JP3486539B2 - 現像剤容器、プロセスカートリッジおよび現像剤容器のシール方法 - Google Patents

現像剤容器、プロセスカートリッジおよび現像剤容器のシール方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【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容器、プロセスカートリッジお
よび該現像剤容器に用いる現像剤シール部材に関する。
【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。
【0003】この電子写真記録装置の現像装置には、現
像剤が使用されており、画像形成プロセスの進行に伴い
消費され、適時に現像剤補給を行う必要がある。この現
像剤補給には、現像剤容器が用いられているが、この現
像剤容器は、複写機等に現像剤を一度に補給する現像剤
容器のほかに、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
カートリッジの現像剤容器としても用いられている。
【0004】上述の現像剤容器は、材質としては耐衝撃
性ポリスチレン(HIPS)やアクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン共重合体(ABS)等が用いられてい
るが、開口をシールするシールとしては、エチレン−酢
酸ビニル共重合体をシーラント層とするイージーピール
フィルムや、カバーフィルムとテアテープからなる引き
裂きシール部材等が用いられている。
【0005】上記シールのシール方法としては、現像剤
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
ル等にてシールされる。
【0006】しかしながら、従来の現像剤容器を用いた
場合、次の点が問題であった。
【0007】(1)現像剤容器が昨今大型化するに伴
い、シールヘの物流時の耐圧シール性(以下、「シール
性」と記す)がより必要となり、高接着性シールが要望
されている。
【0008】(2)更に、現像剤容器の材料として用い
られているHIPSやABS等の材料グレードが昨今増
え、中にはUL難燃性V2グレードのHIPSのよう
な、難燃剤や離型剤等に含まれるステアリン酸金属塩等
のシール阻害物質が多く含まれたシール性が良くないグ
レードも数多くなってきたため、これに対応する、より
接着性の良好なシールが要望されている。
【0009】(3)通常、現像剤容器のシール面の真裏
面は直受けして、均一なシールあたり調整を行うが、成
型方法によっては直受けできない場合もあり、その場合
は別部品にシールして現像剤容器と合体することがあ
り、部品費用及び合体に要する作業費用がかかる。
【0010】(4)通常、現像剤容器は使用後に同じシ
ール面に再シールして再利用しようとした場合、シール
部材の性能上シール面のシールバーの食い込み(シール
面の食い込み)を約100μm以上必要とするため、こ
の凹凸部分によって、再シールする際に均一なシールあ
たりがとれず、従ってそのまま使用済みの現像剤容器を
同一シール面に再シールして再利用することができな
い。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、シー
ル性が優れた現像剤容器を提供することにある。
【0012】本発明の他の目的は、シール性が優れた現
像剤容器を備えたプロセスカートリッジを提供すること
にある。
【0013】また、本発明の他の目的は、シール面の真
裏面を直受けできない容器構成であってもシール性が充
分な現像剤容器のシール方法を提供することにある。
【0014】また本発明の他の目的は、現像剤容器の同
一シール面に再シールすることを可能にする現像剤シー
ル部材を提供することにある。
【0015】また本発明の他の目的は、この現像剤シー
ル部材を用いて現像剤容器を再利用する方法を提供する
ことにある。
【0016】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、開口
部をシールして現像剤を収納する現像剤容器において、
シール部材のシーラント層中に分散含有されている分散
材料と相溶する材料が、容器の少なくともシール部に分
散含有されていることを特徴とする現像剤容器に関す
る。
【0017】また、本発明は、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、上記現像剤容器を有して
なることを特徴とするプロセスカートリッジに関する。
【0018】また、本発明は、内部に現像剤を収納する
ための容器の開口部をシール部材でシールするシール方
法において、シール部材のシーラント層中に分散含有さ
れている分散材料と相溶する材料が容器の少なくともシ
ール部に分散含有されており、容器のシール受け面を直
受けしないでシール部材と容器のシール受け面を接着す
ることを特徴とする現像剤容器のシール方法である。
【0019】また、本発明は、内部に現像剤を保有して
いる容器の開口部をシール部材でシールした現像剤容器
を開封して使用した後、再度シールする現像剤容器の再
利用方法において、現像剤シール部材のシーラント層中
に熱可塑エラストマーが分散含有されており、初めのシ
ール時における容器のシール面の食い込みを5〜50μ
mとすることを特徴とする現像剤容器の再利用方法であ
る。
【0020】本発明による現像剤容器は、シール部材の
シーラント層中に分散含有されている分散材料が、容器
のシール部に分散含有されている材料と相溶する性質を
有することから、ヒートシール時に与えられる熱と圧力
により、これらの両材料がシール界面で相溶し、結合力
を生ずる。この結合力がシーラント層と容器のシール面
との間の接着力に加わり、イージーピール性を損わずに
