JP4731697B2 - 剤封入容器の製造方法、現像装置の製造方法 - Google Patents

剤封入容器の製造方法、現像装置の製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤を封入した剤封入容器及びこれを用いた現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、現像剤を充填してシール部材にて封入した容器を現像装置に接合し、使用時にシール部材を引き剥がして使用可能状態とすることで輸送時のトナー漏れ等を防止することが一般的に行われている。
【0003】
近年では、2成分系の現像装置に予め現像スタート剤を封入した剤封入容器を内包する事により、現像装置へのスタート剤補給作業や、現像剤を所定濃度に到着させるための時間消費が不要な、利便性の高い現像装置が提案されている。さらに、この現像装置を使用するにあたり、剤封入容器のシール部材を引き剥がす作業が一般的に行われている。
【0004】
このような剤封入容器の開口部をシール部材で封止する手段として、熱溶着、超音波溶着、接着等が挙げられるが、コスト面から溶着が広く用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、シール部材と剤封入容器を接合させて、剤封入容器の開口部を封止する際に、剤封入容器の変形を防止し、シール部材の接合性、溶着性を向上させる剤封入容器及びこれを用いた現像装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【0007】
本出願に係る第1の発明は、開口部と、前記開口部周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部に溶着され前記開口部を封止するシール部材と、を有する剤封入容器の製造方法であって、前記フランジ部の前記シール部材を溶着される側の面には突部が設けられており、前記フランジ部に前記シール部材を溶着するための溶着ホーンには溝部が設けられており、前記溝部を前記突部に嵌合した状態で前記溶着ホーンを前記シール部材に圧接することで、前記シール部材を前記フランジ部に溶着することを特徴とする剤封入容器の製造方法。
【0008】
本出願に係る第2の発明は、開口部と、前記開口部周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部に溶着され前記開口部を封止するシール部材と、を有する剤封入容器と、前記剤封入容器に封入された現像剤により現像を行う現像手段と、を有する現像装置の製造方法であって、前記フランジ部の前記シール部材を溶着される側の面には突部が設けられており、前記フランジ部に前記シール部材を溶着するための溶着ホーンには溝部が設けられており、前記溝部を前記突部に嵌合した状態で前記溶着ホーンを前記シール部材に圧接することで、前記シール部材を前記フランジ部に溶着することを特徴とする現像装置の製造方法。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【0012】
以下の説明で長手方向とは記録媒体の搬送方向に交又する方向で記録媒体に平行な方向をいう。また左右とは記録媒体の搬送方向を上から見ての左右である。また現像装置の上とは現像装置の装着状態における上をいう。
【0013】
図1は本発明の適用される画像形成装置を表す図面である。この画像形成装置は、像担持体である感光体ドラム上にトナー像を形成する画像形成部31Y,31M,31C,31BKと、そのトナー像を一担転写する中間転写ベルト4a及びそのベルト4a上のトナー像を記録媒体2に転写する転写手段である二次転写ローラ40、記録媒体2を中間転写ベルト4aと二次転写ローラ40間へ送り出す給紙手段及び転写手段へ記録媒体2を搬送する給送手段、定着手段、排紙手段を具備する。
【0014】
以下画像形成について説明する。
【0015】
図に示すように画像形成装置には複数枚の記録媒体(例えば、記録紙、OHPシート、布等)2を積載収納する給紙カセット3aが着脱自在に装着されている。ピックアップローラ3bにより給紙カセット3aから給送された記録媒体2はリタードローラ対3cにより一枚ずつに分離され、搬送ローラ3d、3fによってレジストローラ対3gに搬送される。
【0016】
記録媒体2が搬送された時には、レジストローラ対3gは回転を停止しており、これのニップに突き当てられることより記録媒体2は斜行を矯正される。
