JP2811384B2 - 画像形成装置のプロセスカートリッジ - Google Patents

画像形成装置のプロセスカートリッジ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複写機やレーザビームプ
リンタの如き電子写真方式や静電記録方式を採用する画
像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、画像形成装置には、像担持体と、
帯電器、現像装置、クリーニング装置等の内少くとも２
つのプロセス手段を支持体として機能する共通のハウジ
ングに一体的に組み込んでプロセスカートリッジを構成
し、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着
脱可能として該画像形成装置のメンテナンス性、サービ
ス性を高めているものがある。
【０００３】前記プロセスカートリッジのハウジングは
現像剤（トナー）や廃トナーを収納するトナー容器やク
リーニング容器を一体的に成形する構造のものがある。
以下図４を用いて説明する。
【０００４】クリーニング容器２には感光ドラム１が回
転自在に支持され、感光ドラム１に接触して感光ドラム
１上を所定の電位に帯電させる帯電ローラ４が回転自在
且つ感光ドラム１へ付勢されるように支持され、更には
感光ドラム１上の残留トナーを掻き取るクリーニングブ
レード５及び掻き取られた残留トナーをすくうスクイシ
ート５１が位置決め支持されている。
【０００５】また、トナー容器３には、現像剤担持体で
ある現像スリーブ６が回転自在に支持され、現像スリー
ブ６上のトナー層の厚み規制部材である現像ブレード７
が位置決め支持され、また、トナー収納部３ａにはトナ
ーｔを現像室３ｂへ搬送する搬送手段８が回転自在に支
持されている。
【０００６】トナー容器３は支持アーム３ｃ端をクリー
ニング容器２にピン３ｇ結合することによってクリーニ
ング容器２に回動自在に支持され、クリーニング容器２
とトナー容器３間に縮設した圧縮バネ９によって現像ス
リーブ６が感光ドラム１へ向って付勢されている。
【０００７】ところで、クリーニング容器２及びトナー
容器３は開口部２ａ，３ｅ夫々の上部にクリーニング容
器フタ１０、トナー容器フタ１１が超音波溶着によって
溶着されている。超音波溶着によって前記クリーニング
容器フタ１０及びトナー容器フタ１１を溶着するのは以
下３点の理由による。 （１）超音波溶着によって各容器へ一体的に結合される
ことにより強固な箱型構造となり剛性、特にねじり剛性
が著しく向上する。 （２）超音波溶着によって溶着されることによりトナー
もれを防ぐシール部材が不要となる。 （３）他の結合方法に比較して結合部品（小ねじ、リベ
ット等）が不要であり、結合に要する工数も少ない。
【０００８】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、トナー容器３を表わす図５の模式図に示
すように、トナー容器３の長手方向の壁３ｆ等が超音波
溶着によるエネルギーの影響により開口部３ｅの内側へ
倒れ込み、図中矢印イで示す様にそりが発生してしま
う。クリーニング容器２についても同様である。
【０００９】そのため、クリーニング容器２に位置決め
支持されるクリーニングブレード５及びスクイシート５
１の感光ドラム１へ対する先端の侵入量の精度が悪化
し、ばらつきが大きくなるためクリーニングブレード及
びスクイシート５１の先端位置を全数検査しなければな
らず、不良率も増加してしまう。
【００１０】また、トナー容器３に位置決め支持される
現像ブレード７の現像スリーブ６に対する位置決め精度
が悪化してしまう。
【００１１】また、現像ブレード７は位置決め基準面を
現像ブレード７の現像スリーブ６に当接する側と同側の
当接側面として取付け面を設定し、現像ブレード７の厚
みの公差の影響を受けずに位置決めできるようにしてあ
るが、その為現像ブレード７は金属製の保持部材７ａか
ら剥れ方向に常に力を受けている。その対策として現像
ブレード７が保持部材７ａから剥れないようにトナー容
器３にリブ３ｄを一体に成形し、現像ブレード７の裏側
に突当てている。
【００１２】しかし、前述した様にトナー容器３にトナ
ー容器フタ１１を超音波溶着する際、トナー容器３の壁
が内側に倒れてしまうため、リブ３ｄと現像ブレード７
との間に隙間が生じてしまう。
【００１３】このため、長期保管や高温下に保管された
場合、現像ブレード７は保持部材７ａから剥れてしま
い、現像ブレード７の現像スリーブ６に対する当接圧が
低下してしまい、画像の濃度が低下してしまうという問
題があった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１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、 （ａ）電子写真感光体と、 （ｂ）前記電子写真感光体に形成された潜像を現像する
