JP3563943B2 - 現像剤収納容器及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電式複写機、プリン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収納容器及び画像形成装置本体に対して着脱されるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真記録装置がプリンタや複写機等に使用されている。この電子写真記録装置の現像装置には現像剤（以下、トナーと称す）が使用されており、トナーは画像形成プロセスの進行に伴って消費されるため、適時にトナー補給を行う必要がある。
【０００３】
而して、トナー補給には現像剤収納容器（以下、トナー容器と称す）が用いられているが、このトナー容器は、複写機等にトナーを一度に補給するトナー容器の他、コンピュータ、ファクシミリ、ＣＡＤ等の情報機器の端末装置のプリンタに使用されるプロセスカートリッジのトナー容器としても用いられている。
【０００４】
このようなトナー容器は材質としては、耐衝撃性ポリスチレン（以下、ＨＩＰＳと記す）やアクリロニトリル＝ブタジエン＝スチレン共重合体（以下、ＡＢＳと記す）等が用いられているが、開口部をシールするシール部材としては、イージーピールフィルムやカバーフィルムとテアテープから成る引き裂きシール部材等が用いられている。尚、シール部材のシール方法としては、トナー容器の開口フランジ面にヒートシールやインパルスシール等が知られている。
【０００５】
ところで、前記シール部材の折り返された自由端（ユーザーの開封作業時の把持部分）とトナー容器との固定方法としては、シール部材の折り返された自由端の基材面とトナー容器と一体成型若しくは別体で設けられた把手部材表面とを両面テープ若しくはホットメルト等の接着剤にて接着固定する方法が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトナー容器を用いた場合、次のような問題であった。
（１）シール部材と把手部材の固定に用いられる両面テープ若しくはホットメルト等の接着剤では、接着剤の接着強度や両面テープの接着時の加圧力の安定性及びホットメルト塗布量の安定性に不安があり、安定した接着強度が得られないという懸念があった。
（２）両面テープ若しくはホットメルト等の接着作用及び塗布作業に要する時間がトナー容器の組立作業時の律速となることが多く、加工コスト低減の点で作業時間の短縮化が要望されていた。
（３）近年の複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置本体のコンパクト化によるトナー容器及びプロセスカートリッジのコンパクト化に伴い、トナー容器の把手部材もスペース的に大きくできなくなり、従って、シール部材と把手部材の固定（接着）部分の面積も小さくなり、全体としての接着強度が低下する懸念があった。
（４）従来はシール部材と把手部材の接着強度が多少不安定でもユーザーが直接シール部材と把手部材を把持できれば確実に開封可能であったが、プロセスカートリッジの中にはユーザーが直接シール部材と把持部材を把持できない構成のものもあり、この場合、第２の把手部材と前記把手部材を嵌合等により固定して第２の把手部材をユーザーが把持してシール部材の開封作業を行うために安定したシール部材と把手部材の固定が要望されていた。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、シール部材と把手部材との固定（溶着）強度の安定した向上と固定作業の短縮化及び固定面積の縮小化にも対応が可能であり、接着剤を使用しないことによる材料削減によるコストダウンを図ることができる現像剤収納容器及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【０００８】
又、本発明の目的とする処は、ユーザーが直接シール部材と把手部材を把持できない構成を有するプロセスカートリッジにおいて安定した開封作業が可能である現像剤収納容器及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、内部に現像剤を保有し、開口部をシールするシール部材と把手部材を有する現像剤収納容器において、前記シール部材を基材とシーラント層を含む多層構造とするとともに、前記シーラント層が前記開口部にシールされ、前記シール部材の折り返された自由端の前記基材の面と前記把手部材表面とを同材質で構成して両者を溶着によって固定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シール部材の基材と前記把手部材の表層の材質をポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン又はナイロンとしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シール部材の基材と前記把手部材の表層の材質中にポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル又はポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シール部材を超音波溶着又は振動溶着によって固定することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記把手部材の溶着面にドットパターンにて溶着リブを形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記把手部材の表面を２色成型又はインサート成型にて成型することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、溶着ホーン表面にシリコン処理を施すことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、少なくとも像担持体を含んで構成され、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、内部に現像剤を保有し、開口部をシールするシール部材と把手部材を有し、前記シール部材を基材とシーラント層を含む多層構造とするとともに、前記シーラント層が前記開口部にシールされ、前記シール部材の折り返された自由端の前記基材の面と前記把手部材表面とを同材質で構成して両者を溶着によって固定して成る現像剤収納容器を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記把手部材が内部に収納され、第２の把手部材を外から前記把手部材に固定するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
