JP4046992B2 - 現像剤補給容器の製造方法及びプロセスカートリッジの製造方法 - Google Patents
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Description
【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において、外部情報から形成された像担持体上の静電潜像を現像するための現像剤を、現像装置に供給する現像剤補給容器の製造方法及びプロセスカートリッジの製造方法に関するものである。
【0002】
ここで、画像形成装置とは、電子写真画像形成方式又は静電記録方式を用いて記録媒体に画像を形成するものであり、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】
又、プロセスカートリッジとは、画像形成プロセス手段としての、現像装置と、帯電手段及び/又はクリーニング手段と、電子写真感光体ドラム等の像担持体と、を一体的にカートリッジ化するか、少なくとも現像手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化したものであり、画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【0004】
【従来の技術】
電子写真複写機や、レーザービームプリンター等の画像形成装置は、一様に帯電させた像担持体である感光体ドラムに選択的な露光をして潜像を形成し、この潜像を、現像剤(トナー)で顕像化して可視像(トナー像)を形成し、このトナー像を記録媒体に転写して画像形成を行う。
【0005】
画像形成装置本体のトナーが消費された場合には、トナーを充填させた現像剤補給容器(トナー補給容器)を画像形成装置に取り付け、トナー補給容器から画像形成装置へとトナーを補給することが行われている。
【0006】
トナーは、極めて微細な粉末であるため、トナー補給作業時にトナーが飛散してユーザーや周囲のものを汚すという問題があり、これに対応するために従来より種々の方式のトナー補給容器が提案され、又、実用化されている。
【0007】
例えば、このトナー補給容器は、一般に合成樹脂等で作られた略箱状の容器本体と、容器内部から粉末トナーを現像装置に補給するために容器本体に設けられた開口部を封止するシール部材と、によって構成される。そして、まず、トナー補給容器の封止された開口部を、画像形成装置に設けられた現像装置等であるトナー受け入れ容器のトナーの入り口に通じる部分にセットし、その後に、トナー受け入れ容器にセットされたトナー補給容器のシール部材をユーザーが手で引き剥がして開封するということが従来一般的に行われている。
【0008】
又、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、像担持体である電子写真感光体(感光体)、及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、このプロセス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。
【0009】
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頼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。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。
【0010】
このようなプロセスカートリッジにおいては、現像装置部分には、トナーを感光体へと搬送する、ここでは現像剤担持体の現像ローラ等である現像手段が設けられ、その現像ローラにトナーが供給される。そして、トナーを収容する現像剤枠体(トナー枠体)と現像ローラ付近の現像装置部分の現像枠体とに分割され、その境界にトナー排出開口が設けられる。トナー排出開口は、プロセスカートリッジ使用前はシール部材で封止され、トナーがトナー枠体から現像枠体内に移動しないよう封止している。そして、プロセスカートリッジの使用を開始する前にシール部材を除去し、トナー排出開口よりトナーが現像枠体内の現像ローラに移動するようにしている。
【0011】
これらのトナー補給容器や、プロセスカートリッジのトナー枠体に設けられた前記シール部材としては、開口部を1枚のフィルムで覆ってシールし、それを使用開始時にそのフィルムのシール部材を剥がして開封するイージーピール方式のものと、開口部を覆うフィルムを引き裂いて開封する方式のものがある。
【0012】
フィルムを引き裂く方式では、カバーフィルムとテアテープを一体化して、使用開始時にテアテープを引張り、カバーフィルムをテアテープで引き裂いて開封するテアテープ方式と呼ばれるものや、1枚の引き裂きシール部材を用いる方法等があり、いずれも開封強度の低下や開口幅の制御が可能といった利点があるため、最近よく使用されている。この1枚の引き裂きシール部材を用いる方法については特開昭59−13262号公報、及び特開昭63−60164号公報等にも提案されている。
【0013】
又、トナー補給容器本体にシール部材を固定する方法としては、一般的にヒートシール、インパルスシール、高周波溶着や超音波溶着等の溶着によるもの、両面テープや粘着テープ等の貼着によるもの等がある。この中のインパルスシールを用いる方法が、固定方法の一手段として、特開平5−6091号公報、特開平8−160727号公報等に挙げられている。
【0014】
更に、インパルスシールによる加工方法としては、特公平7−33069号公報に、リボン状発熱体の上に絶縁体板と金属板とで構成される複合緩衝体を介在させて被溶着物を溶着する方法が挙げられている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようにシール部材をトナー補給用器又はプロセスカートリッジのトナー補給部に貼着するとき、ヒートシールで行うと、加熱したシール治具で押えた後シール治具を持ち上げる時に、シール部材を構成する層のうち被着体に直接接触するシーラント層がまだ溶融状態であり、冷却固化する前に治具の圧力がかからなくなるため、接着強度が低下する場合がある。
【0016】
又、インパルスシールによる加工方法の従来技術として、リボン状発熱体の上に絶縁体板と金属板とで構成される複合緩衝体を介在させて被溶着物を溶着する方法が挙げられているが、被着体と接しているのが変形しにくい金属板であるため被着体に対する圧力の均一化を図ることができない場合や、発熱体と被着体との間に絶縁体板と金属板を介しているのでシール部材に短時間で十分な熱伝導を与えられずに、安定した接着強度を得られない場合があった。
【0017】
特に、生産量が多く、容器の成型キャビ数が多い場合や、シール装置及びインパルスシール治具の数が多い場合には、シール治具と被着体であるシール部材及び容器本体との組合せが多数生じるため、わずかなトナー補給容器のシール面の面精度の差等により、シール電極治具と容器との当り方が異なり、全てにおいて均一な圧力を得ることが難しい。特に、容器構成上、シール面の裏にリブがある等でヒケが生じたりする場合には、シール治具の圧力が部分的に低下してしまう。
【0018】
従って、本発明の目的は、従来のシール方式を更に発展させたものであり、接着部に十分な接着強度が得られ、製造時のシール部材の剥がれや、治具への付着等を防止し、又、特に、被着体である現像剤補給容器又は現像剤枠体のシール面の表面状態のばらつきが大きい場合でも、より安定したシール部材の開封性能とシール性能を有する現像剤補給容器の製造方法及びプロセスカートリッジの製造方法を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像剤補給容器の製造方法及びプロセスカートリッジの製造方法にて達成される。要約すれば、第1の本発明は、現像剤が充填され、且つ、現像剤を排出するための現像剤排出開口が設けられた容器本体と、前記現像剤排出開口を封止するシール部材と、を有し、画像形成装置本体に着脱自在の現像剤補給容器の製造方法において、
電極と、該電極を支持するホルダー部材と、前記電極と前記ホルダー部材との間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットによって、前記容器本体に前記シール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程を有し、
前記シール部材は、前記現像剤補給容器本体の前記現像剤排出開口を封止する封止部と、前記封止部より突出して設けられ開封時に引張られる引出し部と、を有し、該引出し部を一方向に引っ張って前記封止部を引き裂くことで、前記容器本体の前記現像剤排出開口が開封されるように構成され、
前記電極ユニットにおける溶着部は、前記容器本体の前記現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、前記現像剤排出開口の開封時に前記シール部材が引き裂かれ除去される部分の両脇各々において、前記開口封止溶着部より引き裂き方向上流側に突出した複数の突形状溶着部と、を有し、
前記電極ユニットは、前記開口封止溶着部に対応する電極と、前記突形状溶着部に対応する電極とを、有し、該各電極は互いに絶縁され、かつ該各電極に対し別々の独立した回路により制御された電流を流して溶着が行えるよう構成され、
前記弾性部材は、前記ホルダー部材と前記各電極との間の各々に設けられることを特徴とする現像剤補給容器の製造方法である。
【0020】
第2の本発明は、現像剤が充填され、且つ、現像剤を排出するための現像剤排出開口が設けられた容器本体と、前記現像剤排出開口を封止するシール部材と、を有し、画像形成装置本体に着脱自在の現像剤補給容器の製造方法において、
電極と、該電極を支持するホルダー部材と、前記電極と前記ホルダー部材との間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットによって、前記容器本体に前記シール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程を有し、
前記シール部材は、一方向より引き剥がされることで、前記現像剤排出開口が開封されるように前記容器本体に溶着され、
前記電極ユニットにおける溶着部は、前記容器本体の前記現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、前記シール部材の引き剥がし開始部よりも引き剥がし方向上流側に位置する、前記シール部材を前記容器本体に部分的に固定するポイントシール部と、を有し、
前記電極ユニットは、前記開口封止溶着部に対応する電極と、前記ポイントシール部に対応する電極とを、有し、該各電極は互いに絶縁され、かつ該各電極に対し別々の独立した回路により制御された電流を流して溶着が行えるよう構成され、
前記弾性部材は、前記ホルダー部材と前記各電極との間の各々に設けられることを特徴とする現像剤補給容器の製造方法である。
【0021】
第3の本発明は、像担持体と、該像担持体に作用する少なくとも現像装置を含むプロセス手段と、現像剤が充填された現像剤枠体と、該現像剤枠体に設けられた現像剤排出開口を封止するシール部材と、を有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの製造方法において、
電極と、該電極を支持するホルダー部材と、前記電極と前記ホルダー部材との間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットによって、前記現像剤枠体に前記シール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程を有し、
前記シール部材は、前記現像剤補給容器本体の前記現像剤排出開口を封止する封止部と、前記封止部より突出して設けられ開封時に引張られる引出し部と、を有し、該引出し部を一方向に引っ張って前記封止部を引き裂くことで、前記容器本体の前記現像剤排出開口が開封されるように構成され、