良好なシール性を生ずるものである。
【0021】また、そのような結合力によって、特にシ
ール面の真裏面を直受けできない容器構成であってもシ
ール性が充分な現像剤容器及びそのシール方法を提供す
ることができるものである。
【0022】また、本発明に用いる現像剤シール部材と
して、特に、シーラント層中に熱可塑エラストマーが分
散含有されているものは、容器のシール部に、熱可塑エ
ラストマーと相溶する成分が含有されていない場合に
も、現像剤容器の流通時のシール部に対する瞬間的な衝
撃に対し、シーラント層の弾性向上によりシール剥がれ
が起こり難くなり、特に従来のシールの欠点であった低
温での耐衝撃性(耐圧シール性)を向上させることがで
きる。また、シール部材と容器のシール面とを熱と圧力
により接着させる工程において、シーラント層に含まれ
る熱可塑エラストマーの弾性が、シーラント層の容器の
シート面への食い込みを小さくすることができ、容器の
再利用を容易にすることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下の説明において、現像剤容器
はトナー容器ともいう。トナー容器は、一成分現像剤の
場合には、トナー粒子を収納する容器であり、二成分現
像剤の場合には、トナー粒子および必要に応じてキャリ
ア粒子を収納する容器を意味する。
【0024】本発明による現像剤シール部材は、通常、
基材およびその上に形成されるシーラント層を有する。
基材としては、ポリエステルフィルム、ポリプロピレン
フィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、
ポリエチレンフィルムなど、各種フィルムが用いられ
る。
【0025】シーラント層に分散含有される材料として
は、熱可塑性エラストマー(thermoplasti
c elastomer;以下、「TPE」ともいう)
が好適である。
【0026】TPEは、プラスチックと同様に成形加工
できる一方、室温でゴム弾性を有する材料である。ゴム
弾性としては、室温における可逆的伸び率が50%以
上、特に、100%以上が好適である。
【0027】好ましいTPEは、分子内にゴム弾性を有
する柔軟性成分(ソフトセグメント)と、加硫ゴムの架
橋点に相当して塑性変形を防止し、補強効果を与える分
子拘束成分ハードセグメント)を含有する。このハード
セグメントが加熱により可塑化し、更に、冷却すると再
硬化する。
【0028】このようなTPEを、シーラント層中に分
散混合することにより、広範囲な温度環境下にてシーラ
ント層全体の動的粘弾特性を向上させることが出来、そ
れによって物流時のシールに対する瞬間的な衝撃に対
し、シーラント層の弾性向上によりシール剥がれが起こ
り難くなり、特に低温での耐衝撃性に優れ、大型のトナ
ー容器やシール性がよくないUL規格の難燃V2材等に
対して充分なシール性を備える。
【0029】ここで、SBS共重合体エラストマーを例
にとって、シーラント層中での挙動状態、及び広範囲な
温度領域での優れた動的粘弾特性のメカニズムについて
簡単に言及する。
【0030】SBS共重合体のハードセグメントはポリ
スチレン(PS)、ソフトセグメントがポリブタジエン
(PB)であり、シーラント層中において、PSはPS
ドメインとしてミクロ相分離的に存在し、各PSドメイ
ンがPBブロックと物理的結合によりブロック共重合を
形成している。その結果、PBソフトセグメントが低い
Tgを示し、PSハードセグメントが高いTgを示すこ
とから、両者のTgの温度範囲では、エラストマーの流
動は生じず、また弾性率が大きく変動しない温度領域
(ゴム状プラトー領域)があり、この温度領域内にトナ
ー容器の物流温度範囲、例えば、−20℃〜50℃が該
当するようにすることで、シーラント層の弾性特性によ
る良好なトナーのシール性を保つことができる。
【0031】TPEとして、ソフトセグメントとハード
セグメントの割合は、両者を100重量部としたとき、
ソフトセグメントが20〜80重量部であるのが好まし
い。
【0032】本発明に用いられるTPEとしては、例え
ば主に以下のような構造のものが用いられる。
【0033】スチレン系エラストマーとしては、ハード
セグメントがポリスチレン(PS)であり、ソフトセグ
メントがポリブタジエン(PB)又はポリイソプレンと
の組み合せのもの、又は、ハードセグメントがPSでソ
フトセグメントが水素添加ポリブタジエン、又は、ハー
ドセグメントがPSでソフトセグメントが水素添加ポリ
イソプレン、又は、ハードセグメントがPSでソフトセ
グメントが水素添加PSブタジエンラバーであるもの等
が用いられる。
【0034】オレフィン系エラストマーとしては、ハー
ドセグメントがポリエチレン(PE)又はポリプロピレ
ン(PP)であり、ソフトセグメントが水素添加PSブ
タジエンラバーであるもの、又は、ハードセグメントが
PE又はPPでソフトセグメントがエチレンプロピレン
系ゴムであるもの等が用いられる。
【0035】ウレタン系エラストマーとしては、ハード
セグメントがウレタン構造であり、ソフトセグメントが
ポリエステル又はポリエーテルであるものが用いられ
る。
【0036】エステル系エラストマーとしては、ハード
セグメントがポリエステルであり、ソフトセグメントが
ポリエーテル又はポリエステルであるものが用いられ
る。
【0037】アミド系エラストマーとしては、ハードセ
グメントがポリアミドでソフトセグメントがポリエーテ
ル又はポリエステルであるものが用いられる。
【0038】ブタジエン系エラストマーとしては、ハー
ドセグメントとして作用する結晶質部とソフトセグメン
トとして作用する非晶質部を持つシンジオタクチック
1,2−ポリブタジエンが用いられる。
【0039】以上に挙げたTPEのうち、少なくとも1
種類が本発明のシーラント層中の分散材料として好まし