従って、本発明によれば、シール部材と把手部材の安定した固定強度が得られ、固定作業時間が従来よりも大幅に短縮され、溶着リブの高さと面積を調整することによって溶着強度を任意に調整して固定面積を縮小することができ、接着剤を用いないために材料削減によるコストダウンを図ることができる。
【００１９】
又、本発明によれば、ユーザーが直接シール部材と把手部材を把持できない構成を有するプロセスカートリッジにおいても安定した開封作業が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るトナー容器Ｙの傾斜図である。
【００２２】
図１に示すトナー容器Ｙにおいては、シール部材Ｘがトナー容器本体Ｙ１にヒートシールされ、その折り返された自由端がトナー容器本体Ｙ１の把手部材Ｔに溶着部Ｐにて超音波溶着によって溶着固定されている。
【００２３】
上記トナー容器本体Ｙ１は肉厚２ｍｍのＨＩＰＳ（耐衝撃ポリスチレン）にて構成され、これには開封時にシール部材Ｘを把持しながら折り取って使用される折りタブ式の把手部材Ｔが形成されており、把手部材Ｔの表面は厚さ０．５ｍｍのポリエチレンテレフタートになるようインサート成型されている。
【００２４】
図２に示すように、把手部材Ｔの溶着部Ｐにおいては溶着リブＥ１がドットパターンＥに均一に形成されており、シール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度は図３に示す溶着リブＥ１の幅Ｌ１と高さＬ２を調整することによって任意に調整される。尚、溶着部Ｐ全体の溶着強度を高めるには、図２に示す溶着リブＥ１のドットパターンＥを細密化すれば良い。
【００２５】
本実施の形態においては、溶着部Ｐのサイズは１５ｍｍ×２０ｍｍとし、ドットパターンＥは溶着部Ｐの面積全体に対して７０％とし、溶着リブＥ１の幅Ｌ１を１ｍｍ、高さＬ２を０．７ｍｍとした。
【００２６】
又、シール部材Ｘは図４に示すようなイージーピールフィルムとされ、これは第１基材Ａ、第２基材Ｂ、クッション層Ｃ及びシーラント層Ｄの４層で構成される多層構造を有している。
【００２７】
上記第１基材Ａとしては厚さ１６μｍの２軸延伸ポリエステルフィルム、第２基材Ｂとしては厚さ２５μｍの延伸ナイロン層を用いた。又、クッション層Ｃとしては厚さ３０μｍで分子量１万の低分子量のポリエチレン層を用い、シーラント層Ｄとしてはポリエチレンに対してエチレン＝酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと記す）を８重量％の割合で混合したものをベースとした。
【００２８】
以上のように構成されたトナー容器Ｙのシール部材Ｘの表層である第１基材Ａは、図５に示すように、溶着受け台Ｕにて確実に把手部材Ｔを保持しながらトナー容器本体Ｙ１の把手部材Ｔの溶着部Ｐに１回の超音波溶着にて溶着される。
【００２９】
図５に示す超音波溶着ホーンＨの表面にはシリコン処理が施されており、該超音波溶着ホーンＨの超音波溶着時におけるシール部材Ｘのシーラント層Ｄとの疑似溶着を防ぐようにしている。
【００３０】
本実施の形態では、超音波溶着条件を溶着時間０．５秒、冷却時間０．５秒、超音波溶着ホーンＨの先端振幅４５μ、溶着深度０．８ｍｍ、溶着圧力１００ｋＰａとしたが、追加確認としてシール部材Ｘのシーラント層Ｄと溶着ホーンＨとの疑似溶着を生ずることなく安定して１００回溶着を繰り返してシール部材Ｘの把手部材Ｔの溶着部Ｐへの溶着が可能であった。又、溶着後に溶着ホーンＨの表面にシーラントの付着がなく、しかも、シール部材Ｘに何ら溶着による表面傷等のフィルムダメージ及び外観不良がないことを確認した。
【００３１】
その後、シール部材Ｘの溶着部Ｐへの固定（溶着）強度を測定した。
【００３２】
測定方法としては、シール部材Ｘを溶着部Ｐに合わせて３０ｍｍ幅にカットし、１８０°方向に５００ｍｍ／分のスピードでピーリング（引き剥し）を行う方法を採用した。
【００３３】
測定結果としてはシール部材Ｘが１７ｋｇｆ／３０ｍｍと非常に強固に固定されており、他の弊害がないことからこの溶着による固定は非常に有効であることが確認できた。
【００３４】
更に、溶着部Ｐのサイズを１０ｍｍ×２０ｍｍと縮小し、ドットパターンＥは溶着部Ｐの面積全体に対して８０％とし、更に溶着リブＥ１の幅Ｌ１を１．５ｍｍ、高さＬ２を０．７ｍｍとした。そして、この溶着部Ｐに同様にシール部材Ｘを同条件にて溶着し、溶着強度及び弊害確認を行ったところ、溶着強度は１５ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００３５】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００３６】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａを１軸延伸ポリプロピレンフィルムとし、把手部材Ｔの表面を厚さ０．５ｍｍのポリプロピレンになるようにインサート成型した。
【００３７】
