WO2014192448A1 - コンテナ及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

　コンテナ（３０）はパリソンを用いたダイレクトブロー成形により形成される。コンテナ（３０）は、コンテナ本体部（３１）と、首部（３２）と、肩部（３３）とを備える。コンテナ本体部（３１）は収容対象物を貯留する内部空間を有する。首部（３２）には、収容対象物を内部空間に受け入れる開口（３０Ｈ）が形成される。肩部（３３）は、コンテナ本体部（３１）と首部（３２）とをつなぐ。コンテナ本体部（３１）は、パリソンの筒心が延びる方向と直交する方向の断面視において、第１方向の第１幅（Ｗ１）と第１方向に直交する第２方向の第２幅（Ｗ２）とを有する。第１幅（Ｗ１）に対する第２幅（Ｗ２）割合は、２以上１０以下である。コンテナ本体部（３１）は、断面視において扁平な形状である。首部（３２）と肩部（３３）、及び、肩部（３２）とコンテナ本体部（３１）とは、それぞれ曲面によって連設される。曲面の半径は７ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

Description

コンテナ及びこれを用いた画像形成装置

　本発明は、トナーのような粉体、或いは各種液体等を収容するコンテナ、及びこれを用いた画像形成装置に関する。

　電子写真方式が採用されたプリンター又は複写機のような画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給して静電潜像をトナー像として顕在化させる現像装置とを含む。さらに画像形成装置は、トナーコンテナ又はトナー回収コンテナのようなトナーを収容するコンテナを含む。トナーコンテナは現像装置にトナーを補給する。トナー回収コンテナは感光体ドラムにおいて画像形成に供されなかった残留トナーを回収する。このようなコンテナは、一般に円筒型のパリソンを用いたダイレクトブロー成形によって形成される（例えば特許文献１参照）。

　ダイレクトブロー成形によって形成される成型品の理想的な形状は、シンメトリーな形状である。この場合、均一な肉厚の成型品を比較的容易に得ることができる。しかし、画像形成装置に組み付けられるコンテナにおいては、機内レイアウトの制限から、シンメトリーな形状に形成することが実質的に困難である。例えば、パリソンの筒心が延びる方向と直交する方向の断面視において、コンテナの形状は、短手方向の幅に対する長手方向の幅の割合が２以上の扁平な形状に形成されなければならない場合がある。この場合、パリソンから金型キャビティー面までの距離が短手方向と長手方向とで大きく異なる。従って、パリソン樹脂の伸び率も短手方向と長手方向とで大きく異なる。その結果、コンテナに偏肉が発生し、強度の不足する部分又は穴あき部分が生じ易い傾向がある。

特開平１１－３４２９２７号公報

　上記の問題を解消する方法として、厚肉のパリソンを用いる方法がある。つまり、コンテナを成型するときに偏肉が生じることを前提としつつ、コンテナの薄肉部においても所望の強度を確保できる厚肉のパリソンを用いる方法がある。しかしながら、この方法では、パリソン樹脂の使用量の増加に伴ってコンテナの重量は重くなり、コスト面及び軽量化の要請に対して不具合が生じる。一方、ダイレクトブロー成形に用いるブロー成型機のパリソン吐出口やマンドレルの形状をコンテナの形状に合わせてカスタマイズする方法がある。この方法では、コンテナに偏肉が発生することが抑制される。しかし、この方法では、汎用のブロー成型機をカスタマイズするため、コストが高額化する。

　本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、汎用のダイレクトブロー成形技術を用いてコンテナの形状を扁平に形成しつつ、コンテナ本体部に極端な薄肉部が生じることを抑制できるコンテナ、及びこのコンテナを用いた画像形成装置を提供することにある。

　本発明の一局面に係るコンテナは、パリソンを用いたダイレクトブロー成形により形成される。コンテナは、コンテナ本体部と、首部と、肩部とを備える。コンテナ本体部は、収容対象物を貯留する内部空間を有する。首部には、前記収容対象物を前記内部空間に受け入れる開口が形成される。肩部は、前記コンテナ本体部と前記首部とをつなぐ。前記コンテナ本体部は、前記パリソンの筒心が延びる方向と直交する方向の断面視において、第１方向の第１幅と第１方向に直交する第２方向の第２幅とを有する。前記第１幅に対する前記第２幅の割合は、２以上１０以下である。前記コンテナ本体部は、前記断面視において扁平な形状である。前記首部と前記肩部、及び、前記肩部と前記コンテナ本体部とは、それぞれ曲面によって連設される。前記曲面の半径は７ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