【0017】
像担持体を含むプロセスカートリッジBY,BM,BC,BBには、4ドラムフルカラー方式の場合、図のごとくイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4つが並列配置されている。各々のプロセスカートリッジBY,BM,BC,BBに対し、それぞれ光学走査系1Y,1M,1C,1BKが設けられ、画像信号により各色ごとの感光体ドラム上にトナー像が形成された後、転写ローラ4(4Y,4M,4C,4BK)により図示矢印方向に走行する中間転写ベルト4a上に各色トナーが重ねて転写される。
【0018】
この後、記録媒体2は所定のタイミングで、2次転写ローラ40に送り出され、中間転写ベルト4a上のトナー像が記録媒体2上へ転写され、定着器5で定着された後、排出ローラ対3h,3iにより排出され、装置本体14上のトレー6に積載される。
【0019】
上記画像形成部31Y,31M,31C,31BKは光学走査系1Y,1M,1C,1BKを除いて夫々がプロセスカートリッジBY,BM,BC,BBとトナー補給容器TY,TM,TC,TBを構成している。プロセスカートリッジの構成は同様であるのでプロセスカートリッジBYについてのべる。
【0020】
図2に示すようにプロセスカートリッジBYは感光体ドラム7の周囲に帯電手段、露光部、現像手段、転写開口を配設したものである。この実施の形態では磁性キャリア粉を有する二成分現像剤を用いている。そこで本発明の実施の形態に用いられる感光体ドラム7としては、通常用いられたいる有機感光体等を用いることができるが、望ましくは、有機感光体上にその抵抗が102〜1014Ω・cmの材質を有する表面層を持つものや、アモルファスシリコン感光体などを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。また、帯電性についても向上させることが可能となる。
【0021】
そこで本実施の形態においてはアルミニウム製のドラム基体上に負帯電の有機感光体を設けた感光体ドラム7を用いた。
【0022】
帯電手段は、磁性キャリアを用いた磁気ブラシ帯電器8である。
【0023】
この帯電器8は回転自在に支持された中空円筒形の帯電ローラ8a内に固定のマグネット8bを配してある。転写後、感光体ドラム7上に残留したトナーは図示矢印方向に回転する帯電器8に取り込まれる。
【0024】
現像手段は本実施の形態では2成分現像剤を接触状態にして現像する方法(2成分非接触現像)を採用した。
【0025】
図2には本実施の形態において用いた2成分磁気ブラシ現像用の現像手段10が示されている。現像スリーブ10dは中空円筒形であって回転自在に支持されている。
【0026】
現像スリーブ10d内には固定のマグネット10cが配設されている。
【0027】
現像スリーブ10dは感光体ドラム7と同方向に回転し、現像スリーブ10dと感光体ドラム7の対向部において、周面は感光体ドラム7の周面移動方向に対して反対方向に移動する。感光体ドラム7と現像スリーブ10dは非接触で0.2〜1 .0mm程度の隙間があけられていて、現像剤が感光体ドラム7に対して接触する状態で現像できるように設定されている。
【0028】
キャリアを混合されてトナーは両端を除く長手方向の隔壁10fで仕切られたケーシング内の撹拌スクリュー10g、10hで供給される。図1のトナー補給容器TYから供給されたトナーは撹拌スクリュー10gの一端側へ落下して長手方向の一方向へ送られ乍ら撹拌され他端側の隔壁10fのない部分をとおり、撹拌スクリュー10hで一端側に移動して、ついで、一端側の隔壁10fのない部分をとおり撹拌スクリュー10hで送られ乍ら撹拌され、循環する。
【0029】
ここで感光体ドラム7に形成された静電潜像を、現像装置4を用いて2成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系について以下説明する。まず、現像スリーブ10dの回転に伴いマグネット10cの極で汲み上げられた現像剤は、搬送される過程において、現像スリーブ10dに対して垂直に配置された規制ブレード10eによって規制され、現像スリーブ10d上に薄層形成される。ここで薄層形成された現像剤が、現像主極に搬送されてくると磁気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成された現像剤によって感光体ドラム7の静電潜像を現像し、その後反発磁界によって現像スリーブ10d上の現像剤は、現像容器10a内に戻される。