本実施の形態において、実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１６ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１４ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００３８】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００３９】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａを２軸延伸ナイロンフィルムとし、把手部材Ｔの表面を厚さ０．５ｍｍのナイロンになるようにインサート成型した。
【００４０】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１８ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１６ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００４１】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
【００４２】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａをポリスチレンを含有したポリエチレンテレフタレートフィルムとし、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材ＴをＨＩＰＳにて成型した。
【００４３】
本実施の形態において実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１７ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１５ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００４４】
＜実施の形態５＞
次に、本発明の実施の形態５について説明する。
【００４５】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａをポリスチレンを含有したポリエチレンテレフタレートフィルムとし、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材ＴをＡＢＳにて成型した。
【００４６】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１６．５ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１５ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００４７】
＜実施の形態６＞
次に、本発明の実施の形態６について説明する。
【００４８】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａをポリフェニレンオキサイドを含有したポリプロピレンフィルムとし、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材Ｔをポリフェニレンオキサイドにて成型した。
【００４９】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１９ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１８ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００５０】
＜実施の形態７＞
次に、本発明の実施の形態７について説明する。
【００５１】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａをポリフェニレンエーテルを含有したポリプロピレンフィルムとし、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材Ｔをポリフェニレンエーテルにて成型した。
【００５２】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１９．５ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１８ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００５３】
＜実施の形態８＞
次に、本発明の実施の形態８について説明する。
【００５４】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材Ｔをシール部材Ｘの第１基材であるポリエステルフィルムと同じポリエステル系樹脂であるポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にて成型した。
【００５５】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１７ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１５ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００５６】
＜実施の形態９＞
次に、本発明の実施の形態９について説明する。
【００５７】
本実施の形態では、実施の形態１〜８で作製したトナー容器Ｙを少なくとも像担持体を含んで構成される図６に示すプロセスカートリッジＪに組み付けた。
【００５８】
そして、図７に示すように、プロセスカートリッジＪの完成後に嵌合爪Ｔ３と嵌合孔Ｔ４とを嵌合固定することによって該プロセスカートリッジＪの外から第２の把手部材Ｔ２と把手部材Ｔ１とを嵌合固定することによりシール部材Ｘを開封できる構成とした。尚、図６に示すように、プロセスカートリッジＪはカバー部材Ｇ３を備え、側面カバーＧ１に形成された孔Ｇ２より第２の把手部材Ｔ２を挿入してこれを把手部材Ｔ１に嵌合固定することができる。
【００５９】