　本発明の他の局面に係る画像形成装置は、画像形成部と、本発明の一局面に係るコンテナとを含む。画像形成部は、シート上にトナー像を形成する。コンテナは、画像形成部から回収した廃トナーを回収する。

　本発明によれば、コンテナの首部と肩部、及び、肩部とコンテナ本体部とは、それぞれ曲面によって連設される。従って、コンテナの形状を扁平に形成しつつ、コンテナ本体部に極端な薄肉部が生じることを抑制できる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収コンテナの一方向からみた斜視図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収コンテナの他方向からみた斜視図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収コンテナをダイレクトブロー成形する手順を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収コンテナをダイレクトブロー成型する手順を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収コンテナをダイレクトブロー成型する手順を示す図である。 本発明の実施形態に係るコンテナのコンテナ本体部の左右方向の断面図である。 トナー回収コンテナの肉厚測定箇所を示す図である。 サンプルコンテナＢ１の肉厚評価結果を示す表形式の図である。 サンプルコンテナＢ２の肉厚評価結果を示す表形式の図である。 サンプルコンテナＢ３の肉厚評価結果を示す表形式の図である。 サンプルコンテナＢ４の肉厚評価結果を示す表形式の図である。 図７Ａ～図７ＤのサンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ４の肉厚分布を示すグラフである。

　以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について、図面に基づき詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンターを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、若しくはこれらの機能を備える複合機、又はシートに画像を形成するための他の装置であってもよい。シートは、例えば、普通紙、再生紙、薄紙、厚紙、コート紙、又はＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ　Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）シートである。また、本実施形態では、本発明に係るコンテナとして、回収された廃トナーを収容するトナー回収コンテナを例示する。

　図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を有する装置本体１１を備える。装置本体１１内には、給紙部１２、画像形成部１３、中間転写ユニット１４、トナー補給部１５、及び、定着部１６が備えられる。さらに、装置本体１１の上部には、排紙部１７が備えられる。給紙部１２は、シートＰを給送する。画像形成部１３は、給紙部１２から給送されたシートＰに転写するトナー像を形成する。中間転写ユニット１４には、トナー像が一次転写される。トナー補給部１５は、画像形成部１３にトナーを補給する。定着部１６は、シートＰ上に形成された未定着トナー像をシートＰに定着させる。排紙部１７には、定着部１６で定着されたシートＰが排紙される。

　装置本体１１内における画像形成部１３よりも、図１において右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路１１１が形成される。シート搬送路１１１は、シートＰを給紙部１２から排紙部１７まで搬送する搬送路である。シートＰは、画像形成部１３及び定着部１６を経由して搬送される。シート搬送路１１１の適所には、シートＰを搬送する搬送ローラー対１１２が設けられる。また、装置本体１１内にはレジストレーションローラー対１１３が設けられる。レジストレーションローラー対１１３は、シートＰのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に規定のタイミングでシートを送り込む。レジストレーションローラー対１１３は、シート搬送路１１１におけるニップ部の上流側に設けられる。

　給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２、及び給紙ローラー対１２３を備える。給紙トレイ１２１は、装置本体１１の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートＰが積層されたシート束ＰＡを貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１に貯留されたシート束ＰＡの最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対１２３は、ピックアップローラー１２２によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

　給紙部１２は、装置本体１１の、図１に示す左側側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ１２４、ピックアップローラー１２５、及び給紙ローラー対１２６を備える。手差しトレイ１２４は、手差しされるシートＰが載置されるトレイである。ユーザーは、手差しでシートＰを給送する際、図１に示すように、装置本体１１の側面から手差しトレイ１２４を開放する。ピックアップローラー１２５は、手差しトレイ１２４に載置されたシートＰを繰り出す。給紙ローラー対１２６は、ピックアップローラー１２５によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

　画像形成部１３は、シートＰに転写するトナー像を形成する。画像形成部１３には、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット、すなわち、マゼンタ（Ｍ）色用のマゼンタ用ユニット１３Ｍ、シアン（Ｃ）色用のシアン用ユニット１３Ｃ、イエロー（Ｙ）色用のイエロー用ユニット１３Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）色用のブラック用ユニット１３Ｂｋが備えられる。各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、及び１３Ｂｋは、感光体ドラム２０、帯電装置２１、現像装置２３、一次転写ローラー２４、及びクリーニング装置２５を備える。帯電装置２１、現像装置２３、一次転写ローラー２４、及びクリーニング装置２５は、感光体ドラム２０の周囲に配置される。また、各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、及び１３Ｂｋ共通の露光装置２２が、画像形成ユニットの下方に配置される。