前記電極ユニットにおける溶着部は、前記容器本体の前記現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、前記現像剤排出開口の開封時に前記シール部材が引き裂かれ除去される部分の両脇各々において、前記開口封止溶着部より引き裂き方向上流側に突出した複数の突形状溶着部と、を有し、
前記電極ユニットは、前記開口封止溶着部に対応する電極と、前記突形状溶着部に対応する電極とを、有し、該各電極は互いに絶縁され、かつ該各電極に対し別々の独立した回路により制御された電流を流して溶着が行えるよう構成され、
前記弾性部材、前記ホルダー部材と前記各電極との間の各々に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法である。
【0022】
第4の本発明は、像担持体と、該像担持体に作用する少なくとも現像装置を含むプロセス手段と、現像剤が充填された現像剤枠体と、該現像剤枠体に設けられた現像剤排出開口を封止するシール部材と、を有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの製造方法において、
電極と、該電極を支持するホルダー部材と、前記電極と前記ホルダー部材との間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットによって、前記現像剤枠体に前記シール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程を有し、
前記シール部材は、一方向より引き剥がされることで、前記現像剤排出開口が開封されるように前記現像剤枠体に溶着され、
前記電極ユニットにおける溶着部は、前記容器本体の前記現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、前記シール部材の引き剥がし開始部よりも引き剥がし方向上流側に位置する、前記シール部材を前記容器本体に部分的に固定するポイントシール部と、を有し、
前記電極ユニットは、前記開口封止溶着部に対応する電極と、前記ポイントシール部に対応する電極とを、有し、該各電極は互いに絶縁され、かつ該各電極に対し別々の独立した回路により制御された電流を流して溶着が行えるよう構成され、
前記弾性部材は、前記ホルダー部材と前記各電極との間の各々に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法である。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像剤補給容器の製造方法及びプロセスカートリッジの製造方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【0025】
実施例1
図1に、本発明の現像剤補給容器の一実施例を示す。本実施例においては、現像剤補給容器(トナー補給容器)2は、図1(c)に示すように、現像剤(トナー)を排出するための現像剤排出開口(トナー排出開口)2aを長手方向の一面に設けた略箱状の容器である。本実施例にて、トナー補給容器2は、トナー受け入れ容器としての、画像形成装置本体に設置された図24、図25に示すような現像装置109の現像剤収容部の現像容器109aに設置されるものとして説明する。
【0026】
図1(b)に示すように、トナー補給容器2のトナー排出開口2aはシール部材1で封止されており、トナー補給容器2は、そのシール部材1にて覆われた開口部2aを現像容器109aの上面開口部109bに合わせて設置される。トナー補給容器2を現像装置109に取り付けた様子を図24の断面図、図25の長手方向断面図に示す。
【0027】
ユーザーが、現像剤補給容器、即ち、トナー補給容器2を、画像形成装置内部の現像装置109にセットして、トナー補給容器2内のトナーTを排出する現像剤排出開口部(トナー排出開口)2aに装着されたシール部材1を徐々に引くことで、トナー補給容器2のトナー排出開口2aとそれと接合させた現像容器109のトナー供給開口部109bが開口し、トナー補給容器2内のトナーTが現像容器109a内に入る。
【0028】
そして、図24及び図25に示す現像装置109内に補給されたトナーTは、画像形成装置内にて、表面に静電潜像が形成された像担持体に現像剤を供給して現像像(トナー像)を形成する現像剤担持体109cへと、重力やスクリュー109eで搬送され、現像に供される。
【0029】
次に、本実施例におけるシール部材1とトナー補給容器本体2との組立について説明する。本実施例のシール部材1を図2に示す。本実施例のシール部材1は、トナー補給容器本体2のトナー排出開口2aを覆って封止する封止部1gと、封止部1gから突出して開封時に折り返して引張られる引出し部1hを有している。封止部1gは、トナー排出開口2aを覆う面積を有し、その短手方向両端に、平行に2本の引き裂き線1fを有している。この2本の引き裂き線1fの間隔は、間にトナー排出開口2aを挟む間隔とされる。
【0030】
ここで、このシール部材1は、トナー補給容器2に設けられた状態において、図1(b)のように、引出し部1hを折り返して、折り返し方向に引くと、引き裂き線1fにてシール部材1は引き裂かれ、封止部1gの引き裂き線1fの外側部分である封止部材接着部分(接着部分)1kを残し、トナー容器2の開口部2aが開口される(図1(c))。
【0031】
従って、図2のシール部材1においては引き裂き線1fは、長手方向に平行に設けられ、その長手方向に設けられた引き裂き線1fに沿って引き裂かれるので、以下、実施例においては、「長手方向」と記載されれば、便宜上、シール部材がトナー補給容器のトナー排出開口を開封するときの引き裂き方向のことを意味する。又、「短手方向」は、引き裂き方向に交差する方向を意味する。しかし、実際は、トナー補給容器の長手方向が引き裂き方向と限るものではない。
【0032】
そこで、本実施例におけるシール部材1とトナー補給容器本体2との組立について言い換えると、シール部材1の封止部1g短手方向両端に設けられ、トナー補給容器2にシール部材1が溶着されたときには、トナー排出開口2aを間に挟むように位置する2本の切り裂き線1fにおいて、シール部材1が引き裂かれて、トナー排出開口2aを覆う中央部分1g’と、切り裂き線1fより外側の領域の部分である接着部分1kと、に分かれ、図1(c)のように、トナー補給容器2の開口部2aを開口した後、短手方向中央部分1g’は除去され、両端接着部分1kはトナー容器2の開口部2a周辺に残留している。
【0033】
つまり、本実施例のトナー補給容器2においては、図1(a)、(b)、(c)に示す本実施例のシール部材1の開封動作に従って、図1(a)に示すトナー補給容器2に設置されたシール部材1の引出し部1hを折り返して引張り(図1(b))、シール部材1の引き裂き線1fに沿って引き裂いてトナー補給容器本体2の開口2aを開け、トナーを排出させることが可能になる(図1(c))。
【0034】
図2に示すように、シール部材1の封止部1gとその短手方向中央部から長手方向に突出した引出し部1hの接続部において、シール部材1の短手方向両端の両端接続部1iは、突出開始部、即ち段差を有して短手方向の幅が変化する部分であり、その形状が引出し方向に対して45°の斜線とされ、引き裂き先端エッジ部1iとされる。この斜線形状の引き裂き先端エッジ部1iに、引き裂き線1fの引き裂き先端である引き裂き開始部1jが設けられる。引き裂き開始部1jから、引き裂き線1fに沿って、シール部材1は引き裂かれる。
【0035】
よって、図2の拡大図に示される引き裂き先端エッジ部1iは、引き裂き易い形状であればよく、他の例として斜線部を円弧形状にしても構わない。そして、ここに示した2本の引き裂き線1fは、開封時にトナー補給容器本体2のトナー排出開口2aを全開させる位置に配置される。ただし、トナーの排出に影響が無ければ必ずしも全開させなくても良い。
【0036】
本実施例に用いるシール部材1の内部構造について説明する。シール部材1の部分断面図を図3に示す。本実施例のシール部材1は4層構成であり、トナー補給容器2に設置したときの表面側から順に、表層1a、レーザー遮断層1b、引き裂きガイド層1c、シーラント層1dの構成になっている。シーラント層1dがトナー補給容器2に対向する層である。
【0037】
本実施例においては、表層1aには、12μmの二軸延伸ポリエステル、レーザー遮断層1bには7μmのアルミ箔、引き裂きガイド層1cには50μmの二軸延伸ポリエステル、シーラント層1dには50μmのエチレンと酢酸ビニルの共重合体を用いている。
【0038】
表層1aは、シール部材をトナー補給容器本体2に熱溶着するため耐熱性が必要であり、又、トナーシールとしてのシール性能を維持するために十分なフィルム強度を有する一方、開封時には引き裂かれるため引き裂き性能を有する必要がある。これより、厚さ10〜20μm、より好ましくは12〜17μmの二軸延伸ポリエステルを用いることが望ましい。
【0039】
レーザー遮断層1bは、炭酸ガスレーザーを光吸収しないことは当然だが、レーザー加工時の熱溶融時の輻射熱によって表層1aが損傷を受けるのを確実に防止する必要があり、更に、表層1aと同様、開封時には引き裂かれるため引き裂き性能を有する必要があり、厚さ5〜15μm、より好ましくは7〜12μmのアルミ箔を用いることが望ましい。
【0040】
引き裂きガイド層1cは、炭酸ガスレーザーを確実に吸収して熱溶融し、安定した引き裂き部を形成すると共に、引き裂き部の周辺は引き裂きガイドとして十分な強度を有することが必要であり、40〜70μm、より好ましくは40〜60μmの二軸延伸ポリエステルを用いることが望ましい。
【0041】
シーラント層1dは、トナー補給容器2に対し十分なシール性、即ち十分な接着強度が確保できる必要があり、40〜70μm、より好ましくは40〜60μmのポリエチレン或いは、エチレン=酢酸ビニルの共重合体を用いることが望ましい。
【0042】
以上、トナーシールであるシール部材1の各層について説明したが、各層に求められる性能が満足できれば、材質、厚みは他のものでも構わない。
【0043】
本実施例では、シール部材1をトナー補給容器本体2に組み立てた状態にて、図1(a)に示されるように、トナー補給容器2の開口部分2aをシール部材1の封止部1gで覆い、そして、トナー排出開口2a周辺部分においてシール部材1の封止部1g上から電流を流した電極治具にて圧力をかけることでトナー補給容器本体2に溶着固定される。
【0044】
具体的には、トナー排出開口2aの周囲に形成されるインパルスシール溶着部3にてシール部材1をトナー補給容器本体2に固定する。溶着部パターン3の詳細は図5に示される。ここで、インパルスシールについて説明する。インパルスシールとは、インパルス(短時間に大電流が流れて直ちに止むような衝撃電流)を用いたシール方法であり、発熱体の熱容量を小さくして短時間通電加熱し、電流遮断後もしばらく加圧状態を保ち、接合物の冷却を待って離す方法である。
【0045】
図1(a)、(b)、(c)を用いて前記に説明したトナー補給容器2の開口部2aの開封動作において、シール部材1短手方向両端部分の封止部材接着部1kが、インパルスシールにて溶着固定されていることによって、シール部材1が切り裂き線1fで切り裂かれ、トナー補給容器本体2の開口2aを開口することが可能となる。
【0046】
ここで、本発明の特徴部分である、トナー補給容器の製造工程における、次の(1)、(2)の工程を含む、このシール部材1をトナー補給容器2に溶着させる方法について説明する。
【0047】
(1)図4(a)に示すように、シール部材1のシーラント層1d側から炭酸ガスレーザーを用いて、主に引き裂きガイド層1cであるポリエステルを熱溶融して、引き裂き部1eが形成される。即ち、引き裂き部1eは、炭酸ガスレーザーの光を吸収して熱溶融する引き裂きガイド層1cのポリエステルと、輻射熱で溶融するシーラント層1d部分に形成される。又、図4(a)に示すように、引き裂き部1eは、レーザー遮断層1bであるアルミ箔層に到達しないように形成される。本実施例では、この引き裂き部1eを形成するための炭酸ガスレーザーの出力は8Wとした。
