μmの基材
Aを三種類用意し、それぞれに20μmの同材質のエチ
レン=酢酸ビニル系であるシートラント層Cをドライラ
ミネートし、二種類のカバーフィルムKを作成した。
のカバーフィルム基材の規格範囲外であるものを二種類
同様に作成した。
のような層構成から成るテアテープTをヒートシールし
て本発明の引き裂きシール部材Gを二種類及び比較例
3、4を作成した。
38μmの二軸延伸ポリエステルフィルムである基材B
と、30μmのエチレン=酢酸ビニル系であるシーラン
ト層D、さらに15μmのクッション層としての延伸さ
れたナイロン層Nから成り、ヒートシール条件としては
115℃、2.8kg/cm2、3秒とした。
サイズは実験例1と同様とした。
剤容器にヒートシール後、引き裂きシール部材を開封し
て、シール接着強度(180°ピーリング)及び引き裂
き幅の開封先端〜後端での広がり幅、さらに引き裂き安
定性(ケバの発生)を測定した。
例7と同様とした。
0°ピーリング)及び引き裂き幅の開封先端〜後端での
広がり幅に関しては、四種類共問題がなかったが、引き
裂き安定性に関しては、本発明品二種類はケバの発生が
なかったが比較例は二種類共にケバの発生が確認され
た。
は、カバーフィルム基材Aの平均比重が0.6g/cc
以上0.9g/cc以下である場合は、ケバの発生がな
く引き裂き安定性を確保できる。
二、第三発明によれば、カバーフィルムの基材を、平均
比重が0.65g/cc以上0.8g/cc以下、12
0℃の環境に15分放置した後の加熱収縮率が延伸方向
に対し1%以上10%以下、非延伸方向に対し0.1%
以上3%以下の発泡ポリプロピレンにより構成するの
で、気密性や引き裂き性を維持しつつ、カバーフィルム
とテアテープとを熱溶着したときにシール部材が大きく
カールして現像剤容器の開口の周囲に正確に熱圧着する
ことができなくなるのを防止することができる。
上面図である。
ールする方法を示す図である。
図である。
面図である。
を示す図である。
る。
る。
である。
である。
スカートリッジ及び該プロセスカートリッジを備えた画
像形成装置の一実施例を示す断面図である。
剤容器の斜視図である。
剤容器の断面図である。
ルム引き出し部の断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 一軸延伸された基材とシーラント層とを
備えるカバーフィルムと、一端が自由端である基材とシ
ーラント層とを備え上記カバーフィルムの短手方向幅よ
りも幅が狭いテアテープであって、上記カバーフィルム
に熱溶着されるテアテープと、を有し、内部に現像剤を
収容する現像剤容器の開口を塞ぐように上記現像剤容器
に熱圧着されるシール部材であって、上記テアテープの
自由端を引っ張ることにより上記カバーフィルムを引き
裂いて上記開口を開封するシール部材において、 上記基材を、平均比重が0.65g/cc以上0.8g
/cc以下、120℃の環境に15分放置した後の加熱
収縮率が延伸方向に対し1%以上10%以下、非延伸方
向に対し0.1%以上3%以下の発泡ポリプロピレンに
より構成することを特徴とするシール部材。 - 【請求項2】 開口が設けられ現像剤を収容する容器本
体と、上記開口を塞ぐように上記容器本体に熱圧着され
る請求項の1の上記シール部材と、を有することを特徴
とする現像剤容器。 - 【請求項3】 請求項2の上記現像剤容器と、上記開口
から排出された現像剤を用いて現像剤像が形成される像
担持体と、を有し、画像形成装置に着脱可能であること
を特徴とするプロセスカートリッジ。
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