JPH0882992A - トナーボトル及びトナーボトルの製造方法 - Google Patents

トナーボトル及びトナーボトルの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーボトルの肉厚を薄くしても十分な剛性
を得る。 【構成】 長手方向一端に補給用開口を有し、粉体トナ
ーを収容するトナーボトルで、長手方向と交差する方向
に沿って設けられた凹もしくは凹部と、この凹もしくは
凸部をはさんで両側に設けられ略長手方向に沿う凹もし
くは凸部を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、乾式電子写真複写機や
プリンターなどの画像形成装置に粉体現像剤を補給する
ためのトナーボトル、及び、トナーボトルの製造方法に
関する。
【０００２】
【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、この潜像をトナ
ーで顕像化して該トナー像を紙等の記録媒体に転写して
画像記録を行う。このような装置にあっては、トナーが
無くなる都度補給しなければならないが、このために長
手方向一端に開口を有するトナーボトルが利用され、特
に内容積が１０００ｃｍ3以上の比較的大容量の場合に
好ましく用いられている。
【０００３】トナーボトルには所定量のトナーを充填
し、キャップをして密閉し、ユーザーへ送られる。キャ
ップをボトルに取り付けるには、ボトルに雄ネジ、キャ
ップに雌ネジをつけて、ねじ込んで固定することが一般
に行われている。トナーは一般に体積平均粒径が２０μ
ｍ以下の微粉体であり、物流過程での振動、落下衝撃、
温度変動、湿度変動、気圧変動等によってボトルとキャ
ップの間からトナーが漏れないようにするためにゴムや
エラストマーでなるパッキン材を使用する場合が多い。
【０００４】ユーザーはトナーボトルから複写機、プリ
ンター等の画像形成装置本体へトナーを補給するが、前
記のようにトナーは微粉体であるためトナー補給時に飛
散して周囲や作業者を汚しやすいという問題があった。
これを解消するためキャップには回転シャッターまたは
スライドシャッターなどの開閉機構を設け、トナーボト
ルをキャップを下向きに倒立させて画像形成装置本体に
取り付け、前記開閉機構を開放することでトナーをボト
ルより排出して補給することが行われている。この場
合、トナーボトルのキャップと画像形成装置のトナー受
入れ口とは、密閉状態で結合され、トナー補給中のトナ
ーの漏出・飛散防止が図られる。
【０００５】一方トナーはプリッジングしやすい性質が
あり、特にボトルの傾斜部や前記シャッター機構付近の
狭隘部で閉塞しやすかった。このような場合にユーザー
がトナーを排出しようとしてトナーボトルを強く押して
しまうことがあり、大量の空気とトナーが急激に送り込
まれて、前記キャップとトナー受入れ口との間からトナ
ーが吹き出すおそれがある。従ってトナーボトルには、
手で押しても大きく変形しない程度の剛性が必要とな
る。
【０００６】前記トナーの閉塞を防止するために、ボト
ルの内面に長手方向と交叉する方向の凸部を複数個設け
てトナーを充分にほぐすことが提案されている（実公平
４−５２７６３）。この凸部はボトルの剛性アップにも
寄与している。
【０００７】このようなトナーボトルは従来一般にダイ
レクトブロー法により成形されていた。この製造方法の
制約と、前記トナーボトルとしての剛性の必要性から、
比較的肉厚は厚くなり最小肉厚が通常１．０ｍｍから
３．０ｍｍ程度とすることが一般的であった。
【０００８】またダイレクト・ブロー法の場合、製品を
金型から取り出した後で、口部と底部の不要なパリソン
をカットしていた。さらにキャップをパッキンを介して
取り付け、シール性を維持するために、開口部端面のパ
ッキン当接面の平面度を向上するため、仕上げ加工する
ことが一般に行われていた。
【０００９】キャップに回転シャッターを有する場合に
は、トナーボトルを画像形成装置に装着した際にシャッ
ター開閉のためにキャップ及びボトルを回転しなければ
ならないが、この操作のためキャップにレバー状の把手
を設けることがある。このようにキャップに周方向へ突
出した突起がある場合、梱包箱へコンパクトに収納する
ためにキャップの取り付け角度位置を一定の範囲内に収
めなければならなくなる。このためにはボトルの開口部
端面とネジ部との長手方向の寸法位置関係の精度を出す
必要があり、このような場合に特に前記開口部端面の仕
上げ加工が重要となっていた。
【００１０】キャップに回転シャッターが組み込まれて
いて、キャップを回転操作してこれを開閉する構成とな
っている場合、キャップがゆるんで外れてしまうことが
ないように回り止めのストッパー機構を設けることが好
ましく実施されている。これはトナーボトルの開口部近
傍とキャップのトナーボトル側端部付近にストッパー突
起を設け、これらストッパー突起を嵌合することで回り
止めとする構成が一般的である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例においては、次のような問題点があった。