【0048】
尚、使用するレーザーのW数やシーラント層1dの材質如何では、シーラント層1d自体が完全に溶融しきらず、図4(b)のように、引き裂き部の溝1eが形成されずに、引き裂きガイド層1cのポリエステルとシーラント層1dの境界部分に空隙1e’が形成される場合もある。
【0049】
これらの引き裂き部1e又は空隙1e’が、正面から見ると図2に示す引き裂き線1fとして形成され、ここからシール部材1を引き裂くことが可能となる。
【0050】
(2)次に、本発明では、シール部材1をインパルスシールにてトナー補給容器本体2に溶着固定し、前記に説明した図1(a)に示すような状態に作製する。このとき、後に詳述するが、図6に示すインパルスシーラー機6を用いて、トナー排出開口2aの周囲にインパルスシールでシール部材1をトナー補給容器本体2に溶着固定する。インパルスシールを用いているため、開封性能が向上し確実に開封することができる。
【0051】
図1(a)に示されるインパルスシールによる溶着部分3のシール溶着部パターン形状を図5に示す。溶着部分3は、主にトナー排出開口2a周辺部分にてシール部材1を溶着固定する、トナー排出開口2aを封止するための開口封止溶着部(開口封止部)3aと、シール引き裂き方向(長手方向)上流先端から突き出た突形状溶着部(突形状部)3bと、にて構成されている。
【0052】
開口封止部3aの長手部は、シール部材1の切り裂き線1fに外側から平行に沿った直線であり、トナー補給容器開口2aの開封時にてシール部材1の封止部1gが引出し部1hに導かれて切り裂き線1fにて切り裂かれた時にトナー補給容器2に残留する接着部分1kを、接着する。封止部1gがスムーズに切り裂かれ、接着部分1kを残留して、トナー補給容器2の開口2aが開封されるには、接着部分1kは開口封止部3aにてしっかりとトナー補給容器2に接着されていなくてはいけない。
【0053】
又、シール部材1の開封時の強度を低下させるために、開口封止部3aは、短手部3a′(長手方向先端側及び後端側)において山型形状とされる。尚、この短手部3a′の山型形状は実際のシール部3aの幅や溶着可能なスペース次第で平形状を選択しても良い。
【0054】
本発明では、インパルスシールを用いることによって、図1(a)〜(c)に示したトナー補給容器2の開封性能が向上し確実に開封することができる。具体的に以下に説明する。
【0055】
図5に示したシール部材1の引き裂き先端エッジ部1iの拡大図に示すように、突形状部3bは、更に確実なシール部材の引き裂き開封を行うために、シール部材1の先端引き裂きエッジ部1iに形成された引き裂き開始部1jより更にシール部材1の短手方向端部を押えるものとした。つまり突形状部3bは、引き裂き線1fより短手方向端部側ということになる。
【0056】
本実施例のシール部材1を開封する時に、図1(a)〜(c)に示すように、シール部材1の引出し部1hを折り返して引張り、シール部材1の引き裂き部1fに沿ってシール部材1を裂くが、シール部材1の先端エッジ部1iが引き裂き開始部1jで確実に裂けるためには、その外側の脇にあるインパルスシール突形状部3bがしっかりと固定されていることが必要である。
【0057】
即ち、先端エッジ部1iの裂け強度よりも十分強固にシール突形状部3bが溶着されていれば、シール突形状部3bが剥れることなく先端エッジ部1iを引き裂き開始部1jで引き裂くことができる。逆に、先端エッジ部1iの裂け強度よりもシール突形状部3bの溶着強度が弱いと、シール部材1が裂けずに剥れてしまい、結果的に開封強度の上昇や開口幅の制御ができなくなってしまう。
【0058】
よって、シール部3bの接着強度が重要になるが、本実施例のようなインパルスシールを用いるシール部材1の容器本体2への溶着方法が、この接着強度を強固にするのに最も適している。
【0059】
本実施例のインパルスシールは、下記に説明するように、電流を流すための電極である溶着治具、つまり電極治具をシール部材1に圧着させて保持してから、電流を流して発熱させシール部材1のシーラント層1dを溶融させ、その直後に電流を停止させて溶融させたシーラント層1dを冷却固化する間、電極治具の加圧状態は保持されるので、溶着が終了し治具が上昇する時には十分な接着強度が発揮できる。
【0060】
本発明の特徴部分としては、上記の(2)の工程において、電極治具に組み立てられた弾性部材によって、インパルスシール溶着時にシール部分に接触する電極部材のシール部材1に対する押圧を調節することが可能になり、インパルスシールの溶着強度を適度に調節できることである。
【0061】
このような特徴の一般的なインパルスシーラー機6を図6に示す。又、その電極ユニット6cの部分断面図を図7に示す。
【0062】
インパルスシーラ機6は、基本的には、図7に示すような、溶着するパターン形状を有した発熱体(ヒーター)である電極治具(電極)7と、それを支持するブロック材であるホルダー部材6gと、を備えた電極ユニット6cを、被着体に一定の圧力で押しつけ、熱によって溶着させる装置である。この場合、被着体は、図1(a)に示す状態のトナー補給容器2の開口2a面をシール部材1にて覆ったものであり、このシール部材1表面を図5に示した溶着部3a、3bの形状パターンにて溶着する。
【0063】
トナー補給容器2を、図6に示される状態で、被着体固定部材6dにシール部材1面を電極ユニット6c側に向けてセットし、電極ユニット6cを加圧手段6aによって一定の圧力をかけて、溶着部3a、3bに接触させた状態で通電し、図7に示す電極7を発熱させて溶着する。電流停止後も加圧状態を維持して冷却を行ってから電極ユニット6cをトナー補給容器2のインパルスシール面3から離す。
【0064】
電極ユニット6cについて説明する。電極ユニット6cの拡大図を図6、部分断面図を図7に示す。
【0065】
電極ユニット6cは、主に、ホルダー部材である電極支持ブロック6g、電極7、絶縁材6h、弾性部材9で構成されている。この場合、図6では電極ブロック6gのシール部材1に対向する面に位置する、電極7の溶着部(シール部)7a、7bの形状は、図8に示すように、図5に示すインパルスシールのシール溶着部3a、3bと同じパターン形状である。電極7に対する電流流出入口7cをシール部7aの長手方向中央部に設けており、シール部7a、7bの溶着面に対し、電極支持ブロック6c側に90°折り曲げて形成している(図6)。この電流流出入口7cから電極7のシール部7a、7bへと電流を流してシール部7a、7bを発熱させる構成である。
【0066】
図7に示したように、電極ユニット6cの電極7周辺部の構成は、電極支持ブロック6gに絶縁材6hを配置し、その表面に弾性部材9を重ね、更にその表面に電極7を重ねて、電極7、弾性部材9部分全体を絶縁材6hで覆って電極支持ブロック6gに固定するようになっている。
【0067】
電極7は、熱容量の小さい材料が望ましく、具体的にはステンレスやニクロムリボン等が用いられるが、本実施例では厚さ0.3mmのステンレスを用いた。
【0068】
電極支持ブロック6gは、電極7を被着体に対して均一に圧着できるよう支持する必要があり、しかも電極7で発生した熱を蓄熱することなく放熱できる材料が望ましい。一般的には、電極7が安定した発熱状態を保つために電極支持ブロック6gの冷却を行う様々な冷却機構が用いられている。本実施例では電極支持ブロック6gにアルミニウムブロックを用いている。
【0069】
本発明の特徴として、電極ユニット6gと電極7との間に設けた弾性部材9は、電極7と電極支持ブロック6gとの間に配置して、被着体であるシール部材1及びトナー補給容器本体2に対し、電極7を均一な圧力で密着させて、安定したシール接着強度を得るためのものである。
【0070】
特に、生産量が多く、容器の成型キャビ数が多い場合や、シール装置6及びインパルスシール治具の数が多い場合には、シール治具7と被着体であるシール部材1及び容器本体2との組合せが多数生じるため、わずかなトナー補給容器2のシール面の面精度の差等により、シール電極治具7とトナー補給容器2との当り方が異なり、全てにおいて均一な圧力を得ることが難しい。特に、トナー補給容器2の構成上、シール面の裏にリブがある等でヒケが生じたりする場合には、シール治具7の圧力が部分的に低下してしまうことが多い。
【0071】
このような場合であっても、本構成ではシール時に加圧した際に、弾性部材9がトナー補給容器2のシール面に一致するように変形し、絶縁材6hで覆われた電極7をシール部材1及びトナー補給容器本体2に均一な圧力で密着させることができるので、安定した接着強度を得ることができる。本実施例では弾性部材9にゴム硬度70°、厚み1mmのシリコーン樹脂を用いた。
【0072】
弾性部材9の材質としては、前述した変形による圧力の均一化が図れ、更に発熱する電極7と直接接しているため耐熱性が必要であり、他にはウレタン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。尚、耐熱性について、前述した効果を損なわない前提で、電極7と弾性部材9の間に断熱材(不図示)を配置することで、弾性部材9自体の耐熱レベルを低下させて材質選定の枠を広げることも可能である。
【0073】
弾性部材9の硬度、厚みについては、前述した効果が得られる範囲で選定する必要がある。硬度については、硬度が低く軟らか過ぎると、電極7が弾性部材9の中に埋没してしまい、溶着部に十分な圧力が与えられなくなる可能性がある。又、逆に硬度が高く硬過ぎると、弾性部材9の変形量が少なくなり、安定した接着強度が得られないため、ゴム硬度30°〜70°が好ましい。
【0074】
又、厚みについても、硬度と同様で、薄過ぎると変形量が少なく、厚過ぎると弾性部材の中に電極が埋没しやすくなるため、0.5mm〜2mmが好ましい。
【0075】
絶縁材6hは、電極7に流れた電流がリークしないように、又、電極7が被着体であるシール部材1に直接接触して損傷を与えないように、又、電極支持ブロック6gにずれないように固定するために、電極7と電極支持ブロック6gの間、弾性部材9が導電性の場合には弾性部材9と電極支持ブロック6gの間、及び電極7と被着体であるシール部材1との間、に配置する必要がある。材質的には、溶着時に熱と圧力がかかるため、耐熱性を有し強度のある材料が望ましく、主にテフロンクロス(「テフロン」はデュポン社のフッ素樹脂の商品名)等が用いられる。本実施例にも、厚さ0.1mmのものを使用し、電極ユニット6cの、弾性部材9と電極7の部分を包み込むように設置され、又、電極支持ブロック6gと弾性部材9との間にも設置した。
【0076】
尚、この電極ユニット6cを構成する部材の材質、厚さ等の形状については、本実施例に限定されるものではなく、各部材に必要な性能が満足される範囲であれば、他のものでも構わない。
【0077】
又、弾性部材9が絶縁体で、電極7と電極支持ブロック6gが直接接することが無く、電極7に流れた電流がリークしない場合には、弾性部材9が絶縁材として機能するので、電極7及び弾性部材9と電極支持ブロック6gの間の絶縁材6hは省くことができる。
【0078】
同様に、図8に示す本実施例の電極7のシール部パターン形状において、ここでは、図5にしめす溶着部3のパターン形状と電極7のシール相当部(トナー排出開口封止溶着部7aと突形状溶着部7b)とは同一形状であり、更に、長手中央部に電流流出入口7cを設け、電極支持ブロック6gに沿って、7c部を90°折り曲げて固定する。この電極7のシール部の形状である、シール相当部7a、7bは、実際の溶着部3a、3bと同一形状である必要があるが、電流流出入口7cの位置や形状等はインパルスシールの性能が満足でき、すなわち十分且つ均一な発熱状態が得られ、溶着工程に支障が無ければどのような構造であっても構わない。
【0079】