ための現像部材と、 （ｃ）前記現像部材に供給するトナーを収納するため
の、開口部を有するトナー容器と、 （ｄ）前記開口部を塞ぐための蓋であって、振動が加え
られることによって生ずる熱でもって突起が溶けること
により、前記トナー容器に溶着される蓋と、 （ｅ）前記トナー容器に設けられている凹部であって、
前記開口部の周縁部に沿って設けられている凹部と、 （ｆ）前記蓋の前記トナー容器に溶着される側に設けら
れている凸部であって、前記トナー容器側に前記突起よ
りも突出しており、前記蓋を前記トナー容器に溶着する
ために振動が加えられる際に、前記凹部と嵌合すること
により前記蓋を前記トナー容器に対して位置決めし、及
び、前記蓋が変形するのを防止するための凸部と、 （ｇ）前記突起に沿って前記突起の根本部分両側に沿っ
て設けられた溝であって 、前記蓋を前記トナー容器に溶
着する際に、前記突起部分が溶けて外部へはみ出すのを
防止するための溝と、 （ｈ）前記凹部の入り口に設けられた面取り部であっ
て、前記蓋を前記トナー容器に溶着する際に、前記凸部
部分が溶けて外部へはみ出すのを防止するための面取り
部と、を有し、振動が加えられることにより、前記トナ
ー容器と前記蓋とが結合されることを特徴とする プロセ
スカートリッジである。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。
【００１６】「実施例１」 図１に本発明によるプロセスカートリッジの要部の縦断
面図を示す。感光ドラム１は支持体として機能するクリ
ーニング容器２に回転自在に支持され、図示しない画像
形成装置本体の駆動手段により、図示矢印方向へ回転す
る。前記クリーニング容器２には、電子写真感光体とし
ての感光ドラム１上の残留現像剤即ち、残留トナーを掻
き取るクリーニングブレード５及び掻き取られた残留ト
ナーをすくうスクイシート５１が位置決め支持され、捕
集された残留トナーを廃トナーとして収容する廃トナー
収容部２ｂを有し、更に感光ドラム１に接触して感光ド
ラム１上を所定の電位に帯電させる帯電ローラ４が回転
自在且つ感光ドラム１へ付勢されるように支持され、帯
電ローラ４は感光ドラム１に従動して回転する。
【００１７】一方、トナー容器３には現像部材として現
像スリーブ６が回転自在に支持され、不図示の感光ドラ
ム１に取付けられたフランジに成形したギアより、現像
スリーブ６の一端に取付けられたギア（不図示）へ駆動
が伝達され図示矢印方向へ回転する。
【００１８】また、前記トナー容器３は現像剤、即ちト
ナーｔが貯留されているトナー収納部３ａと現像室３ｂ
とから成っており、現像室３ｂには現像スリーブ６上の
トナー層の厚みの規制部材である現像ブレード７が位置
決め支持されている。
【００１９】更に、トナー収納部３ａにはトナーｔを現
像室３ｂへ搬送する搬送手段８が回転自在な軸８ａに支
持されており、軸８ａの一端はトナー収納部３ａから突
出しており、端部にギア（不図示）が取付けられ、不図
示の駆動ギア列により感光ドラム１より駆動を受け、図
示矢印方向に回転する。
【００２０】トナー容器３は支持アーム３ｃを一体的に
有し、該アーム３ｃをピン３ｇでクリーニング容器２へ
回動自在に枢着することにより、支持され、クリーニン
グ容器２とトナー容器３の間に縮設した圧縮バネ９によ
って現像スリーブ６が感光ドラム１へ向って付勢されて
いる。
【００２１】また、トナー容器３とクリーニング容器２
との間の空隙１２は不図示の画像形成装置本体の画像露
光装置からの光像露光光Ｌ（原稿画像のスリット露光、
レーザービーム走査露光等）の光路となっている。
【００２２】即ち、帯電ローラ４により一様に帯電され
た感光ドラム１が回転し、前記光像露光光Ｌの照射を受
け、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。トナーｔ
はトナー収納部３ａより搬送手段８により現像室３ｂへ
搬送され現像スリーブ６の回転に伴い感光ドラム１へ向
けられ、現像ブレード７でトナーｔ層の厚みを規制され
不図示の画像形成装置本体の電源より供給される現像バ
イアスによって感光ドラム１へ転移し、現像が行われ
る。
【００２３】一方、転写シートＰは不図示の給紙ローラ
によって送り込まれ、搬送ローラ１３ａ，１３ｂによっ
て所定のタイミングで感光ドラム１と転写ローラ１４と
の間へ搬送され、トナー像が転写シートＰへ転写され
る。転写されたトナー像を担持する転写シートＰは不図
示の定着器へ送られてそのトナー像が永久像として定着
された後、不図示の排紙ローラにより排紙トレイ（不図
示）に積載される。
【００２４】また、転写の終了した感光ドラム１はその
残留トナーがクリーニングブレード５により掻き取ら
れ、次の画像形成のために備えられる。クリーニングブ
レード５で掻き取られた残留トナーは廃トナーとして廃