く用いられ、更に好ましくは、スチレン系エラストマー
で、ハードセグメントがPSで、ソフトセグメントが水
素添加ポリブタジエンや水素添加ポリイソプレンからな
る、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体
(SBS共重合体)、若しくはハードセグメントがPS
で、ソフトセグメントがスチレン−イソプレン−スチレ
ンブロック共重合体(SIS共重合体)を水素添加した
ものが好ましく用いられる。
【0040】SBS共重合体やSIS共重合体を水素添
加することにより、TPE本来の優れた動的粘弾特性を
損なわずに、シーラント層に均一に分散混合しやすく、
而るにシーラント層D全体の広範囲な温度領域で優れた
動的粘弾特性を均一、安定化することが可能となる。
【0041】シーラント層中に含まれるTPEのソフト
セグメントとしてはポリブタジエンが特に好適である。
このようなTPEとしては、スチレン−ブタジエン−ス
チレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブタジ
エン−スチレンブロック共重合体およびシンジオタクチ
ック1,2−ポリブタジエンが挙げられる。
【0042】また、TPEのソフトセグメントと同じ化
学構造種を持つ材料がトナー容器のシール部に相溶材料
として分散含有されているのが好適である。
【0043】分散材料を分散するシーラント層のバイン
ダーとしては、熱可塑性樹脂が好適である。このような
熱可塑性樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、低密度ポリエチレン(LDPE)、超低密度ポリエ
チレン(VLDPE)および線状低密度ポリエチレン
(LLDPE)などのポリエチレン、無延伸ポリプロピ
レン(CPP)、ポリエステル(PET)、ポリアクリ
ロニトリル(PAN)およびエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体(EVOH)などが用いられる。
【0044】分散材料のシーラント層中における含有量
は、0.5〜30wt%が好適である。
【0045】トナー容器としては、種々のプラスチック
成形容器が用いられる。特に好ましいトナー容器として
は、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、およ
びポリカーボネート−アクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン共重合体(PC−ABS)から選ばれる樹脂で
成型された容器である。
【0046】図1は、本発明の一実施形態に係わる現像
剤シールXの断面図である。図1に示すシールXは、第
1基材Aと第2基材B、クッション層C及びシーラント
層Dで構成される多層構造を有している。
【0047】第1基材Aとしては、厚さ10μm〜30
μm程度の2軸延伸ポリエステルフィルム、又は1軸延
伸ポリプロピレンフィルム、延伸ポリアミドフィルム等
が用いられるが、フィルムに吸湿性があるとシールXが
カールしやすくなり、ヒートシール時の作業性が低下す
る点から、2軸延伸ポリエステルフィルム、又は1軸延
伸ポリプロピレンフィルムが好ましく用いられ、フィル
ム強度の点から、最も好ましくは2軸延伸ポリエステル
フィルムが好ましく用いられる。
【0048】第2基材BとしてはシールXに伸び強度
(高靭性)を持たせるため、厚さ10μm〜30μm程
度の延伸ポリアミド層を用いるか、又は同様な厚さの2
軸延伸ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。
【0049】また、この第2基材Bには、トナー容器を
開封する方向等をユーザーに的確に指示するように矢印
等の印刷を施してもよい。
【0050】更に、上記の印刷を施さなくてもよい場合
は、第1基材A及び第2基材Bの一方を省略してもよ
い。
【0051】クッション層Cとしては、厚さ10μm〜
30μm程度のポリエチレン層を用いるが、ヒートシー
ル時のクッション効果を大きくするために、1万程度の
低分子量のものが好ましく用いられる。
【0052】シーラント層Dは例えば、エチレン−酢酸
ビニル共重合体(以下、「EVA」と記す)を含むもの
であり、ポリエチレンに対し、EVAを3重量%〜20
重量%混合したものをベースとすることができる。
【0053】更に、シールXがトナー容器にシールされ
た後に、シーラント層Dが特に高温・多湿の環境下で他
部品との疑似接着(以下、「ブロッキング」と記す)を
防止するため、EVAの混合量は全シーラント層中で1
0重量%以下とすることが望ましい。
【0054】また、同様なブロッキング懸念のため、E
VAはゲルパーミエーション(以下、「GPC」と記
す)による分子量分布10万未満には極大を有さず、分
子量10万以上に少なくとも1つの極大を有することが
望ましい。
【0055】シーラント層Dには、分散材料として、例
えば、熱可塑性エラストマーや必要に応じて、粘着付与
剤、スリップ剤等を添加し、イージーピール性をバラン
スよく調整している。
【0056】シーラント層Dとしては、シール性及び開
封力のバランスより、厚さ30μm〜50μm程度が好
ましく、更に好ましくは厚さ40μm〜50μm程度が
好ましい。
【0057】シールXは、第1基材Aと第1基材Bをラ
ミネート処理した後、両基材A,Bとシーラント層D
を、溶融されたクッション層Cによって接着し、その
後、冷却して巻き取ることによって作製される。
【0058】トナー容器としては、相溶材料を含んでい
るABS、HIPS、変性ポリエチレンオキサイド(P
PO)などが好適であるが、シーラント層のTPE自体
による効果だけを期待する場合には、PPO、ポリカー
ボネート(PC)などの相溶材料を含んでいないもので