本実施例の図8に示すシール溶着部パターン形状7a、7bの電極7を備えた電極ユニット6cをインパルスシーラー機6に装着して、シール部材1をトナー補給容器本体2にシールするとき、ここでは、シール条件は、圧力:0.5MPa(50mmシリンダー)、電圧:15V、加熱時間:0.5sec、保持時間:1secとした。このシール条件は、本実施例に限られたものではなく、各シール及び容器本体の材質、シール面積、シール幅等により適宜選択することが望ましい。
【0080】
ここで、従来のように図5に示した溶着部3と同様の形状の溶着をヒートシールで行うと、加熱したシール治具で押えて、その後シール治具を持ち上げる時に、シール部材1のシーラント層1dはまだ溶融状態であり、冷却固化する前に治具の圧力がかからなくなるため、接着強度が低下する場合がある。
【0081】
又、図5に示した突形状溶着部3bはシール部材1から引き剥がし開始側に突出させて強固に押えられて形成されるのであるが、その際、図9の引き裂き先端エッジ部1iの拡大図に示す、シーラント層1dのはみ出し1d′が生じる場合があり、ヒートシールの治具に付着して、シール治具の位置の上昇と共に、シール部材を引き剥がしたり、脱落したりする場合があった。
【0082】
これに対し、本実施例のインパルスシールでは、治具をシール部材1に圧着させて保持してから電流を流して発熱させ、シール部材1のシーラント層1dを溶融させ、その直後に電流を停止させて、溶融させたシーラント層1dを冷却固化し、その冷却時間、治具の加圧状態は保持されるので、溶着が終了し治具が上昇する時には十分な接着強度が出ており、その上、シール治具に付着することも無い。
【0083】
又、インパルスシールによる加工方法の従来技術として、リボン状発熱体の上に絶縁体板と金属板とで構成される複合緩衝体を介在させて被溶着物を溶着する方法が挙げられているが、本実施例では、圧力の均一化を十分に図るために弾性部材9を用い、更に、シール部材1に短時間で十分な熱伝導を与える目的で、弾性部材9を設ける位置を、電極7と被着体1の間ではなく、電極7のバックアップとして電極7と電極支持ブロック6gとの間としており、これによっても安定した接着強度を得ることができる。
【0084】
即ち、本発明においては、電極ユニット6cに弾性部材9を配置することで、絶縁材6hで覆われた、電極7とシール部材1及びトナー補給容器本体2のシール面とをより均一に密着させ、それらの間に均等な圧力をかけることで、安定した接着強度を得ることができる。
【0085】
本実施例のトナー補給容器2を用いて、開封テストを行った結果、開封強度2〜3kgf程度で安定しており、又、開封も確実に引き裂き線1fで引き裂いて開封することができた。
【0086】
又、シール部の浮き、剥れ、シーラント層1dの付着等も見られず、シール状態も良好であった。
【0087】
尚、本発明においては、トナー補給容器にシール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程において、電極治具と、電極治具を支持するホルダー部材と、電極治具とホルダー部材の間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットを用いて、容器本体にシール部材をインパルスシール溶着部形状パターンに沿って、上から押圧をかける方法であるならば、図6に示すインパルスシーラー機を用いなくてもよく、他の構成のインパルスシーラー機を用いてもよい。
【0088】
比較例1
ここでは、インパルスシールを用いずに、ヒートシールによって、実施例1と同様のシール部材1を同様にトナー補給容器本体2に溶着固定した。即ち、シール溶着部パターン形状も図5に示したインパルスシール溶着部3の形状パターンと同様であり、図5に示すように切り裂き先端エッジ部1iの引き裂き開始部1jより外側をシール突形状部3bによってヒートシールで溶着している。
【0089】
開封テストを行った結果、実施例1と同様に、開封強度2〜3kgf程度で安定しており、又、開封も引き裂き線1fで引き裂いて開封することができた。
【0090】
ただし、ごく稀に、シール突形状部3bに浮きが発生したり、図9の切り裂き先端エッジ部1iの拡大図に示すように、シーラント層1dのはみ出し1d’がシール治具に付着する場合があった。又、容器本体2の更新型投入等で容器キャビが増加した際に均一なシール状態を確保することが困難になり、結果的にシール突形状部3bのシールが弱くなる場合があり、適正なシール条件を見出すのに多大な時間を要した。
【0091】
この比較例1と比較して、トナー補給容器2のトナー排出開口2aをシールする工程において、実施例1のように、インパルスシールを用いることで、シール部3bの十分な接着強度が得られ、シール部材1の引き裂き開封時に溶着部3の剥れ等を防止することが可能になり、確実に引き裂いて開封できることが明らかとなった。
【0092】
又、実施例1では、更に、シール部材1の上から加圧してインパルスシール電流が流される電極ユニットにて、電極治具と、該電極治具を支持するホルダー部材との間に弾性部材が設置されているので、弾性部材がトナー補給容器のシール面に一致するように変形し、絶縁材で覆われた電極治具を、どのような表面状態のシール部材及びトナー補給容器本体にも均一な圧力で密着させることができる。従って、又、シール面の裏にひけが生じる等の場合にも、安定した接着強度を得ることができる。
【0093】
実施例2
本実施例では、シール部材として、トナー排出開口2aを封止するカバーフィルム4と、そのカバーフィルム4に裏打ちされ、略トナー排出開口の短手方向の幅分、カバーフィルム4を引き裂いて開口を形成するテアテープ5と、で構成されるシール部材45を用いたものであり、それ以外の部分は実施例1と同じである。本実施例のシール部材45を図10(a)の正面図、図10(b)の断面図に示す。図10のシール部材45においても、「長手方向」と記載されれば、便宜上、シール部材がトナー補給容器のトナー排出開口2を開封するときの引き裂き方向のことを意味する。又、「短手方向」は、引き裂き方向に交差する方向を意味する。しかし、実際は、トナー補給容器の長手方向が引き裂き方向と限るものではない。
【0094】
トナー排出開口を封止するカバーフィルム4は、トナー補給容器2のインパルスシール溶着部3を覆う面積を有し、本実施例においては、トナー補給容器2のシール面とほぼ同じ大きさである。そして、以下の層構成に作製される。
カバーフィルム4:
延伸発泡ポリプロピレン 140μm(4a)
EVA系シーラント 20μm(4b)
【0095】
又、開口を形成するテアテープ5は、引き裂き方向に交差する方向(短手方向)がトナー排出開口2aと同じ幅であり、引き裂き方向(長手方向)がトナー排出開口2aより長く、その延長部分を引出し部5hとする。そして、以下の層構成に作製される。
テアテープ5:
ポリエステル 16μm(5a)
延伸ナイロン 25μm(5b)
低密度ポリエチレン 30μm(5c)
EVA系シーラント 40μm(5d)
【0096】
カバーフィルム4とテアテープ5は、本実施例ではカバーフィルム4の引き裂き方向(延伸方向)とテアテープ5の長手方向を揃え、短手方向には中央部を一致させ、EVAシーラント層4bとポリエステル層5aとの間で、熱溶着にて一体化させたシール部材45とされる。実施例1と同様にインパルスシールによってトナー補給容器本体2に溶着される。
【0097】
カバーフィルム4は、トナー排出開口2aを十分に覆う面積を有し、テアテープ5に対して短手方向が幅広で、長手方向がトナー補給容器2と略同じ長さである。テアテープ5は短手方向がトナー排出開口2と略同じ幅であり、トナー排出開口2a封止部分にてカバーフィルム4を熱溶着で裏打ちしてシール部材45を形成している。
【0098】
尚、シール部材45のテアテープ5面を開口2aに対向させてトナー補給容器2にセットする。テアテープ5は、長手方向片端にカバーフィルム部分4からの延長部分5hを有し、その延長部分が引出し部5hとして、折り返され、開封時に引っ張られる。
【0099】
本実施例のシール部材45のインパルスシールの溶着部3a、3bの形状及び引き裂き開封開始部4cの拡大図を図11に示す。
【0100】
シール部材45をトナー補給容器2にセットした場合、テアテープ5の長手方向がトナー排出開口2aに一致し、それに裏打ちされたカバーフィルム4がトナー排出開口2aの周囲を覆う面積を有し、長手方向は、カバーフィルム4のテアテープ5に重ならない短手方向端部分4kを溶着した開口封止部3aの長手部によって溶着されている。
【0101】
本実施例においては、切り裂き線5eが、カバーフィルム4において、裏打ちされたテアテープ5の長手方向に沿った両端部にあり、カバーフィルム4から延長した引出し部5hを折り返して引っ張ることによって、カバーフィルム4の短手方向端部分4kをトナー補給容器2に残し、カバーフィルム4とテアテープ5が重なった部分45g’が除去され、トナー排出開口2aが開封される。
【0102】
シール部材45においては、図11の拡大図に示す、カバーフィルム4とテアテープ5の重なり部分45g’の引き裂き上流方向の両角部分4cであり、言い換えると、テアテープ5の引き剥がし方向上流側に延長している引出し部5hとカバーフィルム4の境界部分の両端部分4cが引き出し開始部4cとなる。
【0103】
この場合も、実施例1と同様に、突形状部3bは、引き裂き開始部4cより更に短手方向において外側を溶着させる。
【0104】
特に、本実施例のシール部材45において、カバーフィルム4はフィルムの裂け性を向上させるためにフィルムの膜強度を低下させているので、インパルスシールによりシールすることで、ヒートシールのような溶融状態での引張りが無く、与えられるダメージも少なくなり、確実にトナー補給容器開口2aをシールすることができる。
【0105】
更に、本実施例の場合には、開口封止溶着部3aにおいて、カバーフィルム4のみシールする部分(長手方向)とカバーフィルム4とテアテープ5とが重なったものをシールする部分(短手方向)があり、特にその境界線(切り裂き線5e)においては、テアテープ5の厚さ分の段差が生じることになる。この場合にも、本実施例では電極ユニット6cに弾性部材9を配置しているので、弾性部材9がシール部材45の段差にある程度対応する変形をし、絶縁材6hで覆われた電極7を被着体であるシール部材45に均一に密着させ、均等な圧力をかけることで、安定した接着強度を得ることができる。
【0106】
本実施例のような方法で開口部分2aをシールしたトナー補給容器2を用いて、開封テストを行った結果、実施例1同様開封強度2〜3kgf程度で安定しており、又、確実に引き裂き線5eで引き裂いて開封することができた。
【0107】
実施例3
本実施例は、図5に示す実施例1のインパルスシール溶着部パターン形状、即ち電極ユニットの構成を一部変更させたものである。本実施例のシール溶着部パターン形状を図12に示す。
【0108】
本実施例では、シール溶着部パターン形状において、溶着部の開口封止部3aと突形状部3bとを分割させ、各々別々の回路として電流を流して溶着させる構成とした。
【0109】
本実施例にてシール溶着部パターン3a、3bを分割したのは、開口封止部3aに対して、突形状部3bを意図的に強固に溶着させる場合や、逆に弱めに溶着させる場合等の、突形状部3bの溶着強度を制御するためである。
【0110】
実施例1の開口封止溶着部3aと突形状溶着部3bの一体治具でも十分な接着強度が得られるが、より強固な接着強度を得たい場合や突形状溶着部3bの長さが長くなる場合には、本実施例のように突形状溶着部3bを分割させて別の回路で独立制御させることによって、突形状の末端まで十分な電流を流して発熱させ強固な接着強度を得ることが望ましい。
【0111】
具体的に電極ユニット6cの構成について説明する。図6のインパルスシーラ機6に取り付ける本実施例の電極ユニット6cの拡大図を図13、部分断面図を図14(a)に示す。
【0112】
図13、図14(a)に示したように、本実施例では、実施例1に対し、開口封止溶着部3a側の電極(開口封止部電極)71aとそれを支持する電極支持ブロック6gと、突形状溶着部3b側の電極(突形状部電極)71bとそれを支持する電極支持ブロック6jとが別部材として独立した構成となっている。絶縁材6h及びそれぞれの弾性部材9a、9bと各電極71a、71bの関係は実施例1と同じである。