【0030】
現像スリーブ10dには図示しない電源から直流電圧及び交流電圧が印加される。一般に二成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなるということも生じる。このため、通常、現像スリーブ10dに印加する直流電圧と感光体ドラム7の表面電位間に電位差を設けることによって、現像時に非画像領域にトナーが付くのを防止する。
【0031】
このトナー像は、ついで中間転写装置4により中間転写ベルト4aに転写される。
【0032】
中間転写装置4は無端状のベルト4aを駆動ローラ4b,従動ローラ4c、及び二次転写ローラ対向ローラ4dに巻掛け、図1中矢印方向に回動される。さらに転写ベルト4a内には転写帯電ローラ4Y,4M,4C,4BKを備え、各転写帯電ローラはベルト4aの内側から感光体ドラム7方向に加圧力を発生しつつ、高圧電源より給電されることで、ベルト4aの裏側からトナーと逆極性の帯電を行うことにより感光体ドラム7上のトナー像を順次中間転写ベルト4aの上面に転写する。中間転写ベルト4aとしてはポリイミド樹脂からなるものを用いることができる。ベルト4aの材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではなく、誘電体例えばポリカーボネイト樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いることができる。
【0033】
トナー像転写後の感光体ドラム7面には転写残トナーが残留している。この転写残トナーをそのまま帯電器を通過させると、残画像部分のみ帯電電位が低下したり、次の画像上で前画像部分が薄くなったり濃く現れたりする現像(以下ゴーストと称する)が発生してしまう。感光体ドラム7と接触した帯電磁気ブラシ下を転写残トナーが通過しても、ほとんどの場合前画像の形状をとどめたままである。そこで、感光体ドラム7の回転に伴い、帯電領域に到達した転写残トナーを磁気ブラシ帯電器8に取り込み前画像の履歴を消してしまうことが必要になる。このとき、交流電圧を磁気ブラシ帯電器8に印加すると感光体ドラム一帯電器間の電界による振動効果によって、帯電器へのトナーの取り組みが容易に行われる。ここで、感光体ドラム7上の転写残トナーは転写時の剥離放電等により、極性が正のものと負のものが混在していることが多いが、磁気ブラシ帯電器8への取り組み昜さを考えると転写残トナーは正帯電されていることが望ましい。
【0034】
本実施の形態では、中間転写装置4と磁気ブラシ帯電器8との間の感光体ドラム7に導電性ブラシ11を当接させ、帯電バイアスと逆極性のバイアスを印加する。正極性の転写残トナーは磁気ブラシ帯電器8を通過し負極性の転写残トナーは一時的に導電性ブラシ11に捕獲され、除電された後に再び感光体ドラム7上に送り出される。これにより転写残トナーは磁気ブラシ方向へより取り込まれやすくなる。
【0035】
(現像ユニットの詳細構成)
現像ユニットDを図2から図5を用いて再度説明すると、現像容器10aに、内部にマグネット10cを配設した現像スリーブ10d、撹拌スクリュー10g,10h及びこれから撹拌スクリューの間に形成された隔壁10fにより構成されており、これから内包した状態で、天板29が現像容器10aに固定されている。
【0036】
図3に示すように天板29にはトナー補給用の開口29cが長手一端に形成されており、この開口部から、現像ユニットDに担持されたトナー濃度制御手段140の信号に基づき、トナー補給機構(図示せず)よりトナーを補給する。
【0037】
図3、図4に示すように現像ユニットDにはスタート剤(予め所定の濃度に混合された現像キャリヤとトナー)を封入した封入容器141が現像ユニットDの中に開口141aが下向きなるように、装着部141eが現像容器10aの装着溝10mにセットされている。この前記開口141aは現像剤容器141の長手方向ほぼ全域に形成されており、この開口141aを封止するように現像剤シール部材142が貼り付けられている。現像剤シール部材142はフィルム状であり、材質としてはポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、あるいはこれらのラミネート品、あるいはポリエステルフィルムとアルミ箱のラミネート品等が好適であるが、本実施例ではポリエステルフィルム/ナイロン/ポリエチレンのラミネート品を用いた。また貼り付け方法としては熱溶着、接着等があるが本実施例では熱溶着を用いた。