　感光体ドラム２０は、感光体ドラム２０の軸回りに回転駆動される。感光体ドラム２０の周面には、静電潜像及びトナー像が形成される。帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を均一に帯電する。露光装置２２は、光源、ポリゴンミラー、反射ミラー、及び偏向ミラーのような各種の光学系部材を有する。露光装置２２は、均一に帯電された感光体ドラム２０の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、静電潜像を形成する。現像装置２３は、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給する。一次転写ローラー２４は、中間転写ユニット１４に備えられる中間転写ベルト１４１を挟んで感光体ドラム２０とニップ部を形成し、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト１４１上に一次転写する。クリーニング装置２５は、トナー像転写後の感光体ドラム２０の周面を清掃する。

　中間転写ユニット１４は、画像形成部１３とトナー補給部１５との間に設けられた空間に配置される。中間転写ユニット１４は、中間転写ベルト１４１、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３を備える。中間転写ベルト１４１は、無端状のベルト状回転体である。中間転写ベルト１４１は、中間転写ベルト１４１の外周面が各感光体ドラム２０の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３に架け渡される。駆動ローラー１４２は、図略のユニットフレームにて回転可能に支持される。駆動ローラー１４２には回転駆動力が与えられる。中間転写ベルト１４１は駆動ローラー１４２の回転により回転駆動される。

　従動ローラー１４３の近傍には、中間転写ベルト１４１の周面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置１４４が配置される。ベルトクリーニング装置１４４は、ケーシング１４４Ｈ、ブラシローラー１４５、回収ローラー１４６及び回収トナー搬送スクリュー１４７を含む。

　ケーシング１４４Ｈにおいては、ケーシング１４４Ｈと従動ローラー１４３との対向箇所に開口が形成される。ブラシローラー１４５は、ケーシング１４４Ｈ内に配置される。ブラシローラー１４５は、回転軸上に多数のブラシ毛が植毛されたローラーである。ブラシローラー１４５の周面は中間転写ベルト１４１の外周面に当接する。回収ローラー１４６は、その周面がブラシローラー１４５の周面に接触するように配置される。回収ローラー１４６は、ブラシローラー１４５が中間転写ベルト１４１から掻き取った廃トナーを静電気的に吸引除去する。なお、回収ローラー１４６の周面に付着した廃トナーは、ブレードによって掻き取られ、ケーシング１４４Ｈの底部に落下する。回収トナー搬送スクリュー１４７は、回収ローラー１４６の周面から掻き取られた廃トナーを、トナー回収コンテナ３０へ向けて搬送する。

　トナー回収コンテナ３０（コンテナ）は、廃トナー（収容対象物）を貯留する内部空間を備えたコンテナである。廃トナーは、例えばベルトクリーニング装置１４４によって中間転写ベルト１４１から回収されたたトナー、又はクリーニング装置２５によって感光体ドラム２０の周面から回収されたトナーである。トナー回収コンテナ３０については、後記で詳述する。

　駆動ローラー１４２に対向して、二次転写ローラー１４８が配置される。二次転写ローラー１４８は、中間転写ベルト１４１の外周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成する。中間転写ベルト１４１上に一次転写されたトナー像は、二次転写ニップ部において給紙部１２から供給されるシートＰに二次転写される。

　トナー補給部１５は、画像形成に用いられるトナーを貯留する。トナー補給部１５は、マゼンタ用トナーコンテナ１５Ｍ、シアン用トナーコンテナ１５Ｃ、イエロー用トナーコンテナ１５Ｙ及びブラック用トナーコンテナ１５Ｂｋを備える。トナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、及び１５Ｂｋは、それぞれマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｂｋ）色の補給用トナーを貯留する。トナーコンテナ１５Ｍの底面に形成されたトナー排出口１５Ｈから、トナーコンテナ１５Ｍは、画像形成ユニット１３Ｍの現像装置２３に、図略のトナー搬送部を通してマゼンタ（Ｍ）色のトナーを補給する。トナーコンテナ１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋも同様に、それぞれ、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｂｋ）色のトナーを補給する。

　定着部１６は、加熱ローラー１６１、定着ローラー１６２、定着ベルト１６３及び、加圧ローラー１６４を備える。加熱ローラー１６１は、内部に加熱源を備える。定着ローラー１６２は、加熱ローラー１６１に対向配置される。定着ベルト１６３は、定着ローラー１６２と加熱ローラー１６１とに張架される。加圧ローラー１６４は、定着ベルト１６３を介して定着ローラー１６２と対向配置され定着ニップ部を形成する。定着部１６へ供給されたシートＰは、定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、二次転写ニップ部でシートＰに転写されたトナー像は、シートＰに定着される。