【0113】
本実施例の突形状部3bに対向する電極支持ブロック6jの拡大斜視図を図15に示す。溶着部3bに対向した電極71bのシール部である突形状部7bは、シール部材1の引き裂き先1fよりシール部材1の短手方向端側を押えるために2箇所離れて存在しているが、溶着部3bに接触するシール溶着部7b部分以外の電極部分7b’は、電極支持ブロック6jに沿って折り曲げられ、その片側にて、シール溶着部7b面以外の電極部分7b’は連結部71eで連結し、回路を形成している。
【0114】
具体的には、突形状部電極71bは、図15に示すように、U字形状の板部材を上下中央部にて折り曲げ、その折り曲げた部分に溶着部3bの長さ分の厚みを有する板部材の電極支持ブロック6j及び弾性部材9bを挟み込んだ形状である。そして、電極71bの溶着部分7bは、電極支持ブロック6jの厚み部分に重なった部分であり、それ以外の非溶着部分7b’は、厚み部分から電極支持ブロック6j表裏面部分に沿って折り曲げられている。非溶着部分7b’は、電極支持ブロック6jの裏面に沿った電極71bのアーチ形状の連絡部71e(U字の下半分が折り返されて逆さになった形状)と、その表面に沿った、つまり2本の帯状電極71d、71f(U字の上半分の形状)となる。この帯状電極71d、71fは、それぞれ電流流出入り口71d、電流流出出口71fとなる。
【0115】
そして、電極支持ブロック6jに沿って折り曲げられた折り曲げ部7b’である電流流出入口71dから電流が流れ、一方の突形状溶着部7bを通過した後、電極支持ブロック6j裏面の折り曲げ部分7b’である両方の突形状電極7bの連結部71eを流れて、他方の突形状溶着部7b通過後に、折り曲げ部分7b’である電流流出出口71fから流出するという電気回路が形成される。もちろん、電流が逆に流れる場合も同様である。このような構成により、2箇所離れた突形状部3bの溶着を1つの回路で制御することが可能になる。
【0116】
尚、電極ユニットの構成は性能を満足することを前提に、本実施例に限定されるものではなく、特に突形状部電極71bの電極ユニットについては、電極71bの折り曲げ形状、電流流出入口71d、71fの位置等適宜選択することが可能である。
【0117】
本実施例では突形状溶着部3bを別の回路で制御するので、開口封止溶着部3a側に対し、独立して個別に制御することが可能になり、基本的にはシール条件も自由に変更させることができる。
【0118】
圧力については、本実施例では、開口封止部3aと突形状部3bの溶着で、電極支持ブロック6g、6jが別体になっているので、例えば突形状部3bの溶着強度を強くしたい場合には、開口封止部電極71aの電極支持ブロック6gよりも突形状部電極71bの電極ユニット6jを被着体側に突出させて、シール時に突形状部3bに強く圧力がかかるようにすることも可能である。もちろん、突形状部3bの溶着を弱くさせたい場合にはその逆を行えば良い。
【0119】
しかしながら、実施例1同様、容器の成型キャビ数が多い場合や、シール装置及び治具の数が多い場合には、電極ユニット等の電極治具と被着体であるシール部材及び容器本体との組合せが多数生じるため、わずかな容器のシール面の面精度の差等により、シール治具と容器との当り方が異なるので、意図的に突形状部を突出させたり引込ませたりしても十分な効果が得られない可能性がある。
【0120】
従って、本実施例の場合にも、実施例1同様、シール時に加圧した際に弾性部材9a、9bがトナー補給容器2のそれぞれの溶着部3a、3bのシール面に合わせるように変形し、絶縁材6hで覆われた電極71a、71bをシール部材1及びトナー補給容器本体2に均一な圧力で密着させた上で、突形状部電極71bと開口封止部電極71aとを別回路で制御して、接着強度の調整を行うことが望ましい。
【0121】
本実施例の方法を用いて封止した開口封止部3aのシール条件を、圧力:0.5MPa(50mmシリンダー)、電圧:15V、加熱時間:0.5sec、保持時間:1sec、突形状部3bのシール条件を電圧:18V、加熱時間:0.7sec、保持時間:0.8secとした。
【0122】
これにより、突形状部3bの溶着強度は増加し、より確実に引き裂き開封することができるようになった。
【0123】
尚、インパルスシールの電極ユニット6cにおいて開口封止部電極71aと突形状部電極71bとの間は電流制御のために絶縁する構成が望ましい。具体的には図14(b)に示したように、両電極71a、71b間に絶縁材6hを配置する構成が望ましい。尚、図12に示すように、シールパターンとしては両者間にごく僅かの隙間3dが生じるが、電極間の寸法を管理すれば隙間3dは最小限に抑えることが可能であるため、引き裂き開封性にもシール性にも全く影響は無かった。
【0124】
又、前述した通り、本実施例では突形状シール部3bの溶着を制御できるので、シーラント層1dのはみ出し防止等のために、突形状部3bのみ若干溶着強度を弱くすることも可能である。
【0125】
尚、本実施例は基本的に開口封止部電極71aと突形状部電極71bに流れる電流や圧力を別々に制御して、排出開口封止部3aと突形状部3bとを同時に溶着する構成である。
【0126】
本実施例の方法でトナー補給開口2aをシールしたトナー補給容器2についても、開封テストを行った結果、開封強度2kgf程度で安定しており、又、より確実に引き裂き部で引き裂いて開封することができた。
【0127】
又、更に、本実施例では高いシール性を維持することができ、トナー補給容器の物流、環境テストにおいてもトナー漏れ等のトラブルは全く無かった。
【0128】
実施例4
図16に、本実施例のシール溶着部の他の実施例を示す。本実施例は実施例2にて説明したものと同様なシール部材45である、図10(a)、(b)に示す、トナー排出開口2aを封止するカバーフィルム4とそのカバーフィルム4に裏打ちされ、略トナー排出開口の幅にカバーフィルム4を引き裂いて、トナー排出開口2aを開封するテアテープ5を用いたシール部材45において、実施例3の、シール溶着部パターン形状にて、トナー排出開口封止部3aと突形状部3bとを分割させ、各々別々の回路として電流を流して溶着させる、図14、図15に示した、開口封止部電極71a、突形状部電極71bが備えられた電極ユニット6cを用いた例である。実施例3の電極治具を用いる以外は、実施例2と同様の構成である。
【0129】
本実施例についても、シール部材45の引き裂き開始部4cの短手方向両端側のシール突形状部3bが、開口封止部3aから分割されていて、実施例3同様の制御が可能になり、十分な接着強度が得られ、引き裂き線5eで確実に引き裂き開封させることができる。本実施例についても、開口封止部3aにおけるシール部材45におけるテアテープ5の厚さ分の段差に対しては、実施例2と同様の効果が得られる。
【0130】
本実施例の方法でトナー排出開口2aをシールしたトナー補給容器2を用いて、開封テストを行った結果、実施例1同様開封強度2〜3kgf程度で安定しており、又、確実に引き裂き線5eで引き裂いて開封することができた。
【0131】
尚、本発明は、実施例1、2に示したレーザー加工処理による引き裂きフィルム、カバーフィルムテアテープ方式に限定されるものではないが、このように、フィルムを引き裂いて開封させる方式においては、特に有効な方法である。
【0132】
実施例5
本実施例においては、図17(a)の斜視図、図17(b)の正面図を示すように、シールを切り裂かずに、開封時にシールした部分を引き剥がして開封する、トナー補給容器開口部2aから長手方向に引き延ばした略長方形のイージーピールフィルムをシール部材8として用い、それに伴いシール溶着部パターン形状を変えたものであり、それ以外は実施例1のトナー補給容器2のシール機構と同様の構成である。本実施例のシール部材8は4層構成であり、具体的には実施例2のテアテープ5と同材質のものを用いた。
【0133】
シール部材8は、図17(a)に示すような状態に、長手方向片端をトナー補給容器開口2aに揃えて、トナー補給容器2に設置され、シール部材8のトナー補給容器2からの延長部分8aを折り返して画像形成装置内の現像装置に取り付け、その折り返し部分8aを引くことによってシール部材8を引き剥がし、トナー排出開口2aを開口させる。
【0134】
本実施例で用いるシール部材8は実施例1〜4に示した例とは異なり、引き裂いて開封する構成ではないので、切り裂き線の外側を押える必要がないため、図17(b)に示すような、図5の実施例1のシール溶着部3のパターン形状において突形状部3bを取り除いた形状になる。
【0135】
本実施例についても、実施例1同様の構成の電極ユニット6cでインパルスシール溶着するに際して、溶着するための電極7とその支持ブロック6gとの間の位置に弾性部材9を配置しているので、絶縁材6hで覆われた電極7を、被着体であるシール部材8及びトナー補給容器本体2に均一に密着させ、均等な圧力をかけることで、安定した接着強度を得ることができる。
【0136】
本実施例の方法で、イージーピールシール8を用いて、インパルスシールにてトナー排出開口2aをシールしたトナー補給容器2についても、開封テストを行った結果、開封強度2kgf程度で溶着部3を確実に引き剥がし開封することができた。又、組立時の溶着剥れも全く見られなかった。更に、本実施例でもシール性を維持することができ、トナー補給容器の物流、環境テストにおいてもトナー漏れ等のトラブルは全く無かった。
【0137】
実施例6
本実施例は、図12に示す実施例3の、シール溶着部パターン形状において、トナー排出開口封止部3aと突形状部3bとを分割させ、各々別々の回路として電流を流して溶着させる電極ユニット構成を応用し、図17(a)、(b)に示す実施例5のイージーピールシールであるシール部材8を用いた例である。
【0138】
尚、シール溶着部パターン3として、本実施例では、図19に示すように、実施例3の図12に示した溶着部3における突形状部3bを以下に説明するポイントシール部3eに置き換えた構成とする。つまり、電極ユニット6c構成においては、突形状部電極71bは、ポイントシール部電極71bとなる。
【0139】
シール部材8を用いる場合は、実施例5同様にシール部材そのものを引き裂いて開封する構成ではないので、引き裂き先端エッジ部の脇を押える必要は無い。しかし、図18に示すように、シール部材8をトナー補給容器本体2に溶着後、自由端8aを折り返して組み立てる際に、誤って強く引張り過ぎて溶着部3の一部Pを剥離してしまう場合がある。
【0140】
その対策として、図19に示すように、ポイントシール部3eを設けた。ここで、ポイントシール部3eとは、シール開封時のトナー排出開口封止部3aよりも引き剥がし方向上流側に位置し、シール部材8とトナー補給容器本体2を部分的に固定するためにトナー排出開口封止部3aとは別に設けられた単数もしくは複数の溶着部であって、トナー排出開口封止部3aの剥れを防止し保護する物である。
本実施例では、図19に示すように、より確実にトナー排出開口封止部3aを保護するように2ヶ所のポイントシール部3eを設けた。
【0141】
これにより、組立時に誤ってシール部材8の自由端8aを強く引張ってもポイントシール部3eが抵抗になり、最悪時にポイントシール部3eが剥れてもトナー排出開口封止部3aは保護できるようになる。
【0142】
又、図20に示すように、トナー補給容器2が、溶着部3が形成される面の端部分において、トナー排出開口2aを現像装置等のトナー受け入れ容器に密着させるために設けられた、皿状に盛り上がった台座2c等を配置する場合、ヒートシールで溶着した場合は、加熱したシール治具で押えた後にてそのシール治具を持ち上げる際に、シール部材8が剥れてしまう場合があった。
【0143】
何故ならば、シール部材8の溶着時に自由端8aが台座2cの盛り上がった端部分に乗り上げ持ち上げられることにより、シール部材8のシーラント層がまだ溶融状態で冷却固化する前に治具の圧力から開放されてしまうためである。