【0038】
図5に示すように現像剤容器141の長手方向一端面には前記シール部材142を貼り付けた後にスタート剤を充填するための充填口141bが形成されており、スタート剤を充填した後にキャップ143にて封止する構成をとっている。また反対側の端面には、突起141cが形成されており、現像容器10aに形成された溝部10iに前記突起141cが嵌合するようになっている。なお前述したシール部材142は開口部141aを封止した長手方向の1端142bが折り返され、封止した部分に重ねられ、前記突起141cと溝10iとの間に挟持され、先端がユニット外に突出しており、この先端部142aをユーザが把持し引き抜くことでスタート剤が現像ユニット内Dに放散される。また前述した突起141cと現像容器10aの接合部からの現像剤漏れを防止するため、突起141cの両サイドにリブ141dを複数形成し、このリブ141dと交互に配置された前記溝部10i両サイドのリブ10kとの係合により、いわゆるラビリンス構造を形成している。また少なくとも突起部141c下部と溝10iとの間に容器間シール部材144を配置し、容器間シール部材144と溝部10iの底との間で現像剤シール142を挟圧し、突起下部からの現像剤漏れを防止すると同時に、現像剤シール部材142に付着した現像剤の拭き取りも行っている。
【0039】
ところで現像ユニットDを装置本体14に対し軸方向(長手方向)に着脱する構成においては、現像装置は天面は平面であることが望ましい。即ちトナー補給機構が現像ユニットDの上部に位置するため、現像ユニットDの移動(着脱)を阻害するような凹凸は設けられないからである。更に上記トナー補給機構も装置本体に対し着脱可能な構成である場合、装着順序の限定を与えないためには、上記平面形状はより重要となる。この天面の平面形状を達成するためには、前記現像剤容器141を現像ユニットDの天板29の上に載せる構成では達成することが困難であり、前述したように現像ユニットDの中に納める構成とした。またトナー補給開口29cと現像剤容器141の配置関係であるが、両者を長手方向で交差しない位置関係に配置し、かつ前述した突起141cをトナー補給開口29cと長手反対方向に配設する事によりトナー補給とスタート剤補給、及び現像剤シールの引き抜きの成立をはかっている。
【0040】
なお現像剤容器141は上述したように現像ユニットD内に納める構成としたので、限られた空間で最大の容積を得るため、略直方体形状としている。
【0041】
因みに本発明では現像剤容器141を現像容器10aにセットした後、天板29を固定する構成をとったが、この天板29を着脱自在とすれば、現像剤容器10aも着脱可能となり、現像装置を再生可能とする事も容易である。
【0042】
また本実施の形態は画像形成装置に対し着脱自在なプロセスカートリッジに、本発明を実施した現像装置を具備する構成としたが、本発明はこれに限らず、現像装置が単独で画像形成装置に着脱自在な構成においても有効であることは明白である。
【0043】
(剤封入容器の構成及びシール部材熱溶着)
(実施の形態1)
図6に示すように、剤封入容器141は開口部141a(図5参照)を有し、その周囲に形成されたフランジ部141gに変形防止リブ141fを配設する構成をとっている。変形防止リブ141fはシール溶着面141h(図8参照)の反対側の面の、シール溶着個所141iの真下からずらした位置に配設されている。そこで、剤封入容器141の開口部141aを封止するためにフランジ部141gにフィルム状のシール部材142を熱溶着する。図8に示すように、熱溶着受け治具200には、変形防止リブ141fを引っ掛けるための穴200aが設けられていて、前記穴200aにリブ141fを引っ掛け、シール部材142を所定の位置に設置し、熱溶着ホーンの圧接により剤封入容器141とシール部材を溶着する。その時、剤封入容器141の中央部の内側への変形を防止することができる。
【0044】
(実施の形態2)
図7に示すように、剤封入容器141は開口部141aを有し、その周囲に形成されたフランジ部141gに変形防止リブ141fを配設する構成をとっている。変形防止リブ141fは、シール溶着面141hと同一面の、シール溶着個所141iの外側に配設されている。熱溶着時は、超音波溶着器のホーン側に変形防止リブ141fを引っ掛けるための穴(不図示)が設けられていて、そこに、リブ141fを引っ掛け、シール部材142を所定の位置に設置し、熱溶着ホーンの圧接により剤封入容器141とシール部材を溶着する。その時、剤封入容器141の中央の内側への変形防止することができる。