　排紙部１７は、装置本体１１の頂部に凹部を設けることによって型に形成される。この凹部の底部に、排出されたシートＰを受ける排紙トレイ１７１が形成される。定着処理が施されたシートＰは、定着部１６の上部から延設されたシート搬送路１１１を経由して、排紙トレイ１７１へ向けて排出される。

　続いて、トナー回収コンテナ３０の詳細について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るトナー回収コンテナ３０を示す斜視図である。図３は、図２とは視線方向を変えたトナー回収コンテナ３０の斜視図である。トナー回収コンテナ３０は、パリソンを用いたダイレクトブロー成形により形成される。トナー回収コンテナ３０は、コンテナ本体部３１と、首部３２と、肩部３３とを備える。コンテナ本体部３１は、回収された廃トナー（収容対象物）を貯留する内部空間を有する。首部３２には、廃トナーをコンテナ本体部３１の内部空間に受け入れる開口３０Ｈが形成される。肩部３３は、コンテナ本体部３１の上端と首部３２の下端とを繋ぐ。

　コンテナ本体部３１は、左右方向に長手の直方体形状である。コンテナ本体部３１は、それぞれ平板からなり上下方向に延びる、前板３１Ｆ、後板３１Ｂ、右側板３１Ｒ、及び左側板３１Ｌ（平板からなる少なくとも３つの側板）を含む。コンテナ本体部３１は、平板からなり水平方向に延びる長方形の底板３１Ｄ（平板からなる１つの底板）をさらに含む。前板３１Ｆ、後板３１Ｂ、右側板３１Ｒ及び左側板３１Ｌの下辺は、それぞれ底板３１Ｄの４つの側辺に対向する。

　首部３２は、上下方向に延びる円筒型の部材である。首部３２の上端縁は、開口３０Ｈの開口縁である。首部３２の直径は、コンテナ本体部３１の短手方向である前後方向の幅の約１／２程度である。また、首部３２の配置位置は、コンテナ本体部３１の左右方向の中央ではなく、左方に寄った位置である。さらに、首部３２の配置位置は、コンテナ本体部３１の前後方向の中央ではなく、後方に寄った位置である。

　肩部３３は、下方から上方へ向けて収斂する山型形状を有する部分である。肩部３３は、概ね台形形状を有する前斜板３３Ｆ、右斜板３３Ｒ、左斜板３３Ｌ及び異形の傾斜片からなる後斜板３３Ｂを含む。前斜板３３Ｆの下辺は、前板３１Ｆの下辺に対向する。右斜板３３Ｒの下辺は、右側板３１Ｒの下辺に対向する。左斜板３３Ｌの下辺は、左側板３１Ｌの下辺に対向する。後斜板３３Ｂの下辺は、後板３１Ｂ下辺に対向する。また、前斜板３３Ｆ、右斜板３３Ｒ、左斜板３３Ｌ及び後斜板３３Ｂのそれぞれの上辺は、首部３２の下端縁に対向する。

　首部３２と肩部３３、及び、肩部３３とコンテナ本体部３１とは、それぞれ曲面によって連設される。首部３２の下端縁と肩部３３の上端縁との間には、第１曲面Ｒ１が配置される。第１曲面Ｒ１は、凹曲面である。第１曲面Ｒ１は、首部３２の下端縁に隣接するリング状の上端縁と、この上端縁よりも径の大きなリング状の下端縁との間に形成される。トナー回収コンテナ３０のうち、第１曲面Ｒ１が形成された部分は、リング状の上端縁から下方に向けて裾野が広がるように拡径している形状を有する。

　肩部３３の右斜板３３Ｒ、左斜板３３Ｌ及び後斜板３３Ｂのそれぞれの上辺は、第１曲面Ｒ１の下端縁に直接連設される。一方、前斜板３３Ｆの上辺は、凸曲面である第１８曲面Ｒ１８を介して第１曲面Ｒ１の下端縁に連設される。前斜板３３Ｆの右斜辺は、第２曲面Ｒ２を介して右斜板３３Ｒの前斜辺に連設される。前斜板３３Ｆの左斜辺は第３曲面Ｒ３を介して左斜板３３Ｌの前斜辺に連設される。右斜板３３Ｒの後斜辺は、第５曲面Ｒ５を介して後板３１Ｂの上辺に連設される。左斜板３３Ｌの後斜辺は、第４曲面Ｒ４を介して後板３１Ｂの上辺に連設される。