【００１２】プラスチック廃棄物の増大が大きな社会問
題となってきており、材料使用量の削減（ソースリダク
ション）の要求が強くなってきている。ところがトナー
ボトルの場合には清涼飲料水用のボトル等とは異なり、
単純に肉薄にしてしまうと剛性不足によりトナー補給時
のトナー吹き出しや、物流過程での落下衝撃による割れ
などの問題を生ずる。
【００１３】ダイレクト・ブロー法では前記のようにパ
リソンのカットや開口部端面の後仕上げが必要で、この
ため製造コストが高くなるばかりでなく、開口部端面か
らネジまでの距離や開口部端面の平面度などの寸法精度
にバラツキが出やすく、トナー漏れやキャップの取り付
け角度位置不良の原因となっていた。
【００１４】さらにボトルネジ部付近にキャップの回り
止めを目的とした突起があるような場合には、突起の角
部等で肉薄となって、ピンホール発生の原因ともなって
いた。これは特にポリプロピレン樹脂を使用する場合、
自己治癒性がないために顕著である。
【００１５】ボトルの開口部付近に前記の突起や雄ネジ
を設け、これをダイレクト・ブロー法で成形すると、ネ
ジ部や突起部に対応した内面はそれなりの凹部になり
（図１１参照）、トナー補給時にここにトナーが入り込
んで溜りやすい。この凹部がきっかけとなってトナーの
ブリッジングが発生して閉塞しやすくなったり、凹部に
トナーが溜まってトナー残量が増加し、さらにその残留
トナーが飛散するなどの問題があった。
【００１６】剛性を出すためにボトルの肉厚は最小肉厚
で１．０ｍｍ以上程度としなければならないが、比較的
透明性が良く、なおかつ低温での耐衝撃性にも優れたポ
リプロピレンとポリエチレンとのランダム共重合樹脂を
用いても、視認性は充分とは言えなかった。
【００１７】前記ランダム共重合樹脂にあっては、一般
にエチレン分が多くなると低温衝撃強度は向上するが、
剛性及び透明性は悪くなる傾向がある。従来のダイレク
ト・ブロー法によるトナーボトルの場合、後述する方法
での低温落下試験をクリアするために前記エチレン分は
最低でも３．０％以上必要であり、このような配合の共
重合樹脂では剛性も低く肉厚を薄く出来ず、従って視認
性の改善は困難であった。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、長手方向一端に補給用開口を有し、粉体トナーを
収容するトナーボトルにおいて、長手方向と交差する方
向に沿って設けられた凹もしくは凸部と、この長手方向
と交差する方向の凹もしくは凸部をはさんで両側に設け
られ略長手方向に沿う凹もしくは凸部を有することを特
徴とするもの、及び、粉体トナーを収容するトナーボト
ルの製造方法において、射出成形工程、延伸工程、吹き
込み成形工程を経て形成することを特徴とするものであ
る。
【００１９】この本発明によれば、インジェクション・
ストレッチ・ブロー法により比較的薄肉のトナーボトル
を製造することが可能となり、さらに開口部及び底部に
隣接し長手方向に伸びるリブは、剛性の高い開口部及び
底部の強度をボトル中央部へと伝達する作用をし、ボト
ル中央部にあっては胴径方向に伸びる環状のリブが自ら
強度を出す作用を行うことでボトル全体の剛性を維持
し、トナー補給時のトナー吹き出しを防止する。ボトル
中央部のリブは補給直前にボトルを振る際にトナーをほ
ぐすのを助け、トナーがスムーズに排出、補給される作
用をも行う。
【００２０】さらにネジ部はインジェクション（射出成
形）によって形成されるため、寸法精度が出しやすく、
突起部があってもピンホールが発生しにくい。これによ
ってトナー漏れを防止する作用をするとともに、キャッ
プのボトルへの取り付け角度位置精度を良くする作用を
も行う。また、ダイレクト・ブロー法と異なり、ネジ部
や突起部の反対側の面も平滑にできるので、トナーをス
ムーズに排出し、トナーの残量を少なくする作用を行
う。
【００２１】
【実施例】
《実施例１》本発明に係る実施例を図面を参照して具体
的に説明する。
【００２２】図１は本発明を実施したトナーボトルの斜
視図であり、図２は同トナーボトルのネジ口部付近の詳
細断面図である。図１において、１はトナーボトルであ
り、１ａ及び１ｂはボトルの長手方向に沿った凹もしく
は凸部であるリブ、１ｃはボトルの長手方向に交差、本
例では略直交する凹もしくは凸部であるリブ、１ｄはト
ナーボトルの開口部、１ｅは開口部１ｄ反対側に当たる
トナーボトルの底部、１ｆはトナーボトルの長手方向中
央部、２はキャップであり、２ａはキャップのレバー状
の把手をそれぞれ示す。
【００２３】リブ１ａはボトルの開口部１ｄに隣接して
ボトル中央部１ｆに向かって伸び、均等に一定の間隔を
おいて複数個配設されている。リブ１ｂはボトルの底部
１ｅに隣接してボトル中央部１ｆに向かって伸び、均等
に一定の間隔をおいて複数個配設されている。リブ１ｃ
はトナーボトル中央部１ｆに配設され環状を成してい
る。
【００２４】これらのリブはボトルの略前面にわたって
万遍なく配設するのが好ましいが、特に長手方向に沿っ
たリブ１ａ，１ｂは剛性の高い開口部１ｄ及び底部１ｅ
に接していることが重要であり、一方長手方向と略直交
する円環状のリブ１ｃはボトルの長手方向中央部１ｆ付