【0045】
実施の形態は剤封入容器にシール部材を接合する際の容器変形防止手段として開口部を取り囲むフランジにリブ141f,141gを設け、熱溶着治具にこのリブと嵌合する穴200aを設けたが、リブと穴200aに限らない。例えばフランジ141gに長手方向の突条を設け、熱溶着受け治具又はホーン側にこの突条の嵌まり込む条溝を設けてもよい。
【0046】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、剤封入容器に容器変形防止手段を設けることにより、シール部材を接合する際に、剤封入容器の変形防止し、接合能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図2】 プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図3】プロセスカートリッジ(現像ユニット部)の長手方向縦断面図である。
【図4】プロセスカートリッジ(現像ユニット部)の平面方向断面図である。
【図5】剤封入容器の斜視図(開口部から見た)である。
【図6】剤封入容器(実施の形態1)の斜視図である。
【図7】剤封入容器(実施の形態2)の斜視図である。
【図8】剤封入容器及び熱溶着受け治具の斜視図である。
【符号の説明】
B(BY,BM,BC,BB)…プロセスカートリッジ
C…帯電ユニット
D…現像ユニット
SC…揺動中心
1Y,1M,1C,1BK…走査光学系
2…記録媒体
3a…給紙カセット 3b…ピックアップローラ 3c…リタードローラ対
3d,3f…搬送ローラ 3g…レジストローラ対 3h,3i…排出ローラ対
4…中間転写装置 4a…中間転写ベルト 4b…駆動ローラ 4c…従動ローラ 4d…二次転写対向ローラ 4Y,4M,4C,4BK…転写ローラ
5…定着器
6…トレー
7…感光体ドラム
8…磁気ブラシ帯電器 8a…帯電ローラ
10…現像手段 10a…現像容器 10c…マグネット 10d…現像スリーブ 10e…規制ブレード 10f…隔壁 10g,10h…撹拌スクリユー
10i…溝部 10k…リブ 10m…装着部
11…導電性ブラシ
14…装置本体
29…天板 29c…トナー補給開口
31…画像形成部 31Y,31M,31C,31BK…画像形成部
140…トナー濃度制御手段
141…剤封入容器(現像剤充填容器) 141a…開口 141b…充填口
141c…突起 141d…位置決めリブ 141e…装着部 141f…変形防止リブ 141g…フランジ部 141h…溶着面 141i…溶着個所
142…現像剤シール 142a…先端部
143…キャップ
144…容器間シール部材
200…熱溶着受け治具 200a…穴

Claims (2)

  1. 開口部と、前記開口部周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部に溶着され前記開口部を封止するシール部材と、を有する剤封入容器の製造方法であって、
    前記フランジ部の前記シール部材を溶着される側の面には突部が設けられており、前記フランジ部に前記シール部材を溶着するための溶着ホーンには溝部が設けられており、
    前記溝部を前記突部に嵌合した状態で前記溶着ホーンを前記シール部材に圧接することで、前記シール部材を前記フランジ部に溶着することを特徴とする剤封入容器の製造方法。
  2. 開口部と、前記開口部周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部に溶着され前記開口部を封止するシール部材と、を有する剤封入容器と、
    前記剤封入容器に封入された現像剤により現像を行う現像手段と、
    を有する現像装置の製造方法であって、
    前記フランジ部の前記シール部材を溶着される側の面には突部が設けられており、前記フランジ部に前記シール部材を溶着するための溶着ホーンには溝部が設けられており、
    前記溝部を前記突部に嵌合した状態で前記溶着ホーンを前記シール部材に圧接することで、前記シール部材を前記フランジ部に溶着することを特徴とする現像装置の製造方法。
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