トナー収容部２ｂに収容される。
【００２５】クリーニング容器２、トナー容器３の収納
部２ｂ，３ａの開口部２ａ，３ｅを閉塞するため遮蔽部
材として夫々クリーニング容器フタ１０、トナー容器フ
タ１１が該開口部２ａ，３ｅを蔽っており、該フタ１
０，１１は夫々開口部２ａ，３ｅの縁に溶着されてい
る。
【００２６】図１のＡ部の拡大図の図２及び図１のＢ部
の拡大図の図３にクリーニング容器２とクリーニング容
器フタ１０及びトナー容器３とトナー容器フタ１１の超
音波溶着部の断面の詳細を示し、夫々の図の断面形状で
クリーニング容器２とトナー容器３の開口部２ａ，３ｅ
を囲繞するように設けられている。
【００２７】図において超音波溶着の際超音波振動のエ
ネルギーを集中させるエネルギーダイレクター１５がク
リーニング容器フタ１０及びトナー容器フタ１１が夫々
クリーニング容器２、トナー容器３の開口縁に対向する
位置に設けてある。また、クリーニング容器フタ１０及
びトナー容器フタ１１の位置決め及びクリーニング容器
２及びトナー容器３の変形を規制するための凸部として
規制リブ１６がエネルギーダイレクター１５に沿って設
けてある。前記規制リブ１６と嵌合する凹部として溝１
７がトナー容器３の開口縁上に設けてある。上記規制リ
ブ１６の高さはクリーニング容器フタ１０、トナー容器
フタ１１の裏面からの高さが、突起として設けたエネル
ギーダイレクター１５の高さよりも高くなっている。
【００２８】超音波溶着の工程をトナー容器３の例を用
いて以下に説明する。トナー容器３は受け台にて固定支
持され、トナー容器フタ１１が上にのせられる。この時
規制リブ１６が溝１７に嵌合し、位置決めされる。トナ
ー容器フタ１１の裏面とトナー容器３の開口部３ｅの縁
上はエネルギーダイレクター１５が該縁に当ることによ
り隙間がある。超音波溶着用ホーンがトナー容器フタ１
１の上からトナー容器３へ向って押圧され、超音波振動
が所定の振幅、時間で発振されるとエネルギーダイレク
ター１５の頂点及びトナー容器３の前記頂点に接触する
開口部３ｅの縁上部分において振動エネルギーが摩擦エ
ネルギーを経て熱に変換され、その熱によりトナー容器
３及びエネルギーダイレクター１５の双方が溶融し、ト
ナー容器フタ１１の裏面がトナー容器３の開口部３ｅの
縁上に当るまで沈み込み、冷却、凝固し溶着が完了す
る。
【００２９】この時エネルギーダイレクター１５のトナ
ー容器フタ１１の底面より突出した部分はエネルギーダ
イレクター１５に隣接して設けられた溝１５ａに埋ま
り、バリとしてはみ出るのを防いでいる。
【００３０】また、超音波溶着時、エネルギーダイレク
ター１５の頂点がトナー容器３に接して振動すると、ト
ナー容器３へは横方向への力も加わる。そのためトナー
容器３の壁は一般に内側へ倒れ込み、図５の模式図の様
に変形してしまう。これを防止する規制リブ１６及び溝
１７により変形を防止する。この際規制リブ１６と溝１
７は嵌合している為超音波振動により規制リブ１６と溝
１７が摺擦され、一部が溶融しバリが発生することがあ
るため、溝１７の口部にＣ面取り１７ａを設け、溶融し
た規制リブ１６の一部が流れ出すのを防いでいる。
【００３１】尚、クリーニング容器フタ１０の規制リブ
１６はクリーニング容器２の開口部２ａの内壁へ嵌合す
るようになつている。前述したように超音波溶着による
変形は一般に内側への倒れであるのでこのような方法で
十分な効果が得られる。
【００３２】
【発明の効果】本出願にかかわる発明によれば、トナー
容器に設けられている凹部であって、トナー容器の開口
部の周縁部に沿って設けられている凹部と、トナー容器
に溶着される蓋のトナー容器に溶着される側に設けられ
ている凸部であって、トナー容器側に蓋に設けられた突
起よりも突出しており、蓋をトナー容器に溶着するため
に振動が加えられる際に、凹部と嵌合することにより蓋
をトナー容器に対して位置決めし、及び、蓋が変形する
のを防止するための凸部と、を嵌合させることにより、
蓋をトナー容器に対して位置決めした上で蓋をトナー容
器に溶着することができる。この際、凸部により蓋が変
形するのを防止でき、及び、突起に沿って突起の根本部
分両側に沿って設けられた溝であって、蓋をトナー容器
に溶着する際に、突起部分が溶けて外部へはみ出すのを
防止するための溝と、凹部の入り口に設けられた面取り
部であって、蓋をトナー容器に溶着する際に、凸部部分
が溶けて外部へはみ出すのを防止するための面取り部
と、により突起部分と凸部部分とが溶けて外部へはみ出
すのも防止できる。したがって、蓋をトナー容器に対し
て位置決めした上で、蓋が変形することなく、及び、バ
リが発生することなく蓋をトナー容器に溶着できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したプロセスカートリッジの縦断
面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図１のＢ部の拡大図である。