近に配設することで効果的に剛性を高めることができ
る。リブの量は、ボトル全体の表面積に対して１０％以
上５０％以下の面積を占めるのが好ましく、より好まし
くは２０％以上４０％以下、最も好ましくは２５％以上
３５％以下に設定するのが良い。リブ部が１０％未満で
は剛性アップの効果もトナーをほぐす効果も充分に得ら
れず、逆に５０％を超えるリブを配設しても、５０％以
下の反転したリブに相当し、もはやそれ以上に剛性をア
ップすることは出来ない。剛性アップとトナーほぐしの
バランスから前記の範囲が好適である。なお、本実施例
ではボトル全体の表面積が約１８４１ｃｍ2であるのに
対してリブ部の面積は約５０１ｃｍ2とし、約２７％を
占めるよう構成した。
【００２５】長手方向に沿ったリブ１ａ，１ｂと長手方
向に略直交する円環状リブ１ｃとの量的なバランスは、
前者の面積がリブ全体の面積の５０％以上９０％以下に
するのが好ましく、より好ましくは６０％以上８０％以
下、最も好ましくは６５％以上７５％以下になるよう設
定するのが好適である。長手方向のリブが９０％を超え
すなわち長手方向に略直交するリブが１０％未満となる
と、トナーをほぐす効果がほとんど得られない。しかも
ボトルの中央部付近１ｆにおける剛性も不十分となる
が、これは一方向のリブのみに近くなり、ボトルが潰れ
る方向に対する抵抗力が無くなってしまうためである。
一方長手方向のリブが５０％未満だと開口部及び底部の
強度が充分にボトル中央部へ伝わらず、ボトルが座屈す
る方向に変形しやすくなる。後述するトナー補給を行っ
ている際に、ボトルを手で強く押してもトナーの吹き出
しが発生しないようにするためには、前記比率でリブを
構成する必要がある。なお本実施例では長手方向に沿っ
たリブ１ａ，１ｂの面積が約３３６ｃｍ2に対して、長
手方向に略直交する円環状リブ１ｃの面積が約１６５ｃ
ｍ2とし、約６７％を占めるよう構成した。
【００２６】図３は前記凹もしくは凸部１ａ，１ｂ，１
ｃの詳細形状を示す詳細断面図である。本実施例におい
て、これらの凹もしくは凸部１ａ，１ｂ，１ｃの断面形
状は図６（ａ）に示すように幅ｗ＝８．２ｍｍ、深さｄ
＝３．５ｍｍなるＵ字型の円弧状凹部とした。
【００２７】リブの幅は３ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ま
しく、より好ましくは５ｍｍ以上１５ｍｍ以下、最も好
ましくは７ｍｍ以上１２ｍｍ以下に設定するのが好適で
ある。リブの深さは容器内壁間の距離の０．５％以上２
０％以下が好ましく、より好ましくは２％以上１０％以
下に設定するのが好適である。リブの幅が２０ｍｍを超
えるとボトル端部からボトル中央部へ剛性を伝達する効
果が少なく、３ｍｍ未満では成形時の金型への転写が困
難となる不都合がある。リブの深さが容器内壁間距離の
２０％を超えるとトナーの排出を妨害し、逆に０．５％
未満では剛性アップ、トナーほぐしともに効果が無い。
本実施例では容器内壁間距離は約１０７ｍｍであり、リ
ブ深さは約３．３％となっている。
【００２８】本実施例のトナーボトル１の肉厚は次のよ
うに設定した。まず、インジェクション工程で形成され
延伸されない開口部付近１ｄで２．０ｍｍ、同じく延伸
されない底部付近１ｅで２．５ｍｍとした。さらにリブ
１ａ，１ｂ，１ｃを設けた延伸部分では、ある長手方向
位置における胴径方向の平均で０．８〜１．１ｍｍでか
つ最も薄い部分でも０．６ｍｍ以上となるように設定し
た。なおボトルの重量は１９６ｇとなった。
【００２９】ボトルの肉厚については剛性との関係に着
目する場合、むしろ胴径方向の平均肉厚で管理するのが
好ましい。一部肉薄の部分があってもそれに隣接する部
分が肉厚であれば、結果的に剛性は得られるのであり、
剛性と平均肉厚は良い相関がある。これはインジェクシ
ョン・ストレッチ・ブロー法で成形する場合、射出成形
で作るプリフォームは胴径方向にほぼ均一な肉厚が得ら
れ、これをブローして得られるボトルは、たとえ偏肉が
発生するとしても局部的になり、たとえば広い範囲にわ
たって薄肉部が生じる様なことは無いからである。
【００３０】ボトルの肉厚は、平均肉厚で０．６ｍｍ以
上３．０ｍｍ以下でかつ最小肉厚が０．４ｍｍ以上２．
５ｍｍ以下に設定するのが好ましく、より好ましくは平
均肉厚で０．７ｍｍ以上２．０ｍｍ以下でかつ最小肉厚
が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下、最も好ましくは平均
肉厚で０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下でかつ最小肉厚が
０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定するのが好適であ
る。
【００３１】トナーボトルの内容積は１０００ｃｍ3以
上６０００ｃｍ3以下の場合に本発明は好ましく適用で
きる。１０００ｃｍ3未満の小さなボトルは補給中にボ
トルを強く押しても、押し出される空気の量が少ないた
めトナー吹き出しが発生しにくく、また剛性も充分にあ
る。一方６０００ｃｍ3を超えるボトルは、後述するよ
うにボトルを倒立させて画像形成装置に装着する際に操