而して、実施の形態１〜８において作製したトナー容器Ｙを備えたプロセスカートリッジＪとして室温、−２０℃、４０℃、湿度９０％の環境下で３日間放置したものを各１０台用意し、それぞれに対して開封作業を行った結果、全てにおいて開封作業をスムーズに安定して行うことができた。
【００６０】
［比較例１］
図１に示すような実施の形態１の溶着部Ｐと同様な面積を有する厚さ０．１ｍｍの不図示の両面テープにてシール部材Ｘと把手部材Ｔを接着固定した。
【００６１】
この接着作業に要した時間は、シール部材Ｘを接着後に押す時間も含めて３秒であった。
【００６２】
この接着強度を実施の形態１と同様に測定した結果、５ｋｇｆ／３０ｍｍと明らかに実施の形態１よりも大幅に劣り、しかも、実使用できないことが確認できた。
【００６３】
更に接着面積を２倍に大型化したものでも接着強度は７ｋｇｆ／３０ｍｍであり、実施の形態１よりも劣り、しかも、実施の形態９の構成のプロセスカートリッジＪに組み込んだ場合、実施の形態９と同様の放置環境品３０台中で４０℃・９０％の環境下で３日間放置した前記プロセスカートリッジ中、２／１０台でシール部材Ｘが開封できず、原因を確認した結果、接着部の剥れによるものであった。
【００６４】
［比較例２］
図１に示すような、実施の形態１の溶着部Ｐと同様な面積を有する厚さ０．５ｍｍの不図示のＥＶＡ系ホットメルト剤にてシール部材Ｘと把手部材Ｔを接着固定した。
【００６５】
この接着作業に要した時間は、ホットメルト剤の乾燥時間も含めて４秒であった。
【００６６】
この接着強度を実施の形態１と同様に測定した結果、８ｋｇｆ／３０ｍｍと明らかに実施の形態１よりも大幅に劣り、しかも、実使用できないことが確認できた。
【００６７】
更に接着面積を２倍に大型化したものでも接着強度は１２ｋｇｆ／３０ｍｍであり、実施の形態１よりも劣り、しかも、実施の形態９の構成を有するプロセスカートリッジＪに組み込んだ場合、実施の形態９と同様の放置環境品３０台中で４０℃・９０％の環境下で３日間放置したプロセスカートリッジ中、３／１０台でシール部材Ｘが開封できず、原因を確認した結果、接着部の剥れによるものであった。
【００６８】
＜その他の実施の形態＞
前述した実施の形態では、溶着リブＥ１を図３に示すようなものとしたが、溶着リブとしては図８に示すように台座を設けた溶着リブＥ２としても良く、この場合、溶着リブＥ２が溶着時に溶けて広がる面積が幅Ｌ１と高さＬ２を図３に示す溶着リブＥ１のそれらと等しくした場合よりも台座分だけ大きいため、その溶着強度が溶着リブＥ１のそれよりも大きくなる。但し、溶着時間を０．１秒程度延長する必要がある。
【００６９】
又、以上の実施の形態１〜９では溶着方法を超音波溶着方法としたが、図示しない公知の振動溶着等を用いても良い。
【００７０】
更に、シール部材Ｘを図４に示すイージーピールフィルムとしたが、図９に示すようなテアテープＸ２とカバーフィルムＸ１から成る引き裂きシール部材としても良く、更には、開口部分のみをハーフカット等にて裂け易くした１枚から成る引き裂きシール部材（図示せず）としても良い。
【００７１】
その他、把手部材Ｔのインサート成型を２色成型としても良く、更には、把手部材Ｔとトナー容器本体Ｙ１とを一体成型ではなく、別体として構成しても何ら問題がない。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、シール部材と把手部材の安定した固定強度が得られ、固定作業時間が従来よりも大幅に短縮され、溶着リブの高さと面積を調整することによって溶着強度を任意に調整して固定面積を縮小することができ、接着剤を用いないために材料削減によるコストダウンを図ることができるという効果が得られる。
【００７３】
又、本発明によれば、ユーザーが直接シール部材と把手部材を把持できない構成を有するプロセスカートリッジにおいても安定した開封作業を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトナー容器（現像剤収納容器）の斜視図である。
【図２】本発明に係るトナー容器（現像剤収納容器）の把手部材溶着部の斜視図である。
【図３】溶着リブの拡大断面図である。
【図４】シール部材（イージーピール）の層構成を示す断面図である。
【図５】把手部材とシール部材との溶着方法を説明する側面図である。
【図６】本発明に係るプロセスカートリッジの斜視図である。
【図７】把手部材と第２の把手部材の嵌合固定を説明するための斜視図である。
【図８】溶着リブの拡大断面図である。
【図９】カバーフィルムとテアテープから成るシール部材の部分斜視図である。
【符号の説明】
Ａ 第１基材
Ｂ 第２基材
Ｃ クッション材
Ｄ シーラント層
Ｅ ドットパターン
Ｅ１，Ｅ２ 溶着リブ
Ｈ 溶着ホーン
Ｊ プロセスカートリッジ
Ｐ 溶着部
Ｔ，Ｔ１ 把手部材
Ｔ２ 第２の把手部材
Ｘ シール部材
Ｘ１ カバーフィルム
Ｘ２ テアテープ
Ｙ トナー容器（現像材収納容器）
Ｙ１ トナー容器本体
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電式複写機、プリン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収納容器及び画像形成装置本体に対して着脱されるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真記録装置がプリンタや複写機等に使用されている。この電子写真記録装置の現像装置には現像剤（以下、トナーと称す）が使用されており、トナーは画像形成プロセスの進行に伴って消費されるため、適時にトナー補給を行う必要がある。
【０００３】
而して、トナー補給には現像剤収納容器（以下、トナー容器と称す）が用いられているが、このトナー容器は、複写機等にトナーを一度に補給するトナー容器の他、コンピュータ、ファクシミリ、ＣＡＤ等の情報機器の端末装置のプリンタに使用されるプロセスカートリッジのトナー容器としても用いられている。
【０００４】