【図４】従来のプロセスカートリッジの縦断面図であ
る。
【図５】超音波溶着によるトナー容器の変形の模式的に
示した斜視図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム ２ クリーニング容器 ３ トナー容器 １０ クリーニング容器フタ １１ トナー容器フタ １５ エネルギーダイレクター １６ 規制リブ １７ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 健司 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 (72)発明者 佐藤 実 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 (72)発明者 三浦 幸次 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 (72)発明者 小林 尋夫 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 (72)発明者 日下田 明 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 (72)発明者 宍戸 一男 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 (56)参考文献 特開 昭62−153964（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−293066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−21262（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−161262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106674（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−52668（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−229034（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−140554（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−122417（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−179117（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 13/08 G03G 15/08 G03G 21/10 - 21/12 B29C 65/08

Claims (1)

    (57)【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な
    プロセスカートリッジにおいて、 （ａ）電子写真感光体と、 （ｂ）前記電子写真感光体に形成された潜像を現像する
    ための現像部材と、 （ｃ）前記現像部材に供給するトナーを収納するため
    の、開口部を有するトナー容器と、 （ｄ）前記開口部を塞ぐための蓋であって、振動が加え
    られることによって生ずる熱でもって突起が溶けること
    により、前記トナー容器に溶着される蓋と、 （ｅ）前記トナー容器に設けられている凹部であって、
    前記開口部の周縁部に沿って設けられている凹部と、 （ｆ）前記蓋の前記トナー容器に溶着される側に設けら
    れている凸部であって、前記トナー容器側に前記突起よ
    りも突出しており、前記蓋を前記トナー容器に溶着する
    ために振動が加えられる際に、前記凹部と嵌合すること
    により前記蓋を前記トナー容器に対して位置決めし、及
    び、前記蓋が変形するのを防止するための凸部と、 （ｇ）前記突起に沿って前記突起の根本部分両側に沿っ
    て設けられた溝であって、前記蓋を前記トナー容器に溶
    着する際に、前記突起部分が溶けて外部へはみ出すのを
    防止するための溝と、 （ｈ）前記凹部の入り口に設けられた面取り部であっ
    て、前記蓋を前記トナー容器に溶着する際に、前記凸部
    部分が溶けて外部へはみ出すのを防止するための面取り
    部と、 を有し、振動が加えられることにより、前記トナー容器
    と前記蓋とが結合されることを特徴とする プロセスカー
    トリッジ。
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