作性が著しく悪く、さらにインジェクション・ストレッ
チ・ブロー法での成形も困難となる。本実施例のボトル
の容積は３６３０ｃｍ３とした。なおボトルの内容積
は、ボトルを水で満たしその収容量を比重で割って測定
した。
【００３２】トナーボトルの口径（内径）はφ４０ｍ以
上φ１１０ｍｍ以下が好ましい。φ４０ｍｍ未満では微
粉体のトナーを排出する上で困難であり、φ１１０ｍｍ
を超えるとインジェクション・ストレッチ・ブロー法で
の成形も困難となる。本実施例においては口径をφ７
４．５ｍｍとした。
【００３３】トナーボトルの胴径は８０ｍｍ以上１６０
ｍｍ以下が好ましい。胴径が８０ｍｍ未満ではブロー工
程における胴径方向への延伸が不十分で、前記肉厚にお
いては充分な耐衝撃性が得られない。１６０ｍｍを超え
るとブロー工程における成形が困難になるとともに、ボ
トルの操作性も悪くなり実用的でない。本実施例では胴
径を１０８．５ｍｍとした。
【００３４】トナーボトルの高さは２００ｍｍ以上４５
０ｍｍ以下が好ましい。高さが２００ｍｍ未満ではスト
レッチ工程における長手方向への延伸を十分に行うこと
ができず、前記肉厚においては充分な耐衝撃性が得られ
ない。高さが４５０ｍｍを超えるとインジェクション・
ストレッチ・ブロー法での成形が困難になるとともに、
ボトルを画像形成装置へ装着する際の操作性も著しく悪
くなり実用的でない。本実施例では高さを４２０ｍｍと
した。
【００３５】トナーボトルの材質としては、ポリプロピ
レンとポリエチレンとのランダム共重合樹脂が、剛性、
透明性、低温での耐衝撃性が良くなおかつ安価であるこ
とから最も好ましい。エチレン分の量は多いほど耐衝撃
性は向上するが、剛性と透明性はむしろ悪くなる。本実
施例のボトルの場合、エチレン分は１．０％以上３．０
％以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは１．３％以
上２．５％以下、最も好ましくは１．８％以上２．０％
以下に設定するのが好適である。３％を越えると前記の
リブ構成及び肉厚であっても充分な剛性と透明性が得ら
れないので好ましくない。一方１．０％未満の場合には
結晶化速度が速いために、後述する製造工程中、ストレ
ッチ及びブロー工程において成形が困難となり、さらに
耐衝撃性も不十分となり後述する落下試験においてボト
ルの割れが発生するため好ましくない。
【００３６】トナーボトルの製造工程について説明す
る。
【００３７】図４は本発明実施例のトナーボトルの製造
工程を示す模式図であり、インジェクション工程、スト
レッチ工程、ブロー工程からなる所謂インジェクション
・ストレッチ・ブロー法である。図５は前記インジェク
ション工程にて生成するプリフォームを示す正面図であ
る。ここで３はプリフォーム、４は金型、４ａは射出用
金型、４ｂはブロー用金型、４ｃは全工程を通じて共用
するネック部金型、４ｄはゲート、５はストレッチロッ
ドをそれぞれ示す。
【００３８】まずインジェクション工程において、射出
成形の原理で不図示の押し出し機より溶融した樹脂がゲ
ート４ｄを介して金型内に注入されプリフォーム３が形
成される。次いでストレッチ工程において、前記プリフ
ォーム３はブロー用の金型４ｂに転送され、ストレッチ
ロッド５によって長手方向に延伸される。さらにブロー
工程においてプリフォーム３の内部に圧縮空気を注入し
てブロー用金型４ｂに転写させて、最終製品のボトルが
製造される。
【００３９】プリフォーム３の高さｈは最終的なボトル
の高さＨよりも低く、これにより樹脂の延伸効果による
強度アップを行う。ボトルの材質がポリプロピレン樹脂
の場合、両者の高さの比Ｈ／ｈは１．２倍以上２．５倍
以下に設定するのが好ましい。１．２倍未満では延伸不
十分で前記肉厚においては充分な耐衝撃性が得られな
い。この比が大きくなるほど耐衝撃性は良好となるが、
ポリプロピレン樹脂の場合２．５倍を超えて延伸するの
は困難である。本実施例ではプリフォームの高さをｈ＝
１８３ｍｍ、ボトルの高さをＨ＝４２０ｍｍとし、よっ
てその比Ｈ／ｈ＝２．３倍とした。
【００４０】プリフォームの肉厚ｔは、最終的なボトル
の肉厚と前記高さの比Ｈ／ｈにより適宜設定されるが、
トナーボトルは清涼飲料水用ボトルと異なり比較的厚肉
な製品となるため、ｔ＝５ｍｍ以上ｔ＝１０ｍｍ以下の
範囲が好ましい。本実施例においてプリフォームの肉厚
はｔ＝６．５ｍｍとした。
【００４１】このような工程で製造されるためボトルの
開口部付近１ｄと底部付近１ｅは延伸もブローもされな
いので比較的厚肉となり、それ以外のボトルの大半を占
める部分は延伸及びブローされて薄肉に成形される。
【００４２】本実施例のトナーボトルの重量は１９５ｇ
とした。後述する同容積の従来例のトナーボトル（図１
０参照）は２２５ｇであり、約１３％も材料使用量を削
減したことになる。
【００４３】次にトナーボトルのキャップの構成につい
て説明する。
【００４４】図６は本実施例で用いたトナーボトルのキ
ャップの分解斜視図である。この図において２ａはレバ
ー状の把手、２ｂはキャップの外枠、２ｃは回転シャッ
ター、２ｄは固定シャッター、２ｅは回転シャッターの