このようなトナー容器は材質としては、耐衝撃性ポリスチレン（以下、ＨＩＰＳと記す）やアクリロニトリル＝ブタジエン＝スチレン共重合体（以下、ＡＢＳと記す）等が用いられているが、開口部をシールするシール部材としては、イージーピールフィルムやカバーフィルムとテアテープから成る引き裂きシール部材等が用いられている。尚、シール部材のシール方法としては、トナー容器の開口フランジ面にヒートシールやインパルスシール等が知られている。
【０００５】
ところで、前記シール部材の折り返された自由端（ユーザーの開封作業時の把持部分）とトナー容器との固定方法としては、シール部材の折り返された自由端の基材面とトナー容器と一体成型若しくは別体で設けられた把手部材表面とを両面テープ若しくはホットメルト等の接着剤にて接着固定する方法が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトナー容器を用いた場合、次のような問題であった。
（１）シール部材と把手部材の固定に用いられる両面テープ若しくはホットメルト等の接着剤では、接着剤の接着強度や両面テープの接着時の加圧力の安定性及びホットメルト塗布量の安定性に不安があり、安定した接着強度が得られないという懸念があった。
（２）両面テープ若しくはホットメルト等の接着作用及び塗布作業に要する時間がトナー容器の組立作業時の律速となることが多く、加工コスト低減の点で作業時間の短縮化が要望されていた。
（３）近年の複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置本体のコンパクト化によるトナー容器及びプロセスカートリッジのコンパクト化に伴い、トナー容器の把手部材もスペース的に大きくできなくなり、従って、シール部材と把手部材の固定（接着）部分の面積も小さくなり、全体としての接着強度が低下する懸念があった。
（４）従来はシール部材と把手部材の接着強度が多少不安定でもユーザーが直接シール部材と把手部材を把持できれば確実に開封可能であったが、プロセスカートリッジの中にはユーザーが直接シール部材と把持部材を把持できない構成のものもあり、この場合、第２の把手部材と前記把手部材を嵌合等により固定して第２の把手部材をユーザーが把持してシール部材の開封作業を行うために安定したシール部材と把手部材の固定が要望されていた。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、シール部材と把手部材との固定（溶着）強度の安定した向上と固定作業の短縮化及び固定面積の縮小化にも対応が可能であり、接着剤を使用しないことによる材料削減によるコストダウンを図ることができる現像剤収納容器及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【０００８】
又、本発明の目的とする処は、ユーザーが直接シール部材と把手部材を把持できない構成を有するプロセスカートリッジにおいて安定した開封作業が可能である現像剤収納容器及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、内部に現像剤を保有し、開口部をシールするシール部材と把手部材を有する現像剤収納容器において、前記シール部材を基材とシーラント層を含む多層構造とするとともに、前記シーラント層が前記開口部にシールされ、前記シール部材の折り返された自由端の前記基材の面と前記把手部材表面とを同材質で構成して両者を溶着によって固定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シール部材の基材と前記把手部材の表層の材質をポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン又はナイロンとしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シール部材の基材と前記把手部材の表層の材質中にポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル又はポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シール部材を超音波溶着又は振動溶着によって固定することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記把手部材の溶着面にドットパターンにて溶着リブを形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記把手部材の表面を２色成型又はインサート成型にて成型することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、溶着ホーン表面にシリコン処理を施すことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、少なくとも像担持体を含んで構成され、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、内部に現像剤を保有し、開口部をシールするシール部材と把手部材を有し、前記シール部材を基材とシーラント層を含む多層構造とするとともに、前記シーラント層が前記開口部にシールされ、前記シール部材の折り返された自由端の前記基材の面と前記把手部材表面とを同材質で構成して両者を溶着によって固定して成る現像剤収納容器を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記把手部材が内部に収納され、第２の把手部材を外から前記把手部材に固定するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
従って、本発明によれば、シール部材と把手部材の安定した固定強度が得られ、固定作業時間が従来よりも大幅に短縮され、溶着リブの高さと面積を調整することによって溶着強度を任意に調整して固定面積を縮小することができ、接着剤を用いないために材料削減によるコストダウンを図ることができる。
【００１９】