あってもよい。
【0059】シールXを、図4及び図5に示すように、
上述したトナー容器Yのフランジ部Fに設けられたシー
ル面Sにヒートシールを行う。
【0060】この際、シール面Sのシール幅、すなわち
シールホーン100のシールバー101の幅は、図6に
示すようなトナー容器Yの内部のトナーtが落下や衝
撃、あるいは圧力に対して充分にシールされるよう、あ
る程度の大きさが必要であり、具体的には2mm〜4m
m程度が望ましい。
【0061】尚、トナー容器Yへのシール方法として
は、ヒートシールのほか、インパルスシール等を用いる
ことができる。
【0062】また、図7に示すように、シールXをトナ
ー容器Yにヒートシールした後、該トナーシールXを開
封する際、トナー容器Yのシール剥離面S’にシーラン
ト残りが発生しないようにする必要がある。因に、シー
ラント残りが発生すると、トナー容器Y内のトナーtに
シーラントが混入し、白スジ等の画像不良の原因となっ
てしまう。
【0063】従って、前記シーラント層Dの材質及び膜
厚の調整の他、図8に示すシールバー101のシール圧
力及び熱の調整が非常に重要となる。
【0064】例えば、シール圧力及びシール温度、更に
シール時間が過多の場合、トナー容器Yのシール面Sの
押し込み量が通常は0.1mm〜0.5mm程度である
が、1mm程度まで押し込み量があると、シーラント層
Dがシールバー101のエッジよりはみ出し、シーラン
ト溜りとなって開封時のシーラント残りの原因となって
しまうため、シール条件の設定は押し込みすぎない程度
にバランスよく調整を行う必要がある。
【0065】前述した実施形態では、イージーピールフ
ィルムとしてトナーシールXを4層構成としたが、基材
を一層として、3層構造、もしくはクン層Cをなくし
て、基材とシーラント層Dのみの2層構造としても何ら
問題はなく、本発明のシーラント層Dを用いたものであ
れば、何ら限定されない。
【0066】また、シールを図2に示すような1枚から
なる引き裂きシール部材X1とすることもできる。この
1枚からなる引き裂きシール部材X1は、開口部分のみ
をハーフカットH等にて裂け易くしており、シールのコ
ストダウンも可能となる。
【0067】更に、図3に示すような、特開平1−22
3485号,特開平3−39763号及び特開平7−5
6428号公報等で公知であるテアテープTとカバーフ
ィルムKからなる引き裂きシール部材を構成することも
できる。この場合、本発明のトナーシールをテアテープ
Tとして用いることができる。
【0068】また、前述したトナー容器Y(図4参照)
を公知であるプロセスカートリッジに部品として組み込
んだ場合、シール性が非常に良好で、特に大型サイズの
プロセスカートリッジの物流時のトナー漏れ対策とし
て、非常に有効な手段となる。
【0069】また、トナー容器の再利用のために、使用
済のトナー容器のシールを剥して再シールすることを容
易にする上で、最初のシール温度を110℃〜140
℃、シール面圧を5〜20kgf/cm2、シール時間
を1〜3秒とし、シール面の食い込みを5〜50μmと
することが、再シール前のシール面の清掃、再シールの
シール性の点で好適である。
【0070】
【実施例】
<実施例1>図1に示す現像剤シールを製造した。構成
は、 基材A: 16μm厚の2軸延伸ポリエステルフィルム 基材B: 25μm厚の延伸ポリアミドフィルム クッション層C: 30μm厚の重量平均分子量約10000のポリエチレン層 シーラント層D: EVA(PE:VA=93:7 重量比) 64部(重量) 石油樹脂(粘着付与剤) 25.7部 ジオクチルフタレート(可塑剤) 0.039部 n−オクタデシル−8−(4’−ヒドロキシ3’,5’−ジ −t−ブチルフェニル)プロピオネート(酸化防止剤) 0.109部 エルカ酸アミド(スリップ剤) 0.23部 スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンエラストマー (SEBS) 10部 で、シーラント層の厚さは40μmとした。用いたEV
Aは、GPCで測定された分子量分布で、10万未満に
ピークを持たず、1.54×105に1つのピークを有
する。
【0071】図9は、型から押し出して形成したシーラ
ント層を薄く切った切片をルビジウムで染色した後、そ
の押し出し方向と直交する断面を透過電子顕微鏡(TE
M)撮影した写真(倍率2万倍)である。また、図10
は同じ切片の押し出し方向と平行する断面の写真(倍率
4万倍)である。いずれの写真も、黒い部分が分散材料
のSEBSであり、分散・混合されたSEBS粒子は均
一にシーラント層D中に分散されており、SEBS粒子
形態は棒状で、太さは0.02〜0.2μmである。
【0072】トナー容器Yの材料としては、ステアリン
酸塩を全重量に対して1.3重量%含み、難燃剤として
臭素系難燃剤を5.9重量%、無機系難燃剤を1.6重
量%および相溶材料として均一に分散含有されているブ
タジエン粒子(平均粒子径0.65μm)を含むHIP
Sを射出成型して形成されたものである。
【0073】また、トナー容器Yの開口幅は70mmと
大きなものとし、内容積としては1000cc、充填す
るトナー量を500gと、大型のトナー容器である。
【0074】ポリブタジエンの分散状態について観察し
たTEM写真撮影を図11に示す。
【0075】図11に示すように、HIPS断面の超薄
切片を2万倍に拡大してTEM撮影した結果、PS中に
ポリブタジエン粒子がほぼ均一に海島構造状に分散され
ており、およそ0.1〜1μmの粒子径であることが確
認出来た。図中白部がPSであり、網目状の島部がポリ
ブタジエン粒子である。
【0076】現像剤シールXを、トナー容器Yに、図4
に示すように次の条件でヒートシールを行った。
【0077】図5に示すように、トナー容器Yのフラン
ジ部Fに設けられたシール面Sにヒートシールされる。