【0144】
そこで、本発明に従った、インパルスシールを用いることで溶着部3は加熱後冷却されてから治具の圧力が開放されるため、ヒートシールよりも剥れにくくなった。
【0145】
更に、より安定して溶着部剥れを防止するには上述した通り、ポイントシール部3eをシール開封時のトナー排出開口封止部3aよりも上流側に位置させてシール部材8とトナー補給容器本体2との間を部分的に固定する方が良い。
【0146】
この場合、実施例3同様に、インパルスシールでトナー排出開口封止部3aとポイントシール部3eを別回路で制御すると、トナー排出開口封止部3aに対しポイントシール部3eを好適な溶着強度に溶着することが可能である。
【0147】
例えば、開封強度を低下させるためにトナー排出開口封止部3aを弱く溶着すると同時に、組立時の誤作業による溶着部剥れやシール部材8の自由端乗り上げによる溶着部剥れを防止するためにポイントシール部3eを強く溶着するということが可能になる。
【0148】
その時、特に、シール時に加圧した際に弾性部材9a、9bがトナー補給容器2のシール面に一致するように変形し、絶縁材6hで覆われた電極71a、71bをシール部材8及びトナー補給容器本体2に均一な圧力で密着させた上で、トナー排出開口封止部3aとポイントシール部3eを別回路で制御して、接着強度の調整を行うことが望ましい。
【0149】
以上のように、実施例3と同じ電極ユニット6cを用い、シール条件も同じにしてシール部材8をトナー補給容器本体2にシールした。又、溶着部3a剥れ対策でポイントシール部3e(実施例3では突形状部3b)の溶着強度を増加させた。その後、本実施例の方法でトナー排出開口2aをシールしたトナー補給容器2について、開封テストを行った結果、開封強度2kgf程度で溶着部を確実に引き剥がし、開封することができた。又、組立時の溶着剥れも全く見られなかった。更に、本実施例でもシール性を維持することができ、トナー補給容器の物流、環境テストにおいてもトナー漏れ等のトラブルは全く無かった。
【0150】
尚、本実施例では実施例3とは異なり、引き裂いて開封する構成ではないので、シール部材8の一部をトナー補給容器2上に残留させる必要が無く、シール部材8の自由端の持ち上がりや組立時の溶着剥れを防止する目的を達成できれば、ポイントシール部3eの形状は図12に示す突形状部3bの形状と異なっても良く、その数と位置も、両端2箇所に限らず、シール部材8の自由端の中央1箇所でもよい。
【0151】
比較例2
本比較例は、実施例1の電極ユニット6cに用いている弾性部材9について、ゴム硬度90°、厚み0.3mmのものを用いた例である。その他の構成については実施例1と同じである。
【0152】
本比較例の電極ユニット6cを用いてシールした場合、弾性部材9が硬く薄すぎるため、被着体であるトナー補給容器本体2のシール面の面精度が高ければ安定した接着強度が得られるが、容器2の成型キャビ数が多く、また、シールするための装置及び治具の数が多く、容器2のシール面の面精度のばらつきが大きくなる場合や、また容器2の構成上シール面の裏にリブがある等でヒケが生じたりする場合には、シール時に弾性部材9が十分変形せず、容器2のシール面形状に追随できずに安定した接着強度が得られなくなる。
【0153】
図21に示した通り、トナー補給容器本体2のシール面に0.1mm程度のヒケ部2zがある場合、本比較例の電極ユニット6cを用いてシールしても、弾性部材9が硬く薄いために十分に変形せず、このヒケ部2z部分において被着体であるシール部材1及びトナー補給容器本体2に十分な圧力を加えることができず、この部分の接着強度は低下してしまった。尚、本比較例のゴム硬度90°の弾性部材9を他の実施例2〜6に用いても、同様の結果になってしまった。
【0154】
比較例3
本比較例は、実施例1の電極ユニット6cに用いている弾性部材9について、ゴム硬度20°、厚み2.5mmのものを用いた例である。その他の構成については実施例1と同じである。
【0155】
本比較例の電極ユニット6cを用いてシールした場合、図22に示したように、弾性部材9が軟らかく厚すぎるため、加圧と同時に電極7が弾性部材9の中に埋没してしまい、十分な加圧が得られず、被着体であるトナー補給容器本体2のシール面の面精度が高くても安定した接着強度が得られない。更に、トナー補給容器本体2のシール面のヒケ部2z部分についても同様に十分な圧力を加えることができず、この部分の接着強度は低下してしまった。尚、本比較例も比較例2同様、本比較例の弾性部材9を他の実施例2〜6に用いても同様の結果になってしまった。
【0156】
比較例2及び3において、弾性部材9のゴム硬度を、実施例1にて好適であるとした範囲である30°〜70°の間にし、厚みを同様に0.5mm〜2mmの範囲にすると、図23に示したように、弾性部材9の変形により、電極7を容器のシール面に密着させることができ、シール時の圧力の均一化が図れ、安定した接着強度を得ることができる。よって、このような効果が得られるには、弾性部材9のゴム硬度が30°〜70°、厚みが0.5mm〜2mmの範囲で、弾性部材9を選定することが必要であることがわかる。
【0157】
実施例7
上記実施例1〜6ではトナー排出開口をシールして作製されたトナー補給容器は、現像装置等のトナー受け入れ容器に着脱自在に取り付けられるものとして説明した。本実施例においては、このトナー補給容器が現像剤枠体(トナー枠体)として、プロセスカートリッジに設置される場合について説明する。
【0158】
本発明におけるプロセスカートリッジの好適な一例であるプロセスカートリッジBを図26に示す。本実施例においては、プロセスカートリッジBは、電子写真画像形成装置である、図27、図28に示す構成のレーザービームプリンタAに適用されるものとする。図27はレーザービームプリンタAの構成説明図であり、図28はその外観斜視図である。
【0159】
内部にプロセスカートリッジBが設置されるレーザービームプリンタAは、図27に示すように、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体102(例えば、記録紙、OHPシート、布等)に画像を形成するものである。レーザービームプリンタAは、その内部にプロセスカートリッジBが装着されているが、本実施例では、プロセスカートリッジBは、図26に示すように、像担持体であるドラム形状の電子写真感光体(以下、「感光体ドラム107」と称す。)と、感光体ドラム107を帯電する帯電手段である帯電ローラ108と、トナー像を形成する現像装置109を有する。
【0160】
図27、図28に示すレーザービームプリンタAにおいて、トナー補給容器2に相当する現像剤枠体(トナー枠体)111よりトナーが補給される現像装置109は、図26に示すようにプロセスカートリッジBの一部として、感光体ドラム107、帯電ローラ108、及び画像形成後の感光体ドラム107上の残留トナーを除去するクリーニング手段110と共に一体化して装着されているが、もちろん図24、図25に示したような現像装置109が独立して、他の部材とは、別に備えられてもよい。
【0161】
まず、帯電ローラ108によって、感光体ドラム107に帯電を行い、次いで、この感光体ドラム107に光学手段101から画像情報に応じたレーザー光を照射して、感光体ドラム107に画像情報に応じた潜像を形成する。そして、この潜像を現像装置109によって現像して現像像(トナー像)を形成する。
【0162】
このときトナー像の形成と同期して、給紙カセット103aにセットした記録媒体102を、ピックアップローラ103b、搬送ローラ103c、103d及びレジストローラ対103eにより反転搬送し、転写ローラ104と感光体ドラム107とのニップ部へと導く。
【0163】
次いで、感光体ドラム107に形成したトナー像を、転写手段としての転写ローラ104に電圧を印加することによって記録媒体102上に転写する。その後、トナー像の転写を受けた記録媒体102を搬送ガイド103fで定着手段105へと搬送する。この定着手段105は、駆動ローラ105cと、ヒータ105aを内蔵する定着ローラ105bを有する。そして、通過する記録媒体102に熱及び圧力を印加して、転写されたトナー像を定着させる。この記録媒体102を排出ローラ対103g、103hで搬送し、反転経路103jを通して、排出ローラ対103iによって、排出トレイ106へと排出する。この排出トレイ106は、レーザービームプリンタAの装置本体114の上面に設けられている。
【0164】
尚、揺動可能なフラッパ103kを動作させることにより、反転経路103jを介することなく、排出ローラ対103mによって記録媒体102を排出することもできる。本実施例においては、ピックアップローラ103b、搬送ローラ103c、103d、レジストローラ対103e、搬送ガイド103f、排出ローラ対103g、103h、103i及び排出ローラ対103mによって搬送手段103を構成している。
【0165】
図26に示すプロセスカートリッジBについて詳述する。プロセスカートリッジBは、トナーを収納する、トナー補給容器2に相当する現像剤枠体(トナー枠体)111と、ここで、現像装置109の現像容器に相当する、現像ローラ109c等の現像剤担持体を保持する現像枠体109aとを結合して有する。
【0166】
トナー枠体111はトナー排出開口111aを有し、このトナー排出開口111aから現像枠体109a内へトナーを補給する。
【0167】
そしてプロセスカートリッジBは、感光体ドラム107、クリーニングブレード110a等のクリーニング手段110及び、帯電ローラ108を取り付けたクリーニング枠体113を、前記トナー枠体111及び現像枠体109aに結合して構成されている。このプロセスカートリッジBは、操作者によって装置本体114に着脱可能なものである。
【0168】
プロセスカートリッジBにおいて、帯電手段である帯電ローラ108は感光体ドラム107に接触して設けられており、この帯電ローラ108は感光体ドラム107に従動回転するものである。画像形成の際には、まず、感光層を有する感光体ドラム107が回転して、その表面を帯電ローラ108への印加電圧によって一様に帯電する。次いで、レーザービームプリンタAに設けられた光学手段101からの画像情報に応じたレーザービーム光を、露光開口部101eを介して感光体ドラム107へ照射し、感光体ドラム107上に潜像を形成する。
【0169】
そして、この潜像を可視化するために、トナーを用いて現像装置109によって現像を行う。
【0170】
尚、図27に示される光学手段101は、レーザーダイオード101a、ポリゴンミラー101b、レンズ101c、反射ミラー101dを有している。
【0171】
現像装置109は、前記に説明した図24、図25に示される現像装置109と同様の機構を有し、感光体ドラム107の現像領域へトナーを供給して、感光体ドラム107に形成された潜像を現像するものである。現像装置109は、現像枠体109a内のトナーをトナー攪拌部材109eの回転によって、現像剤担持体である現像ローラ109cへ送り出す。そして、固定磁石を内蔵した現像ローラ109cを回転させると共に、現像ブレード109dによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ109cの表面に形成し、そのトナーを感光体ドラム107の現像領域へ供給する。
【0172】
そして、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム107へ転移させることによって、トナー像を形成して可視像化する。ここで、現像ブレード109dは、現像ローラ109cの周面のトナー量を規定すると共に、摩擦帯電電荷を付与するものである。又、この現像ローラ109cの近傍には、現像枠体109a内のトナーを循環させるトナー攪拌部材109eを回動可能に取り付けている。
【0173】