又、本発明によれば、ユーザーが直接シール部材と把手部材を把持できない構成を有するプロセスカートリッジにおいても安定した開封作業が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るトナー容器Ｙの傾斜図である。
【００２２】
図１に示すトナー容器Ｙにおいては、シール部材Ｘがトナー容器本体Ｙ１にヒートシールされ、その折り返された自由端がトナー容器本体Ｙ１の把手部材Ｔに溶着部Ｐにて超音波溶着によって溶着固定されている。
【００２３】
上記トナー容器本体Ｙ１は肉厚２ｍｍのＨＩＰＳ（耐衝撃ポリスチレン）にて構成され、これには開封時にシール部材Ｘを把持しながら折り取って使用される折りタブ式の把手部材Ｔが形成されており、把手部材Ｔの表面は厚さ０．５ｍｍのポリエチレンテレフタートになるようインサート成型されている。
【００２４】
図２に示すように、把手部材Ｔの溶着部Ｐにおいては溶着リブＥ１がドットパターンＥに均一に形成されており、シール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度は図３に示す溶着リブＥ１の幅Ｌ１と高さＬ２を調整することによって任意に調整される。尚、溶着部Ｐ全体の溶着強度を高めるには、図２に示す溶着リブＥ１のドットパターンＥを細密化すれば良い。
【００２５】
本実施の形態においては、溶着部Ｐのサイズは１５ｍｍ×２０ｍｍとし、ドットパターンＥは溶着部Ｐの面積全体に対して７０％とし、溶着リブＥ１の幅Ｌ１を１ｍｍ、高さＬ２を０．７ｍｍとした。
【００２６】
又、シール部材Ｘは図４に示すようなイージーピールフィルムとされ、これは第１基材Ａ、第２基材Ｂ、クッション層Ｃ及びシーラント層Ｄの４層で構成される多層構造を有している。
【００２７】
上記第１基材Ａとしては厚さ１６μｍの２軸延伸ポリエステルフィルム、第２基材Ｂとしては厚さ２５μｍの延伸ナイロン層を用いた。又、クッション層Ｃとしては厚さ３０μｍで分子量１万の低分子量のポリエチレン層を用い、シーラント層Ｄとしてはポリエチレンに対してエチレン＝酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと記す）を８重量％の割合で混合したものをベースとした。
【００２８】
以上のように構成されたトナー容器Ｙのシール部材Ｘの表層である第１基材Ａは、図５に示すように、溶着受け台Ｕにて確実に把手部材Ｔを保持しながらトナー容器本体Ｙ１の把手部材Ｔの溶着部Ｐに１回の超音波溶着にて溶着される。
【００２９】
図５に示す超音波溶着ホーンＨの表面にはシリコン処理が施されており、該超音波溶着ホーンＨの超音波溶着時におけるシール部材Ｘのシーラント層Ｄとの疑似溶着を防ぐようにしている。
【００３０】
本実施の形態では、超音波溶着条件を溶着時間０．５秒、冷却時間０．５秒、超音波溶着ホーンＨの先端振幅４５μ、溶着深度０．８ｍｍ、溶着圧力１００ｋＰａとしたが、追加確認としてシール部材Ｘのシーラント層Ｄと溶着ホーンＨとの疑似溶着を生ずることなく安定して１００回溶着を繰り返してシール部材Ｘの把手部材Ｔの溶着部Ｐへの溶着が可能であった。又、溶着後に溶着ホーンＨの表面にシーラントの付着がなく、しかも、シール部材Ｘに何ら溶着による表面傷等のフィルムダメージ及び外観不良がないことを確認した。
【００３１】
その後、シール部材Ｘの溶着部Ｐへの固定（溶着）強度を測定した。
【００３２】
測定方法としては、シール部材Ｘを溶着部Ｐに合わせて３０ｍｍ幅にカットし、１８０°方向に５００ｍｍ／分のスピードでピーリング（引き剥し）を行う方法を採用した。
【００３３】
測定結果としてはシール部材Ｘが１７ｋｇｆ／３０ｍｍと非常に強固に固定されており、他の弊害がないことからこの溶着による固定は非常に有効であることが確認できた。
【００３４】
更に、溶着部Ｐのサイズを１０ｍｍ×２０ｍｍと縮小し、ドットパターンＥは溶着部Ｐの面積全体に対して８０％とし、更に溶着リブＥ１の幅Ｌ１を１．５ｍｍ、高さＬ２を０．７ｍｍとした。そして、この溶着部Ｐに同様にシール部材Ｘを同条件にて溶着し、溶着強度及び弊害確認を行ったところ、溶着強度は１５ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００３５】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００３６】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａを１軸延伸ポリプロピレンフィルムとし、把手部材Ｔの表面を厚さ０．５ｍｍのポリプロピレンになるようにインサート成型した。
【００３７】
本実施の形態において、実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１６ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１４ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００３８】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００３９】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａを２軸延伸ナイロンフィルムとし、把手部材Ｔの表面を厚さ０．５ｍｍのナイロンになるようにインサート成型した。
【００４０】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１８ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１６ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００４１】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
【００４２】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａをポリスチレンを含有したポリエチレンテレフタレートフィルムとし、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材ＴをＨＩＰＳにて成型した。