この際、シール面Sのシール幅、すなわちシールホーン
100のシールバー101の幅は3mmとした。
【0078】加熱は130℃、シール面圧を10kgf
/cm2、シール時間を2秒とした。この条件にてシー
ルXにヒートシールした場合、シール面との食い込みと
しては、10μmであった。
【0079】尚、シールパターンとしては、図12に示
すような先端、後端を山形シールパターンとし、開封強
度の上昇を抑制した。
【0080】図13及び図14はヒートシール界面の断
面写真である。図13は2万倍、図14は10万倍でT
EM写真撮影した。
【0081】図13及び図14に示すように、シールX
のシーラント層D中に分散、混合された写真下側のSE
BS粒子と、トナー容器YのHIPS中に分散・混合さ
れた写真上側のポリブタジエン粒子は、シール界面であ
たかも粒子同士がヒートシール時の熱と圧力にて融着を
起こすかのように、相溶即ち、両粒子の界面の少なくと
も一部が壊れて結合している状態が確認できた。
【0082】更に、ヒートシール後にシールXを剥離し
た後のトナー容器Yのシール面Sのシール剥離面を断面
観察した。
【0083】図15はシール剥離面の断面TEM写真
(2万倍)である。図15に示すように、シール剥離面
のポリブタジエン粒子の相溶、結合部は、シールを剥離
する際に、引き延ばされた状態となっていることが確認
できた。
【0084】[シール性評価]本実施例で作製したトナ
ー容器Yのシール性を評価するため、物流テストのほ
か、開封強度の確認、更にシーラント残り確認を行っ
た。
【0085】物流テストの評価方法としては、トナー
(一成分磁性トナー;平均粒径7μm)を充填したトナ
ー容器Yを個装箱に入れ、約−5℃環境下に24時間放
置後、80cm高さより1角3綾6面自由落下後、トナ
ー漏れ確認を行った。
【0086】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度の約2.2kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールXとしての
性能は非常に優秀であった。
【0087】<比較例1>シールXとして、シーラント
層にSEBS粒子を添加せず、他は全く実施例1と同様
にして作製したトナー容器について、シール性評価を行
ったところ、シール剥がれによるトナー漏れが発生し、
明らかにフィルムのシール性は実施例1よりも劣ること
が確認された。
【0088】<実施例2及び3>シールXとして、シー
ラント層に添加するSEBS粒子のシーラント層中にお
ける添加量を、それぞれ1重量%(実施例2)、29.
5重量%(実施例3)とし、他は実施例1と全く同様と
してトナー容器を作製し、シール性評価を行った。
【0089】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度もそれぞれ1.5kgf、2.5k
gfと操作性良好で、開封後のシーラント残りもなく、
シールXとしての性能は実施例1と同様に優秀であっ
た。
【0090】<実施例4>シールXとして、シーラント
層に添加する分散材料を、スチレン−ブタジエン−スチ
レンエラストマーとし、他は全く実施例1と同様にして
トナー容器を作製し、シール性評価を行った。
【0091】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も約2.0kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールXとしての
性能は実施例1と同様に優秀であった。
【0092】更に、スチレン−ブタジエン−スチレンエ
ラストマーのシーラント層中における添加量を1重量%
および29.5重量%とし、他は全く同様にしてトナー
容器を作製しシール性評価を行った結果、物流テスト後
のシール剥がれによるトナー漏れはなく、シール性とし
ては非常に良好であり、また、開封強度もそれぞれ1.
4kgf、2.2kgfと操作性良好で、開封後のシー
ラント残りもなかった。
【0093】<実施例5>シールXとして、シーラント
層に添加する分散材料を、結晶化度20%のシンジオタ
クチック1,2−ポリブタジエンとし、他は全く実施例
1と同様にしてトナー容器を作製し、シール性評価を行
った。
【0094】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も約1.9kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールXとしての
性能は実施例1と同様に優秀であった。
【0095】更に、シンジオタクチック1,2−ポリブ
タジエンのシーラント層中における添加量を1重量%、
29.5重量%とし、他は全く同様にしてトナー容器に
ついてシール性評価を行った結果、物流テスト後のシー
ル剥がれによるトナー漏れはなく、シール性としては非
常に良好であり、また、開封強度もそれぞれ1.5kg
f、2.1kgfと操作性良好で、開封後のシーラント
残りもなかった。
【0096】尚、実施例2〜5のシール界面の断面観察
を実施例1と同様にTEMにて確認したところ、シーラ
ント層中の分散材料とシール部の相溶材料との相溶、結
合が確認できた。
【0097】<実施例6>実施例1で、トナー容器Yと
して、材質は同様なHIPSであるが、図16に示すよ
うなTEM断面観察(倍率2万)でも明らかなような、
ポリブタジエン粒子径としては平均粒子径は0.75μ
mだが3〜4μm程度の大粒子と0.5〜1.5μm程
度の小粒子の混合品を使用し、尚且つポリブタジエン粒
子の分散状態が完全に均一でないHIPSを射出成型し
たものを用い、他は全く同様にして作製したトナー容器
についてシール性評価を行った。