扇型開口部、２ｆは固定シャッターの扇型開口部、２ｇ
は爪、２ｈはシール材、２ｉはパッキン材をそれぞれ示
す。
【００４５】固定シャッター２ｄは二つの爪２ｇによっ
てキャップの外枠２ｂに固定される。回転シャッター２
ｃはキャップの外枠２ｂに対して回転可能である。両シ
ャッターの扇型開口部２ｅと２ｆが互いに重ならないよ
うにキャップの外枠２ｂに嵌め込んで組み立てられる。
【００４６】回転シャッター２ｃと固定シャッター２ｄ
の間には、密閉性を保つためにシール材２ｈを挟持して
用いる。このシール材２ｈは、密閉性を維持するととも
に回転シャッター２ｃのスムーズな開閉を行うため摺動
性をも要求される。このような目的のため、ポリエチレ
ン発泡体やポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡
体、各種ゴムスポンジなどが好ましく用いられ、最も好
ましくは低発泡ポリウレタンが好適である。本実施例で
は厚さ３．０ｍｍのポリエチレン発泡体を使用した。
【００４７】本発明はトナー排出開口の面積がボトル内
容積に比して比較的小さい場合であってもトナーがスム
ーズに排出可能とするものである。具体的には、排出開
口の面積（ａ）ｃｍ2とボトルの内容積（Ｗ）ｃｍ3との
比（Ｗ／ａ）が５０以上のトナーボトルについて顕著な
効果がある。このような小開口のボトルの場合、トナー
を充填した状態で長期間の運搬、保管を経るとトナーが
固まり、このままではトナーをスムーズに排出するのが
困難となる。本実施例では前記扇型開口部２ｅ，２ｆの
面積（ａ）は１０．８ｃｍ２とし、ボトル内容積（Ｗ）
は前記のとおり３６３０ｃｍ３とし、比（Ｗ／ａ）＝３
３６である。
【００４８】図７は前記のように構成されるキャップ２
をボトル１に締め付けた状態を示す詳細断面図、図８同
上面図である。
【００４９】キャップの外枠２ｂの内側には雌ネジが設
けられており、トナーボトルの雄ネジに嵌合させネジ込
んで固定するよう構成した。このときボトルの開口部端
面１ｇとキャップとの間には適宜ガスケット状のパッキ
ン材２ｉを鋏むのが好ましく、パッキン材２ｉとしては
適当な硬度の各種ゴムやエラストマーが好ましく利用出
来る。本実施例においてはゴム硬度６０度のオレフィン
系エラストマーで厚さ２．０ｍｍのものを固定シャッタ
ーに一体的に２種成形したものを使用した。ここでゴム
硬度とは、ＪＩＳ−Ｋ−６３０１に規定されるスプリン
グ式Ａ型硬さ試験機によって測定した値である。
【００５０】トナーボトルに体積平均粒径が１２μｍの
トナーを１５００ｇ充填し、キャップ２をパッキン材２
ｉを介してトナーボトルにネジ込んで密封した。
【００５１】キャップ２とボトル１との間のシール性を
維持するためには、パッキン材２ｉが当接するボトルの
端面１ｇの平面度が要求される。本実施例のボトルの場
合、端面の平面度は０．２５ｍｍであったが、後述する
種々の試験において良好なシール性を示した。
【００５２】キャップ２にはレバー状の把手２ａが配設
されており、これを操作することで回転シャッター２ｃ
を開閉するようになっている。一方ボトル１の断面形状
は、図８に示すとおり角部を落とした略正方形をしてい
る。従って、キャップ２を締め付けたボトル１を個装箱
に梱包するためには、レバー状把手２ａがボトル１の対
角線方向にくるようにしなければならない。本実施例の
キャップとボトルの場合、レバー状把手２ａのボトル１
に対する角度θは４５度±７度にする必要がある。ボト
ルとキャップのネジはリード１２ｍｍの３条ネジとした
ので、ボトル端面からネジの始まりまでの距離Ｌを±
０．２３ｍｍ以内の精度で作る必要がある。本実施例の
トナーボトルでは±０．２０ｍｍの精度で作ることがで
き、レバー状把手２ａは４５度±６度で取り付けること
ができた。なお、このときキャップをボトルに締め付け
るトルクは２００ｋｇ・ｃｍとした。
【００５３】本実施例においてはキャップには回転シャ
ッターが組み込まれており、レバー状の把手２ａによっ
てキャップを回転操作してこれを開閉する構成となって
いるため、キャップがゆるんで外れてしまうことがない
ように、回り止めのストッパー機構を設けるのが好まし
い。そこで図６に示すように、トナーボトル１の開口部
近傍にストッパー突起１ｈを設け、キャップ２の外枠２
ｂの内側のトナーボトル側端部付近にやはりストッパー
突起２ｊを設けている。これらストッパー突起の取り付
け角度位置は、キャップをトナーボトルにネジ込んで締
め切った時、即ちトナーボトルの端面１ｇがパッキン材
２ｉに密着した時に丁度嵌合する様に設定されている。
【００５４】図２に示すように、ストッパー突起のごと
き大きな突起があっても裏側すなわちボトル内面は平滑
となっている。
【００５５】このようにして組立て構成されたトナーボ
トルを使って、画像形成装置本体にトナーを補給する手
順について説明する。
【００５６】図９はトナーボトルを画像形成装置のトナ
ー受入れ部へ装着するところを示す斜視図である。この
図において５は画像形成装置本体、５ａはトナー補給
口、５ｂは異物混入及び手指の侵入を防止するための格
子、５ｃは突起をそれぞれ示す。
【００５７】トナーボトルを保存、運搬する過程におい