【００４３】
本実施の形態において実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１７ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１５ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００４４】
＜実施の形態５＞
次に、本発明の実施の形態５について説明する。
【００４５】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａをポリスチレンを含有したポリエチレンテレフタレートフィルムとし、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材ＴをＡＢＳにて成型した。
【００４６】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１６．５ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１５ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００４７】
＜実施の形態６＞
次に、本発明の実施の形態６について説明する。
【００４８】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａをポリフェニレンオキサイドを含有したポリプロピレンフィルムとし、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材Ｔをポリフェニレンオキサイドにて成型した。
【００４９】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１９ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１８ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００５０】
＜実施の形態７＞
次に、本発明の実施の形態７について説明する。
【００５１】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、シール部材Ｘの第１基材Ａをポリフェニレンエーテルを含有したポリプロピレンフィルムとし、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材Ｔをポリフェニレンエーテルにて成型した。
【００５２】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１９．５ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１８ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００５３】
＜実施の形態８＞
次に、本発明の実施の形態８について説明する。
【００５４】
本実施の形態は実施の形態１と同様であるが、トナー容器本体Ｙ１及び把手部材Ｔをシール部材Ｘの第１基材であるポリエステルフィルムと同じポリエステル系樹脂であるポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にて成型した。
【００５５】
実施の形態１と同様にシール部材Ｘと把手部材Ｔの溶着強度を測定したところ、１７ｋｇｆ／３０ｍｍと強固な溶着強度が得られ、弊害がないことが確認できた。更に、実施の形態１と同様に溶着部Ｐのサイズを縮小して強度測定を行った結果、１５ｋｇｆ／２０ｍｍと溶着部Ｐの面積を縮小しない場合より大幅な強度低下はなく、十分に使用可能であった。
【００５６】
＜実施の形態９＞
次に、本発明の実施の形態９について説明する。
【００５７】
本実施の形態では、実施の形態１〜８で作製したトナー容器Ｙを少なくとも像担持体を含んで構成される図６に示すプロセスカートリッジＪに組み付けた。
【００５８】
そして、図７に示すように、プロセスカートリッジＪの完成後に嵌合爪Ｔ３と嵌合孔Ｔ４とを嵌合固定することによって該プロセスカートリッジＪの外から第２の把手部材Ｔ２と把手部材Ｔ１とを嵌合固定することによりシール部材Ｘを開封できる構成とした。尚、図６に示すように、プロセスカートリッジＪはカバー部材Ｇ３を備え、側面カバーＧ１に形成された孔Ｇ２より第２の把手部材Ｔ２を挿入してこれを把手部材Ｔ１に嵌合固定することができる。
【００５９】
而して、実施の形態１〜８において作製したトナー容器Ｙを備えたプロセスカートリッジＪとして室温、−２０℃、４０℃、湿度９０％の環境下で３日間放置したものを各１０台用意し、それぞれに対して開封作業を行った結果、全てにおいて開封作業をスムーズに安定して行うことができた。
【００６０】
［比較例１］
図１に示すような実施の形態１の溶着部Ｐと同様な面積を有する厚さ０．１ｍｍの不図示の両面テープにてシール部材Ｘと把手部材Ｔを接着固定した。
【００６１】
この接着作業に要した時間は、シール部材Ｘを接着後に押す時間も含めて３秒であった。
【００６２】
この接着強度を実施の形態１と同様に測定した結果、５ｋｇｆ／３０ｍｍと明らかに実施の形態１よりも大幅に劣り、しかも、実使用できないことが確認できた。
【００６３】
更に接着面積を２倍に大型化したものでも接着強度は７ｋｇｆ／３０ｍｍであり、実施の形態１よりも劣り、しかも、実施の形態９の構成のプロセスカートリッジＪに組み込んだ場合、実施の形態９と同様の放置環境品３０台中で４０℃・９０％の環境下で３日間放置した前記プロセスカートリッジ中、２／１０台でシール部材Ｘが開封できず、原因を確認した結果、接着部の剥れによるものであった。
【００６４】
［比較例２］