次に、図27に示す装置本体114に設けられた転写ローラ104に前記トナー像と逆極性の電圧を印加して、感光体ドラム107に形成されたトナー像を記録媒体102に転写した後に、クリーニング手段110によって感光体ドラム107上の残留トナーを除去する。クリーニング手段110は、感光体ドラム107に当接して設けられた弾性クリーニングブレード110aによって、感光体ドラム107に残留したトナーを掻き落として、クリーニング枠体113へ集めるものである。
【0174】
プロセスカートリッジBには、画像情報に応じた光を感光体ドラム107へ照射するための露光開光部101e、及び、感光体ドラム107を記録媒体102に対向するための転写開口部113nが設けてある。詳しくは、露光開口部101eはクリーニング枠体113に設けられており、また、転写開口部113nは現像枠体109aとクリーニング枠体113との間に構成される。
【0175】
このようなプロセスカートリッジBのトナー枠体111は、このプロセスカートリッジBからトナー排出開口111a部分で、分割できるようにされており、分割させたトナー枠体111には、プロセスカートリッジBの使用前には、トナー排出口111aは前述した実施例1〜6の何れかの方法で、シール部材1、シール部材45、シール部材8のいずれかのシール部材1’が設置され、トナー枠体111内に充填したトナーを封止している。
【0176】
即ち、トナー枠体111は図24に示すトナー補給容器本体2に対応し、トナー排出開口111aはトナー排出開口2aに対応する。従って、封止についての詳しい説明については、上記の実施例1〜6について説明したものの何れか1つを引用する。
【0177】
図26に示すように、プロセスカートリッジBの使用前には、トナー枠体111にはトナー排出開口111aを覆うようにシール部材1’が設けられており、トナー枠体111内のトナーを封止している。そして、シール部材1’の延出部1’hは、その先端部をプロセスカートリッジBの外へ出している。
【0178】
プロセスカートリッジBの使用にあたっては、まず延出部1’hを引いて、トナー排出開口111aを封止しているシール部材1’を開封する。トナー枠体111内のトナーは、トナー排出開口111aから現像枠体109aへと搬送部材109fによって搬送される。
【0179】
そして、シール部材1’を開封して現像枠体109aへとトナーを移動させたプロセスカートリッジBを、レーザービームプリンタAに装着して、上述のように現像を行う。
【0180】
図27、図28を用いて、プロセスカートリッジBのレーザービームプリンタAへの装着について説明する。レーザービームプリンタAは、ヒンジ35aを中心に開閉部材35を開放すると、装置本体114の内壁に前下りのガイドレール(不図示)が見える。このガイドレ−ルに感光体ドラム107と同軸上にある円筒形ガイド、及び、この円筒形ガイドの後ろにある細長い位置決めガイド(いずれも不図示)を挿入して、装置本体114の位置決め溝に円筒形ガイドを嵌め込む。逆に、装置本体114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。
【0181】
本実施例に示すプロセスカートリッジBにおいても、実施例1のトナー補給容器2同様に、シール部材1を用いてインパルスシール溶着することにより、シール部材1を確実に引き裂いて開封させることができ、ガイド外れや層間剥離現象等は見られず、又、十分なシール性が得られた。
【0182】
更に本実施例において、実施例2〜6についても各シール部材及び各インパルスシールの電極ユニットを用いてシール部材を溶着することにより、各実施例と同様の効果が得られた。
【0183】
尚、本実施例において、実施例6において図20を用いて説明したように、シール部材8の自由端8aが、トナー補給容器の台座2cに代わりに、図26に示す現像ローラ109cの支持台座109gに乗り上げる場合があるが、実施例6と同様に、適度な溶着強度が得られ、ヒートシールよりも剥がれにくいといった効果が得られる。
【0184】
又、プロセスカートリッジの構成は本実施例に説明したものに限らず、表面に潜像が形成される像担持体と現像装置のみを一体化させたものや、本実施例の構成から帯電手段かクリーンニング手段のどちらかを除いたものでもよい。
【0185】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像剤補給容器の製造方法及びプロセスカートリッジの製造方法によれば、現像剤排出開口を封止するシール部材の十分なシール性能と安定した開封性能を得ることができ、特に、被着体である現像剤補給容器又は現像剤枠体のシール面の面精度のばらつきが大きい場合でも、電極ユニット内に配置している弾性部材がシール面に合わせて変形し電極をシール部材及び被着体に均一な圧力で密着させることができるので、安定した接着強度を得ることができる。
【0186】
又、インパルスシールによる容器本体に対する溶着部は、容器本体又は現像剤枠体の現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、現像剤排出開口の開封時にシール部材が引き裂かれ除去される部分の両脇各々において、開口封止溶着部より引き裂き方向上流側に突出した複数の突形状溶着部と、を有するとき、インパルスシールにて、開口封止溶着部と突形状溶着部を、互いに距離間隔をおいて溶着し、開口封止溶着部と突形状溶着部の各々に、別々の独立した回路より制御された電流を流して溶着することによって、各々の溶着部に対して溶着強度を調節することができ、より安定した開封性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る現像剤補給容器の一実施例を示す斜視図である。
【図2】本発明に係るシール部材の一実施例を示す正面図である。
【図3】本発明に係るシール部材の一実施例を示す部分断面図である。
【図4】本発明に係るシール部材の引き裂き線の一実施例(図4(a))と他の例(図4(b))を示す部分断面図である。
【図5】本発明に係るシール部材溶着部の一実施例を示す正面図である。
【図6】インパルスシーラ機の一実施例を示す正面図である。
【図7】本発明に係る電極ユニットの一実施例を示す部分断面図である。
【図8】本発明に係る電極治具の溶着部の一実施例を示す正面図である。
【図9】シール部材溶着部の比較例1を示す正面図である。
【図10】本発明に係るシール部材の他の実施例を示す正面図(図10(a))と部分断面図(図10(b))である。
【図11】本発明に係るシール溶着部の他の実施例を示す正面図である。
【図12】本発明に係るシール溶着部の他の実施例を示す正面図である。
【図13】本発明に係る電極ユニットの他の実施例を示す拡大図である。
【図14】本発明に係る電極ユニットの他の実施例を示す部分断面図である。
【図15】本発明に係る電極ユニットの突形状溶着部電極部分の他の実施例を示す斜視図である。
【図16】本発明に係るシール溶着部の他の実施例を示す正面図である。
【図17】本発明に係る現像剤補給容器の他の実施例を示す斜視図(図17(a))と正面図(図17(b))である。
【図18】本発明に係る現像剤補給容器の他の実施例を示す斜視図である。
【図19】本発明に係る現像剤補給容器の他の実施例を示す斜視図である。
【図20】本発明に係る現像剤補給容器に対するシール部材溶着の様子を示す説明図である。
【図21】比較例2における、現像剤補給容器に対するシール溶着の様子を示す説明図である。
【図22】比較例3における、現像剤補給容器に対するシール溶着の様子を示す説明図である。
【図23】本発明に係る、現像剤補給容器に対するシール溶着の様子を示す説明図である。
【図24】本発明に係る現像剤補給容器が現像装置に設置された状態の一実施例を示す短手方向の断面図である。
【図25】本発明に係る現像剤補給容器が現像装置に設置された状態の一実施例を示す長手方向の断面図である。
【図26】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例を示す断面図である。
【図27】本発明のプロセスカートリッジが適用される画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図28】本発明のプロセスカートリッジが適用される画像形成装置の一実施例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
1、8、45 シール部材
1a 表層
1b レーザー遮断層
1c 引き裂きガイド層
1d シーラント層
1e、1f、5e 切り裂き線
1g 封止部
1h 引出し部
1i 引き裂き先端エッジ
1j、4c 引き裂き開始部
2 トナー補給容器(現像剤補給容器)
2a、111a トナー排出開口(現像剤排出開口)
2c 台座
3 インパルスシール溶着部(溶着部)
3a 開口封止部(開口封止溶着部)
3b 突形状部(突形状溶着部)
3e ポイントシール部
4 カバーフィルム
5 テアテープ
6 インパルスシーラー機
6c 電極ユニット
6g、6j 電極支持ブロック(ホルダー部材)
6h 絶縁体
7 電極(電極治具)
7a 開口封止部(電極側開口封止溶着部)
7b 突形状部(電極側突形状溶着部)
7c 電流流出入口
9、9a、9b 弾性部材
71a 開口封止部電極
71b 突形状部電極
71e 連結部
107 感光体ドラム(像担持体)
109 現像装置
109a 現像容器、現像枠体
111 トナー枠体(現像剤枠体)
A 画像形成装置
B プロセスカートリッジ
Claims (29)
- 現像剤が充填され、且つ、現像剤を排出するための現像剤排出開口が設けられた容器本体と、前記現像剤排出開口を封止するシール部材と、を有し、画像形成装置本体に着脱自在の現像剤補給容器の製造方法において、
電極と、該電極を支持するホルダー部材と、前記電極と前記ホルダー部材との間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットによって、前記容器本体に前記シール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程を有し、
前記シール部材は、前記現像剤補給容器本体の前記現像剤排出開口を封止する封止部と、前記封止部より突出して設けられ開封時に引張られる引出し部と、を有し、該引出し部を一方向に引っ張って前記封止部を引き裂くことで、前記容器本体の前記現像剤排出開口が開封されるように構成され、
前記電極ユニットにおける溶着部は、前記容器本体の前記現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、前記現像剤排出開口の開封時に前記シール部材が引き裂かれ除去される部分の両脇各々において、前記開口封止溶着部より引き裂き方向上流側に突出した複数の突形状溶着部と、を有し、
前記電極ユニットは、前記開口封止溶着部に対応する電極と、前記突形状溶着部に対応する電極とを、有し、該各電極は互いに絶縁され、かつ該各電極に対し別々の独立した回路により制御された電流を流して溶着が行えるよう構成され、