ては、長期間の放置や振動によってトナーから空気が抜
けて凝集する。これを想定してトナーボトルを１０分間
加振してからトナー補給試験に供した。
【００５８】トナー補給を行う前に、先ずトナーボトル
を振ってトナーに空気を含ませる。これは前記トナーの
凝集をほぐし、トナーの見かけ密度を下げて流動性を向
上させるためである。ボトルを振る際には、トナーボト
ル内面に突出したリブ１ａ，１ｂ，１ｃがあることでこ
れがトナーの移動に対して障害となることで、トナーが
空気を巻き込んでほぐれるのを助ける作用をする。トナ
ーをほぐす作用はボトル長手方向に沿って伸びるリブ１
ａ，１ｂよりもむしろボトル長手方向に対して略直角方
向のリブの方が大きく寄与する。
【００５９】続いてトナーボトルをキャップを下向きに
すなわち倒立させて画像形成装置５のトナー補給口に装
着する。この時回転シャッターの凹部２ｋが画像形成装
置側の突起５ｃと係合する。次いでキャップのレバー状
把手２ａを手で持って回転する。すると回転シャッター
２ｃは前記係合関係のため画像形成装置側に固定され、
固定シャッター２ｄは爪２ｇでキャップの外枠２ｂに固
定されていて、前記回転操作によって所定の角度回転す
る。その結果回転シャッターの扇型開口部２ｅと固定シ
ャッターの扇型開口部２ｆとが連通し、トナーボトル内
のトナーが画像形成装置へ排出、補給される。
【００６０】本実施例のトナーボトルは前記のとおり比
較的薄肉に構成されているので、前記補給操作中にトナ
ーボトル内のトナーの挙動を充分に視認することが可能
で、トナー補給が完了したことを目視で確認できた。
【００６１】補給前にボトルを振ることとリブの補助的
ほぐし効果により、トナーは充分に空気を含み流動性の
良い状態となっているので、約２０秒程でボトル内のト
ナーを全量排出することができた。またトナーボトルの
開口部付近の内面は、外側に雄ネジ及び突起部があるの
にも関わらず平滑となっているため、トナーのスムーズ
な排出に寄与し、排出完了後のボトル内残留トナーは１
〜５ｇであった。またボトルの開口部付近におけるトナ
ーのブリッジング（閉塞）も発生しなかった。
【００６２】トナー補給の最中、すなわちシャッターが
開いている状態の時に、ボトルを手で強く押してみた
が、ボトルは充分な剛性があり大きな変形は起こさず、
トナーが吹き出すことはなかった。
【００６３】トナーの排出が完了したら、レバー状の把
手２ａを手で持って逆方向へ回転してシャッターを閉
じ、トナーボトルを画像形成装置より取り外して全ての
手順は完了する。
【００６４】次に本実施例の試験結果について説明す
る。
【００６５】前記肉薄のトナーボトルが物流過程におけ
る落下衝撃や環境変動に耐えうるかどうか試験した。
【００６６】まず落下試験は前記トナーボトルに前記所
定量のトナーを充填し、所定の個装箱に梱包し、さらに
これを８個外装箱に梱包したもので行った（集合落
下）。サンプルは１２時間以上−５℃の環境下に放置し
た後、落下試験に供した。落下試験の方法はＪＩＳ−Ｚ
−０２０２に準拠し、落下高さは６０ｃｍとし、１角３
陵６面についてこの順で都合１０回落下した。その結
果、トナーボトルの割れ、トナー漏れ、キャップのゆる
み等の不都合は全く発生しなかった。
【００６７】次に減圧環境下に放置する試験を行った。
トナーボトルに所定量のトナーを充填しキャップを締め
て試験に供した。４６０ｍｍＨｇ環境下に３０分間放置
を２回繰り返し行った。その結果、トナーボトルの割
れ、トナー漏れ、キャップのゆるみ等の不都合は全く発
生しなかった。
【００６８】さらに高温高湿環境下に放置する試験を行
った。トナーボトルに所定量のトナーを充填しキャップ
を締めて試験に供した。４５℃／８５％ＲＨ環境下に１
２時間放置した。その結果、トナーボトルの割れ、トナ
ー漏れ、キャップのゆるみ等の不都合は全く発生しなか
った。
【００６９】《比較例》図１０は従来例のトナーボトル
の斜視図であり、図１１は従来例のトナーボトルのネジ
部を示す詳細断面図である。
【００７０】従来例ではボトルの長手方向と略直交する
リブのみで構成され、肉厚は最小でも１．０ｍｍ以上と
厚かった。なおリブの断面詳細形状は図６のとおりで、
実施例と同様である。
【００７１】図１２は比較例のトナーボトルの製造工程
を示す模式図であり、パリソン工程とブロー工程とから
なる所謂ダイレクトブロー法である。押出機から略円筒
状のパリソンを押し出し、柔らかいうちに金型で挟み、
パリソン内に圧縮空気を注入してふくらませ、金型に転
写させてボトルが製造される。この場合、底部及び口部
にはパリソンのはみ出しが付着しており、これを除去し
なければならない。特に口部は前記レバー状の把手２ａ
の締め付け角度位置を満足するために精度が必要で、パ
リソン切断後に仕上げ加工を行う必要があった。
【００７２】前記のような製造方法であるため、開口部
付近のネジ部及び突起部では肉厚は成り行きとなり、図
１１に示すように内面に凹凸を生じる。このためトナー
を排出した後でこの凹部にトナーが溜り、トナー残量が
多くなる。またこの凹部を足掛かりとしてブリッジング
が発生しやすい。
【００７３】比較例の評価について説明する。