図１に示すような、実施の形態１の溶着部Ｐと同様な面積を有する厚さ０．５ｍｍの不図示のＥＶＡ系ホットメルト剤にてシール部材Ｘと把手部材Ｔを接着固定した。
【００６５】
この接着作業に要した時間は、ホットメルト剤の乾燥時間も含めて４秒であった。
【００６６】
この接着強度を実施の形態１と同様に測定した結果、８ｋｇｆ／３０ｍｍと明らかに実施の形態１よりも大幅に劣り、しかも、実使用できないことが確認できた。
【００６７】
更に接着面積を２倍に大型化したものでも接着強度は１２ｋｇｆ／３０ｍｍであり、実施の形態１よりも劣り、しかも、実施の形態９の構成を有するプロセスカートリッジＪに組み込んだ場合、実施の形態９と同様の放置環境品３０台中で４０℃・９０％の環境下で３日間放置したプロセスカートリッジ中、３／１０台でシール部材Ｘが開封できず、原因を確認した結果、接着部の剥れによるものであった。
【００６８】
＜その他の実施の形態＞
前述した実施の形態では、溶着リブＥ１を図３に示すようなものとしたが、溶着リブとしては図８に示すように台座を設けた溶着リブＥ２としても良く、この場合、溶着リブＥ２が溶着時に溶けて広がる面積が幅Ｌ１と高さＬ２を図３に示す溶着リブＥ１のそれらと等しくした場合よりも台座分だけ大きいため、その溶着強度が溶着リブＥ１のそれよりも大きくなる。但し、溶着時間を０．１秒程度延長する必要がある。
【００６９】
又、以上の実施の形態１〜９では溶着方法を超音波溶着方法としたが、図示しない公知の振動溶着等を用いても良い。
【００７０】
更に、シール部材Ｘを図４に示すイージーピールフィルムとしたが、図９に示すようなテアテープＸ２とカバーフィルムＸ１から成る引き裂きシール部材としても良く、更には、開口部分のみをハーフカット等にて裂け易くした１枚から成る引き裂きシール部材（図示せず）としても良い。
【００７１】
その他、把手部材Ｔのインサート成型を２色成型としても良く、更には、把手部材Ｔとトナー容器本体Ｙ１とを一体成型ではなく、別体として構成しても何ら問題がない。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、シール部材と把手部材の安定した固定強度が得られ、固定作業時間が従来よりも大幅に短縮され、溶着リブの高さと面積を調整することによって溶着強度を任意に調整して固定面積を縮小することができ、接着剤を用いないために材料削減によるコストダウンを図ることができるという効果が得られる。
【００７３】
又、本発明によれば、ユーザーが直接シール部材と把手部材を把持できない構成を有するプロセスカートリッジにおいても安定した開封作業を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトナー容器（現像剤収納容器）の斜視図である。
【図２】本発明に係るトナー容器（現像剤収納容器）の把手部材溶着部の斜視図である。
【図３】溶着リブの拡大断面図である。
【図４】シール部材（イージーピール）の層構成を示す断面図である。
【図５】把手部材とシール部材との溶着方法を説明する側面図である。
【図６】本発明に係るプロセスカートリッジの斜視図である。
【図７】把手部材と第２の把手部材の嵌合固定を説明するための斜視図である。
【図８】溶着リブの拡大断面図である。
【図９】カバーフィルムとテアテープから成るシール部材の部分斜視図である。
【符号の説明】
Ａ 第１基材
Ｂ 第２基材
Ｃ クッション材
Ｄ シーラント層
Ｅ ドットパターン
Ｅ１，Ｅ２ 溶着リブ
Ｈ 溶着ホーン
Ｊ プロセスカートリッジ
Ｐ 溶着部
Ｔ，Ｔ１ 把手部材
Ｔ２ 第２の把手部材
Ｘ シール部材
Ｘ１ カバーフィルム
Ｘ２ テアテープ
Ｙ トナー容器（現像材収納容器）
Ｙ１ トナー容器本体
Claims (9)
- 内部に現像剤を保有し、開口部をシールするシール部材と把手部材を有する現像剤収納容器において、
前記シール部材を基材とシーラント層を含む多層構造とするとともに、前記シーラント層が前記開口部にシールされ、前記シール部材の折り返された自由端の前記基材の面と前記把手部材表面とを同材質で構成して両者を溶着によって固定したことを特徴とする現像剤収納容器。 - 前記シール部材の基材と前記把手部材の表層の材質をポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン又はナイロンとしたことを特徴とする請求項１記載の現像剤収納容器。
- 前記シール部材の基材と前記把手部材の表層の材質中にポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル又はポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする請求項１記載の現像剤収納容器。
- 前記シール部材を超音波溶着又は振動溶着によって固定することを特徴とする請求項１記載の現像剤収納容器。
- 前記把手部材の溶着面にドットパターンにて溶着リブを形成したことを特徴とする請求項１記載の現像剤収納容器。
- 前記把手部材の表面を２色成型又はインサート成型にて成型することを特徴とする請求項１記載の現像剤収納容器。
- 溶着ホーン表面にシリコン処理を施すことを特徴とする請求項１記載の現像剤収納容器。
- 少なくとも像担持体を含んで構成され、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
内部に現像剤を保有し、開口部をシールするシール部材と把手部材を有し、前記シール部材を基材とシーラント層を含む多層構造とするとともに、前記シーラント層が前記開口部にシールされ、前記シール部材の折り返された自由端の前記基材の面と前記把手部材表面とを同材質で構成して両者を溶着によって固定して成る現像剤収納容器を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記把手部材が内部に収納され、第２の把手部材を外から前記把手部材に固定するようにしたことを特徴とする請求項８記載のプロセスカートリッジ。
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