【0098】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も約1.9kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールXとしての
性能は実施例1と同様に優秀であった。
【0099】<実施例7>実施例1で、トナー容器Yと
して、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体(ABS)に相溶材料としてポリブタジエン粒子(平
均粒子径が0.62μm)を使用し、射出成型してトナ
ー容器Yとし、他は全く同様としてシールされたトナー
容器を作製し、シール性評価を行った。
【0100】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も約2.1kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールXとしての
性能は実施例1と同様に優秀であった。
【0101】<実施例8>実施例1で、トナー容器Yと
して、ポリカーボネート−アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体(PC−ABS)に相溶材料とし
てポリブタジエン粒子(平均粒子径が0.60μm)を
使用し、射出成型してトナー容器Yとし、他は全く同様
としてシールされたトナー容器を作製し、シール性評価
を行った。
【0102】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も約2.1kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールXとしての
性能は実施例1と同様に優秀であった。
【0103】尚、実施例6〜8のトナー容器のシール界
面の断面観察を実施例1と同様にTEMにて確認したと
ころ、シーラント層中の分散材料とシール部の相溶材料
との相溶、結合が確認できた。
【0104】<比較例2>実施例1で、トナー容器Yを
ポリスチレンを用いて射出成型により形成し、他は全く
同様にしてシールされたトナー容器を作製し、シール性
評価を行った。
【0105】結果としては、シール剥がれによるトナー
漏れが発生し、明らかにシール性は実施例1よりも劣る
ことが確認された。
【0106】<実施例9>実施例1と同様だが、図17
に示すようなトナー容器内にトナー撹拌部材Lの回転撹
拌軌道Mを備え、シール面Sの真裏を直受け出来ないよ
うな、特公平2−38377号公報に記載されているダ
イスライド成型法にて成型された開口Oを備えたトナー
容器Yに、実施例1で用いたシールXを用いた。
【0107】尚、ダイスライド成型のつなぎ面はIと
し、トナー容器Y内のトナー残量検知用の光方式検知窓
R1、R2を設けた。
【0108】ヒートシール条件を150℃、シール面圧
を5kgf、シール時間を3.5秒と、実施例1と比較
して、シール面を直受けできないためにシール温度を上
げ、及びシール時間を長くし、シール面圧はシール圧力
での変形を極力抑制したシール条件でシールを行った。
【0109】このように作製したトナー容器Yについ
て、実施例1と全く同様にしてシール性評価を行った。
【0110】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も約2.2kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールXとしての
性能は実施例1と同様に優秀であった。
【0111】<比較例3>実施例9と同様だが、比較例
1で用いたSEBS粒子無添加のシーラント層を用いた
シールXとし、他は全く同様として形成したトナー容器
についてシール性評価を行った。
【0112】結果としては、シール剥がれによるトナー
漏れが発生し、明らかにシール性は実施例9よりも劣る
ことが確認された。
【0113】〔その他の実施例〕前述した実施例では、
シールのシーラント層中とトナー容器に分散混合される
分散材料および相溶材料をブタジエン系化合物とした
が、両材料をイソプレン系化合物又はエチレンプロピレ
ン系ゴムとしても同様に、イージーピール性は損わずに
良好なシール性を得ることが出来る。
【0114】また、前述した実施例では、トナー容器全
体に相溶材料を分散混合すると説明したが、シール界面
のみに分散混合するか、もしくはシール界面であるフラ
ンジ部のみを別に成型、合体してもよい。
【0115】<実施例10>実施例1のシールXにおい
て、シーラント層Dとしては、エチレンに対し、VAを
8重量%含むEVAをベースとした。ここで用いたEV
Aは、GPCが10万未満には極大を示さず、1.54
×105に1つの極大を有する。
【0116】シーラント層Dには、SBS共重合体を水
素添加したものを分散材料として添加した。なお本実施
例では、シーラント層D中に上記TPEを3.0重量%
添加した。このシーラント層Dの厚さは40μmとし
た。他のシールの構成は実施例1と同様とした。
【0117】シールXは、第1基材Aと第1基材Bをラ
ミネート処理した後、両基材A,Bとシーラント層D
を、溶融されたクッション層Cによって接着し、その
後、冷却して巻き取ることによって作製した。
【0118】トナー容器は、図4に示したようなもので
あり、その材質としてHIPSでUL規格が難燃V2グ
レードのものを使用した。具体的にはステアリン酸塩を
全重量に対して1.1重量%含み、ポリブタジエン粒子
径が3〜4μm程度の大粒子と0.5〜1.5μm程度
の小粒子の混合品を使用し、尚且つポリブタジエン粒子
の分散状態が完全に均一でない、シール性が悪い材料を
射出成形してトナー容器Yとした。
【0119】シールのトナー容器へのヒートシールは実
施例1と同様にした。
【0120】このようにして作製されたトナー容器につ
いて、シール性評価を行った。その結果、物流テスト後