【００７４】まず肉厚が厚いために視認性が良くない。
トナー補給中に内部のトナーの状態を目視で確認するの
は困難であった。
【００７５】ボトルの長手方向と略直交するリブのみの
ため、トナーをほぐすのを補助する効果はむしろ比較例
の方が大きい。補助的ほぐし効果により、トナーは充分
に空気を含み流動性の良い状態となっているので、約２
０秒程でボトル内のトナーを全量排出することができ
た。
【００７６】トナーボトルの開口部付近の内面は、前記
及び図１１に示すように凹凸があって平滑でなく、この
ため排出完了後のボトル内残留トナーは５〜１０ｇであ
った。またトナーボトルを事前に充分振らない場合に
は、ボトルの開口部付近内面の凹凸をきっかけとしてト
ナーのブリッジング（閉塞）が発生することがあった。
【００７７】トナー補給の最中、すなわちシャッターが
開いている状態の時に、ボトルを手で強く押してみた
が、比較例のボトルは肉厚が厚いため、やはり充分な剛
性があり大きな変形は起こさず、トナーが吹き出すこと
はなかった。
【００７８】しかし、比較例の形状で実施例のボトルと
同レベルの肉厚にした場合には、横方向のリブのみでは
充分な剛性が得られず、ボトルを手で強く押すと大きく
変形してトナーが吹き出した。
【００７９】比較例のトナーボトルの物流環境試験を実
施した。条件は実施例のボトルと全く同様で、落下試
験、減圧放置試験、高温高湿放置試験を行ったが、やは
りトナーボトルの割れ、トナー漏れ、キャップのゆるみ
等の不都合は発生しなかった。
【００８０】さらに比較例の形状で肉厚を実施例１と同
様に薄くしたものを作り、前記各試験を実施したとこ
ろ、減圧放置試験と高温高湿放置試験は問題なかった
が、落下試験においてトナーボトルの割れと、その部分
からのトナー漏れが発生した。
【００８１】《他の実施例》本発明は前記第一実施例の
態様に限定されるものではない。例えばリブの断面形状
は図３の（ａ）に限らず、（ｂ）のように直線部と円弧
部を組み合わせたり、（ｃ）ようにＶ字型でも良い。具
体的には、（ｂ）において幅ｗ＝８．２ｍｍ、深さｄ＝
３．５ｍｍのとき直線部の深さｄ’＝１．０ｍｍ程度が
好適であり、（ｃ）の場合でも幅ｗ＝８．２ｍｍ、深さ
ｄ＝３．５ｍｍ程度に設定すれば（ａ）と同様の効果が
得られる。
【００８２】キャップは回転シャッター方式に限らず、
全面が開口するスライドシャッター方式であっても良
い。
【００８３】ボトルの材質はポリエステル樹脂であって
も本発明は同様に適用かのうである。ただしこの場合、
トナーボトルの高さがプリフォームの高さの２．０倍以
上３．０倍以下となるようにプリフォーム高さを設定す
るのが好適である。これはポリエステルは自己治癒性に
優れ、ポリピロピレンよりもより強く延伸可能で、逆に
２倍未満の延伸では充分な耐衝撃性が得られないためで
ある。
【００８４】
【発明の効果】本発明により以下の効果がある。 （１）トナーボトルを比較的薄肉にできるため使用する
プラスチック材料を節減する効果（ソースリダクショ
ン）がある。 （２）（１）により材料費を削減できるとともに、イン
ジェクション・ストレッチ・ブロー法ではパリソントリ
ミングや開口部端面の仕上げが不要で、トナーボトルの
製造コストを低減する効果がある。 （３）トナーボトルの剛性を高めることができ、トナー
補給中にトナーボトルを強く揉んだりしてもトナーが吹
き出すといった事故を防止できる。 （４）（１）によりトナーボトルの透明性を向上させ、
トナー補給中にボトル内のトナーの視認性を良くする効
果がある。 （５）トナーボトル開口部のネジ部の精度が向上し、キ
ャップとボトルのネジ嵌合部からのトナー漏れを防止す
る効果がある。 （６）トナーボトル開口部のネジ部の精度が向上し、キ
ャップをねじ込んだ時の停止角度位置の精度が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のトナーボトルを示す斜視図。
【図２】本発明実施例のトナーボトルのネジ部を示す詳
細断面図。
【図３】トナーボトル表面のリブの詳細形状を示す断面
図。
【図４】本発明実施例のトナーボトルの製造工程を示す
模式図。
【図５】本発明実施例のトナーボトルの製造において、
インジェクション工程で生成するプリフォームの形状を
示す正面図。
【図６】キャップの一実施例を示す分解斜視図。
【図７】キャップをトナーボトルに締め付けた状態を示
す詳細断面図。
【図８】トナーボトルへキャップを取り付けた状態を示
す平面図。
【図９】トナーボトルを画像形成装置のトナー受入れ部
へ装着するところを示す斜視図。
【図１０】従来例のトナーボトルを示す斜視図。
【図１１】比較例のトナーボトルのネジ部を示す詳細断
面図。
【図１２】比較例のトナーボトルの製造工程を示す模式
図。
【符号の説明】