前記弾性部材は、前記ホルダー部材と前記各電極との間の各々に設けられることを特徴とする現像剤補給容器の製造方法。 - 前記弾性部材のゴム硬度が、30°〜70°であることを特徴とする請求項1の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記弾性部材の厚みが、0.5mm〜2mmであることを特徴とする請求項1又は2の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記弾性部材が、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂又はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項1、2又は3の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記封止部には2本の引き裂き線が形成され、前記引出し部は前記2本の引き裂き線の間から突出するように設けられ、前記シール部材は、前記引出し部を一方向に引っ張って前記2本の引き裂き線を引き裂くことで、前記容器本体の前記現像剤排出開口が開封されるように構成されたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記封止部と前記引出し部の接続部両端に、前記引き裂き線の先端である引き裂き開始部が設けられた引き裂き先端エッジ部が形成されており、該引き裂き先端エッジ部の形状が円弧、又は、前記シール部材の引出し方向に対して斜線形状であることを特徴とする請求項5の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記シール部材は、少なくとも表層、レーザー遮断層、引き裂きガイド層、及びシーラント層を順に重ねて構成され、更に、前記シール部材を前記容器本体に溶着固定する前に、前記シール部材の前記シーラント層側から炭酸ガスレーザーを照射して、前記引き裂きガイド層のみを熱溶融するか、又は前記引き裂きガイド層と前記シーラント層の両方を熱溶融して、前記引き裂き線を形成する工程を有することを特徴とする請求項5の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記シール部材において、前記表層は厚さが10μm〜20μmの二軸延伸ポリエステル、前記レーザー遮断層は厚さが5〜15μmのアルミ箔、前記引き裂きガイド層は厚さが40〜70μmの二軸延伸ポリエステル、前記シーラント層は厚さが40〜70μmのポリエチレン又はエチレン=酢酸ビニルの共重合体、であることを特徴とする請求項7の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記シール部材は、前記現像剤排出開口を封止するカバーフィルムと、該カバーフィルムに裏打ちされたテアテープと、を有し、前記カバーフィルムが前記封止部を構成し、前記カバーフィルムから突出した前記テアテープの部分が前記引出し部を構成することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記インパルスシールにて、前記開口封止溶着部と前記突形状溶着部を、互いに距離間隔をおいて溶着することを特徴とする請求項1の現像剤補給容器の製造方法。
- 現像剤が充填され、且つ、現像剤を排出するための現像剤排出開口が設けられた容器本体と、前記現像剤排出開口を封止するシール部材と、を有し、画像形成装置本体に着脱自在の現像剤補給容器の製造方法において、
電極と、該電極を支持するホルダー部材と、前記電極と前記ホルダー部材との間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットによって、前記容器本体に前記シール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程を有し、
前記シール部材は、一方向より引き剥がされることで、前記現像剤排出開口が開封されるように前記容器本体に溶着され、
前記電極ユニットにおける溶着部は、前記容器本体の前記現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、前記シール部材の引き剥がし開始部よりも引き剥がし方向上流側に位置する、前記シール部材を前記容器本体に部分的に固定するポイントシール部と、を有し、
前記電極ユニットは、前記開口封止溶着部に対応する電極と、前記ポイントシール部に対応する電極とを、有し、該各電極は互いに絶縁され、かつ該各電極に対し別々の独立した回路により制御された電流を流して溶着が行えるよう構成され、
前記弾性部材は、前記ホルダー部材と前記各電極との間の各々に設けられることを特徴とする現像剤補給容器の製造方法。 - 前記弾性部材のゴム硬度が、30°〜70°であることを特徴とする請求項11の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記弾性部材の厚みが、0.5mm〜2mmであることを特徴とする請求項11又は12の現像剤補給容器の製造方法。
- 前記弾性部材が、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂又はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項11、12又は13の現像剤補給容器の製造方法。
- 像担持体と、該像担持体に作用する少なくとも現像装置を含むプロセス手段と、現像剤が充填された現像剤枠体と、該現像剤枠体に設けられた現像剤排出開口を封止するシール部材と、を有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの製造方法において、
電極と、該電極を支持するホルダー部材と、前記電極と前記ホルダー部材との間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットによって、前記現像剤枠体に前記シール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程を有し、
前記シール部材は、前記現像剤補給容器本体の前記現像剤排出開口を封止する封止部と、前記封止部より突出して設けられ開封時に引張られる引出し部と、を有し、該引出し部を一方向に引っ張って前記封止部を引き裂くことで、前記容器本体の前記現像剤排出開口が開封されるように構成され、
前記電極ユニットにおける溶着部は、前記容器本体の前記現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、前記現像剤排出開口の開封時に前記シール部材が引き裂かれ除去される部分の両脇各々において、前記開口封止溶着部より引き裂き方向上流側に突出した複数の突形状溶着部と、を有し、
前記電極ユニットは、前記開口封止溶着部に対応する電極と、前記突形状溶着部に対応する電極とを、有し、該各電極は互いに絶縁され、かつ該各電極に対し別々の独立した回路により制御された電流を流して溶着が行えるよう構成され、
前記弾性部材、前記ホルダー部材と前記各電極との間の各々に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法。 - 前記弾性部材のゴム硬度が、30°〜70°であることを特徴とする請求項15のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記弾性部材の厚みが、0.5mm〜2mmであることを特徴とする請求項15又は16のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記弾性部材が、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂又はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項15、16又は17のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記封止部には2本の引き裂き線が形成され、前記引出し部は前記2本の引き裂き線の間から突出するように設けられ、前記シール部材は、前記引出し部を一方向に引っ張って前記2本の引き裂き線を引き裂くことで、前記容器本体の前記現像剤排出開口が開封されるように構成されたことを特徴とする請求項15ないし18のいずれかに記載のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記封止部と前記引出し部の接続部両端に、前記引き裂き線の先端である引き裂き開始部が設けられた引き裂き先端エッジ部が形成されており、該引き裂き先端エッジ部の形状が円弧、又は、前記シール部材の引出し方向に対して斜線形状であることを特徴とする請求項19のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記シール部材は、少なくとも表層、レーザー遮断層、引き裂きガイド層、及びシーラント層を順に重ねて構成され、更に、前記シール部材を前記現像剤枠体に溶着固定する前に、前記シール部材の前記シーラント層側から炭酸ガスレーザーを照射して、前記引き裂きガイド層のみを熱溶融するか、又は前記引き裂きガイド層と前記シーラント層の両方を熱溶融して、前記前記引き裂き線を形成する工程を有することを特徴とする請求項19のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記シール部材において、前記表層は厚さが10μm〜20μmの二軸延伸ポリエステル、前記レーザー遮断層は厚さが5〜15μmのアルミ箔、前記引き裂きガイド層は厚さが40〜70μmの二軸延伸ポリエステル、前記シーラント層は厚さが40〜70μmのポリエチレン又はエチレン=酢酸ビニルの共重合体であることを特徴とする請求項21のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記シール部材は、前記現像剤排出開口を封止するカバーフィルムと、該カバーフィルムに裏打ちされたテアテープと、を有し、前記カバーフィルムが前記封止部を構成し、前記カバーフィルムから突出した前記テアテープの部分が前記引出し部を構成することを特徴とする請求項15ないし18のいずれかに記載のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記インパルスシールにて、前記開口封止溶着部と前記突形状溶着部が、互いに距離間隔をおいて溶着することを特徴とする請求項15のプロセスカートリッジの製造方法。
- 像担持体と、該像担持体に作用する少なくとも現像装置を含むプロセス手段と、現像剤が充填された現像剤枠体と、該現像剤枠体に設けられた現像剤排出開口を封止するシール部材と、を有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの製造方法において、
電極と、該電極を支持するホルダー部材と、前記電極と前記ホルダー部材との間に設けられた弾性部材と、を有する電極ユニットによって、前記現像剤枠体に前記シール部材をインパルスシールにて溶着固定する工程を有し、
前記シール部材は、一方向より引き剥がされることで、前記現像剤排出開口が開封されるように前記現像剤枠体に溶着され、
前記電極ユニットにおける溶着部は、前記容器本体の前記現像剤排出開口の周囲を溶着する開口封止溶着部と、前記シール部材の引き剥がし開始部よりも引き剥がし方向上流側に位置する、前記シール部材を前記容器本体に部分的に固定するポイントシール部と、を有し、
前記電極ユニットは、前記開口封止溶着部に対応する電極と、前記ポイントシール部に対応する電極とを、有し、該各電極は互いに絶縁され、かつ該各電極に対し別々の独立した回路により制御された電流を流して溶着が行えるよう構成され、
前記弾性部材は、前記ホルダー部材と前記各電極との間の各々に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法。 - 前記弾性部材のゴム硬度が、30°〜70°であることを特徴とする請求項25のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記弾性部材の厚みが、0.5mm〜2mmであることを特徴とする請求項25又は26のプロセスカートリッジの製造方法。
- 前記弾性部材が、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂又はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項25、26又は27のプロセスカートリッジの製造方法。
- 更に、前記プロセスカートリッジが、前記プロセス手段として、前記像担持体に作用する帯電手段及び/又はクリーニング手段を含むことを特徴とする請求項15〜28のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジの製造方法。
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