のシール剥がれによるトナー漏れはなく、また、開封強
度は2.0kgf程度と操作性も良好であった。
【0121】<実施例11>実施例10で、シールXに
おけるシーラント層Dに添加する分散材料を、SIS共
重合体を水素添加したものに変えた以外は、実施例10
と全く同様にしてトナー容器を作製し、シール性評価を
行った。
【0122】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も2.1kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、イージーピールフ
ィルムとしての性能は実施例10と同様に優秀であっ
た。
【0123】<実施例12>実施例10で、シールXに
おけるシーラント層Dに添加する分散材料をオレフィン
系エラストマーとし、ハードセグメントをPE、ソフト
セグメントを水素添加(PS)ブタジエンラバーとした
以外は、実施例10と全く同様にして作製したトナー容
器についてシール性評価を行った。
【0124】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も1.9kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールとしての性
能は実施例10と同様に優秀であった。
【0125】<実施例13>実施例10で、シールXに
おけるシーラント層Dに添加する分散材料をウレタン系
エラストマーとし、ハードセグメントをウレタン構造、
ソフトセグメントをポリエステルとした以外は、実施例
10と全く同様にして作製したトナー容器についてシー
ル性評価を行った。
【0126】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も1.8kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールとしての性
能は実施例10と同様に優秀であった。
【0127】<実施例14>実施例10で、シールXに
おけるシーラント層Dに添加する分散材料をエステル系
エラストマーとし、ハードセグメントをポリエステル、
ソフトセグメントをポリエールとした以外は、実施例1
と全く同様にして作製したトナー容器についてシール性
評価、物流テストのほか、開封を行った。
【0128】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も1.8kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールとしての性
能は実施例10と同様に優秀であった。
【0129】<実施例15>実施例10で、シールXに
おけるシーラント層Dに添加する分散材料をアミド系エ
ラストマーとし、ハードセグメントをポリアミド、ソフ
トセグメントをポリエーテルとした以外は、実施例10
と全く同様にして作製したトナー容器についてシール性
評価を行った。
【0130】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も1.7kgf程度と操作性良好
で、開封後のシーラント残りもなく、シールとしての性
能は実施例10と同様に優秀であった。
【0131】<実施例16>実施例10で、シールXに
おけるシーラント層Dに添加する分散材料を、SBS共
重合体を水素添加したものとするが、シーラント層D中
に30.0重量%と実施例10より多量に添加した以外
は、実施例10と全く同様にして作製したトナー容器に
ついて、シール評価を行った。
【0132】また、トナー容器Yの開口幅を100mm
とし、内容積を3000cc、トナー充填量を1.5k
gと、超大型サイズとした。
【0133】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。しかしながら、開封強度は実施例10と同様のシー
ルパターンにもかかわらず、3.5kgf程度と上昇
し、操作性が若干低下した。但し、開封後のシーラント
残りはなかった。
【0134】また、実施例11〜実施例15で使用した
他の分散材料についても同様な添加量アップを行い、こ
れによるシール性及び操作性の評価を行った結果、ほぼ
上記と同様に、シール性は良好だが、操作性が若干低下
する結果であった。
【0135】以上の結果より、超大型のトナー容器の場
合は分散材料の含有量を増やせばシール性も大幅に向上
するが、一方で操作性が低下するため、トナー容器Yの
開口幅及び内容積(サイズ)、更に充填されるトナー量
に応じて、TPEの添加量を適宜対応させるべきであ
る。
【0136】具体的には、分散材料の添加量はシーラン
ト層中に0.1重量%〜30.0重量%程度が好まし
く、更に好ましくは0.5重量%〜30.0重量%が好
ましい。
【0137】<実施例17>実施例10で用いたトナー
容器Yを、開封し本体にトナー排出後に、トナー容器Y
を清掃して再度同一面にヒートシールし、再びトナー容
器の充填口からトナー充填し充填口はキャップで閉じて
容器の再利用が可能であるかを確認した。
【0138】まず、使用済みのトナー容器Yをシール面
Sを中心に充分にエアブローにて清掃し、ヒートシール
後の食い込みを再測定したところ、10μmと非常に軽
微であった。
【0139】このシール面S上の同一位置に、シールバ
ー101が来るように実施例1と同様なTPEを添加し
たトナーシールXを再度ヒートシールした。尚、ヒート
シール条件は、1度目のシール条件と同一とした。
【0140】以上のように再シールされたトナー容器Y
にトナーを再充填し、実施例10と同様なシール評価を
行った。
【0141】結果は物流テスト後のシール剥がれによる
トナー漏れはなく、シール性としては非常に良好であっ
た。また、開封強度も一度目のシール時と同程度の2.