１ トナーボトル １ａ， １ｂ トナーボトルの長手方向に沿ったリブ １ｃ トナーボトルの長手方向に略直交するリブ １ｄ トナーボトルの開口部 １ｅ トナーボトルの底部 １ｆ トナーボトルの長手方向中央部 １ｇ トナーボトルの開口部端面 １ｈ トナーボトルのストッパー突起 ２ キャップ ２ａ レバー状の把手 ２ｂ キャップの外枠 ２ｃ 回転シャッター ２ｄ 固定シャッター ２ｅ 回転シャッターの扇型開口部 ２ｆ 固定シャッターの扇型開口部 ２ｇ 爪 ２ｈ シール材 ２ｉ パッキン材 ２ｊ キャップのストッパー突起 ２ｋ 回転シャッターの凹部 ３ プリフォーム ４ 金型 ４ａ 射出用金型 ４ｂ ブロー用金型 ４ｃ ネック部金型 ４ｄ ゲート ５ 画像形成装置本体 ５ａ トナー補給口 ５ｂ 格子 ５ｃ 突起

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長手方向一端に補給用開口を有し、粉体
    トナーを収容するトナーボトルにおいて、 長手方向と交差する方向に沿って設けられた凹もしくは
    凸部と、この長手方向と交差する方向の凹もしくは凸部
    をはさんで両側に設けられ略長手方向に沿う凹もしくは
    凸部を有することを特徴とするトナーボトル。
  2. 【請求項２】 前記凹もしくは凸部の厚さは、周方向の
    平均値で０．６ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、最小厚さが
    ０．４ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする
    請求項１のトナーボトル。
  3. 【請求項３】 トナーボトルは開口部を下にしてトナー
    を補給するものであり、補給用開口の面積ａｃｍ2と、
    容積Ｗｃｍ3の比Ｗ／ａが５０以上あることを特徴とす
    る請求項１もしくは２のトナーボトル。
  4. 【請求項４】 前記凹もしくは凸部のボトル全体に占め
    る面積割合は１０％以上５０％以下であることを特徴と
    する請求項１から３のトナーボトル。
  5. 【請求項５】 長手方向に沿う凹もしくは凸部の面積は
    凹もしくは凸部全体の面積の５０％以上９０％以下であ
    る請求項１から４のトナーボトル。
  6. 【請求項６】 凹もしくは凸部は幅が３ｍｍ以上２０ｍ
    ｍ以下で、深さがボトル内壁間距離の０．５％以上２０
    ％以下の凹部であることを特徴とする請求項１から５の
    トナーボトル。
  7. 【請求項７】 前記凹もしくは凸部の断面形状はＵ字型
    またはＶ字型であることを特徴とする請求項１から６の
    トナーボトル。
  8. 【請求項８】 容積が１０００ｃｍ3以上６０００ｃｍ3
    以下であることを特徴とする請求項１から７のトナーボ
    トル。
  9. 【請求項９】 前記トナ−ボトルの口径がφ４０ｍ以上
    φ１１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８
    のトナ−ボトル。
  10. 【請求項１０】 前記トナ−ボトルの胴径が８０ｍｍ以
    上１６０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９
    のトナ−ボトル。
  11. 【請求項１１】 前記トナ−ボトルの高さが２００ｍｍ
    以上４５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜
    １０のトナ−ボトル。
  12. 【請求項１２】 成形材料がポリプロピレン樹脂（Ｐ
    Ｐ）であることを特徴とする請求項１〜１１のトナ−ボ
    トル。
  13. 【請求項１３】 前記ポリプロピレン樹脂はエチレンと
    のランダム共重合体であり、エチレン分の含有量が１．
    ０％以上３．０％以下であることを特徴とする請求項１
    ２のトナ−ボトル。
  14. 【請求項１４】 成形材料がポリエステル樹脂（ＰＥ
    Ｔ）であることを特徴とする請求項１〜１１のトナ−ボ
    トル。
  15. 【請求項１５】 粉体トナーを収容するトナーボトルの
    製造方法において、射出成形工程、延伸工程、吹き込み
    成形工程を経て形成することを特徴とするトナーボトル
    の製造方法。
  16. 【請求項１６】 成形材料がポリプロピレン樹脂であ
    り、前記トナーボトルの高さは前記射出成形工程で生成
    するプリフォームの高さの１．２倍以上２．５倍以下で
    あることを特徴とする請求項１５のトナーボトルの製造
    方法。
  17. 【請求項１７】 成形材料がポリエステル樹脂であり、
    前記トナーボトルの高さは前記射出成形工程で生成する
    プリフォームの高さの２．０倍以上３．０倍以下である
    ことを特徴とする請求項１５のトナーボトルの製造方
    法。
  18. 【請求項１８】 前記トナーボトルは開口部付近に雄ネ
    ジを有し、かつネジ部に対応する内面が平滑であること
    を特徴とする請求項１５〜１７のトナーボトル。
  19. 【請求項１９】 前記トナーボトルは開口部付近の外面
    に突起部を有し、かつ突起部に対応する内面が平滑であ
    ることを特徴とする請求項１５〜１８のトナーボトル。
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