1kgf程度と操作性良好で、開封後のシーラント残り
もなく、イージーピールフィルムとしての性能は一度目
のシール時と同様に優秀であった。
【0142】一度目のシール面の食い込みを50μm以
下とした場合は、同様に物流テストの結果としては、シ
ール剥がれによるトナー漏れは発生せず、また、操作性
もほとんど変らずに良好であり、明らかにフィルムのシ
ール性はトナー容器Yの材質に係わらず、非常に良好で
あった。
【0143】<比較例4>実施例17において、一度目
のシール温度を160℃、シール面圧を22kgf、シ
ール時間を3.5秒とし、シール面Sの食い込みを10
0μmとした以外は、実施例17と全く同様にして再度
同一面にヒートシールし、再びトナー充填して容器の再
利用が可能であるかを調べた。
【0144】結果としては、シール剥がれによるトナー
漏れが発生した。この原因としては、再シール時にヒー
トシールあたり調整を行なったが、シール面Sの食い込
みが100μmあったため、部分的にあたりが弱い部分
がどうしても発生し、均一なあたりがとれなかったため
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像剤シールの一構成例を示す断面図
である。
【図2】本発明の引き裂き現像剤シール部材の一例を示
す平面図である。
【図3】本発明の現像剤シールをテアテープとして用い
た引き裂きシール部材の一例を示す平面図である。
【図4】本発明の現像剤容器の一例を示す斜視図であ
る。
【図5】現像剤シールを現像剤容器にヒートシールする
方法を説明するための図である。
【図6】現像剤シールでシールした現像剤容器の状態を
示す断面図である。
【図7】現像剤シールを開封する様子を示す図である。
【図8】現像剤シールをヒートシールする様子を示す図
である。
【図9】実施例の現像剤シールのシーラント層断面のT
EM観察写真である。
【図10】実施例の現像剤シールのシーラント層の非断
面のTEM観察写真である。
【図11】実施例のHIPS製のトナー容器断面のTE
M観察写真である。
【図12】実施例における現像剤シールパターンを示す
図である。
【図13】実施例におけるシーラント層の分散材料とト
ナー容器シール部の相溶材料との相溶、結合を示すシー
ル界面の断面のTEM観察写真である。
【図14】図13の倍率を変えたときのTEM観察写真
である。
【図15】実施例における現像剤シールをトナー容器か
ら剥離した後のシール面断面のTEM観察写真である。
【図16】実施例におけるHIPS製トナー容器の断面
のTEM観察写真である。
【図17】トナー容器の一実施例の断面図である。
【符号の説明】
A 第1基材 B 第1基材 C クッション層 D シーラント層 S シール面 X 現像剤シール Y トナー容器 100 シールホーン 101 シールバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 112 B65D 83/06 C09J 201/00 G09F 3/04 C09J 7/02

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開口部をシールして現像剤を収納する現
    像剤容器において、シール部材のシーラント層中に分散
    含有されている分散材料と相溶する材料が、容器の少な
    くともシール部に分散含有されていることを特徴とする
    現像剤容器。
  2. 【請求項2】 シーラント層中の分散材料が熱可塑エラ
    ストマーである請求項1に記載の現像剤容器。
  3. 【請求項3】 熱可塑性エラストマーが、スチレン系エ
    ラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エ
    ラストマー、エステル系エラストマーおよびアミド系エ
    ラストマーからなる群から選ばれるものである請求項2
    に記載の現像剤容器。
  4. 【請求項4】 容器のシール部に分散含有されている相
    溶材料がブタジエン系材料であり、シーラント層中の分
    散材料がブチレンを含むスチレン系エラストマーおよび
    ポリブタジエンから選ばれるエラストマーである請求項
    1に記載の現像剤容器。
  5. 【請求項5】 スチレン系エラストマーが、スチレン−
    ブタジエン−スチレンブロック共重合体およびスチレン
    −エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体か
    らなる群から選ばれる請求項4に記載の現像剤容器。
  6. 【請求項6】 シーラント層中の分散材料が熱可塑性樹
    脂中に分散されている請求項1に記載の現像剤容器。
  7. 【請求項7】 熱可塑性樹脂がエチレン−酢酸ビニル共
    重合体である請求項6に記載の現像剤容器。
  8. 【請求項8】 容器の少なくともシール部に分散含有さ
    れている相溶成分が、ブタジエン系材料である請求項1
    に記載の現像剤容器。
  9. 【請求項9】 シーラント層中の分散材料がブタジエン
    を含むエラストマーである請求項8に記載の現像剤容
    器。
  10. 【請求項10】 分散材料がシーラント層中に0.5〜
    30wt%含有されている請求項1に記載の現像剤容
    器。
  11. 【請求項11】 容器が耐衝撃性ポリスチレン(HIP
    S)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
    体(ABS)、およびポリカーボネート−アクリロニト
    リル−ブタジエン−スチレン共重合体(PC−ABS)
    からなる群から選ばれる樹脂で成型された容器である請
    求項1に記載の現像剤容器。
  12. 【請求項12】 シーラント層中の分散材料と容器のシ
    ール部の相溶材料とが相溶した状態でシール部材が、容
    器の開口部をシールしている請求項1に記載の現像剤容
    器。
  13. 【請求項13】 シール部材が熱圧着により容器の開口
    部に接着されている請求項12に記載の現像剤容器。
  14. 【請求項14】 シール部材がシール界面で容器から容
    易に剥離(イージーピール)可能である請求項12に記
    載の現像剤容器。
  15. 【請求項15】 シール部材が容器の開口部分に相当す
    る部位においてハーフカットされているものである請求
    項1に記載の現像剤容器。
  16. 【請求項16】 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、請求項1に記載の現像剤容器を有し
    てなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  17. 【請求項17】 内部に現像剤を収納するための容器の
    開口部をシール部材でシールするシール方法において、
    シール部材のシーラント層中に分散含有されている分散
    材料と相溶する材料が容器の少なくともシール部に分散
    含有されており、容器のシール受け面を直受けしないで
    シール部材と容器のシール受け面を接着することを特徴
    とする現像剤容器のシール方法。
  18. 【請求項18】 シール受け面が容器の外周より内側に
    あり、且つ、容器の内周断面に、現像剤撹拌回転軌道に
    対応する略半円形を備えることを特徴とする請求項17
    に記載の現像剤容器のシール方法。
  19. 【請求項19】 内部に現像剤を保有している容器の開
    口部をシール部材でシールした現像剤容器を開封して使
    用した後、再度シールする現像剤容器の再利用方法にお
    いて、現像剤シール部材のシーラント層中に熱可塑エラ
    ストマーが分散含有され、該熱可塑エラストマーと相溶
    する材料が、容器の少なくともシール部に分散含有され
    ており、初めのシール時における容器のシール面の食い
    込みを5〜50μmとすることを特徴とする現像剤容器
    の再利用方法。
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