　前斜板３３Ｆは、第６曲面Ｒ６を介して前板３１Ｆの上辺に連設される。左斜板３３Ｌは、第７曲面Ｒ７を介して左側板３１Ｌの上辺に連設される。後斜板３３Ｂは、前板３１Ｆの上辺に連設される。右斜板３３Ｒの下辺は、第９曲面Ｒ９を介して右側板３１Ｒの上辺に連設される。なお、後斜板３３Ｂは、首部３２が後方寄りに偏心して配置されるため、前斜板３３Ｆの面積に比べてかなり面積が小さい。従って、後斜板３３Ｂは首部３２の配置位置付近でのみ、第８曲面Ｒ８にて後板３１Ｂの上辺と連設される。第８曲面Ｒ８は左右方向において第４曲面Ｒ４と第５曲面Ｒ５とに挟まれる。

　前板３１Ｆの右側辺は第１０曲面Ｒ１０を介して右側板３１Ｒの前側辺に連接される。前板３１Ｆの左側辺は第１１曲面Ｒ１１を介して左側板３１Ｌの前側辺に連設される。後板３１Ｂの左側辺は第１２曲面Ｒ１２を介して左側板３１Ｌの後側辺に連接される。後板３１Ｂの右側辺は第１３曲面Ｒ１３を介して右側板３１Ｒの後側辺に連設される。なお、第１２曲面Ｒ１２付近の後板３１Ｂには、ユーザーがトナー回収コンテナ３０を把持する際の取っ手となる凹部３４が設けられる。

　前板３１Ｆの下辺は第１４曲面Ｒ１４を介して底板３１Ｄの前辺に連設される。左側板３１Ｌの下辺は第１５曲面Ｒ１５（図面には表れていない）を介して底板３１Ｄの左辺に連設される。後板３１Ｂの下辺は第１６曲面Ｒ１６を介して底板３１Ｄの後辺に連設される。右側板３１Ｒの下辺は第１７曲面Ｒ１７を介して底板３１Ｄの右辺に連設される。同様にして、側板３１Ｆ、３１Ｌ、３１Ｂ、及び３１Ｒは曲面を介して互いに連設される。また、側板３１Ｆ、３１Ｌ、３１Ｂ、及び３１Ｒは曲面を介して底板３１Ｄに連設される。

　第２曲面Ｒ２～第１８曲面Ｒ１８は、それぞれパリソンの筒心が延びる方向と直交する方向の断面視で凸の円弧曲面（凸曲面）である。凸曲面は左右方向、前後方向、又は上下方向に第１規定長さだけ連なる。これらの曲面部分の端部同士が合流する角部には、半球状の凸球面からなる球角面ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、ＲＤ、ＲＥ、ＲＦ、ＲＧ、又はＲＨが設けられる。球角面ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、及びＲＤはそれぞれ、コンテナ本体部３１の上端側の４つの角部に配置される。球角面ＲＥ、ＲＦ、ＲＧ、及びＲＨはそれぞれ、コンテナ本体部３１の下端側の４つの角部に配置される。

　続いて、トナー回収コンテナ３０の形成方法について、図４を参照して説明する。トナー回収コンテナ３０は、円筒型のパリソンを用いたダイレクトブロー成形によって形成される。図４Ａ～図４Ｃは、トナー回収コンテナをダイレクトブロー成形する手順を示す説明図である。図４Ａに示すように、ダイレクトブロー成形には、押出機４１、ダイス４２及び半割れの金型４３、４４が用いられる。押出機４１は、熱可塑性樹脂を押し出す押出口を備える。ダイス４２には、上流端が押出口に連結された樹脂流路４２１が備えられる。樹脂流路４２１の下流端にはマンドレル４２２が組み付けられる。従って、ダイス４２は円環状の吐出口を備える。ダイス４２の吐出口から、熱可塑性樹脂からなる円筒型のパリソンＰ０が規定長だけ押し出される。このとき、成形品の外径形状に対応したキャビティーを有する一対の金型４３、４４は、パリソンＰ０の両サイドに退避するよう開かれた状態である。

　次に、図４Ｂに示すように、一対の金型４３、４４が、パリソンＰ０を挟み込むように閉じられる。従って、パリソンＰ０の上端及び下端が閉じられ、パリソンＰ０の内部は閉空間となる。一対の金型４３、４４の突合せ部の下部には、空気を吹き出すノズル４５１を備えたブロー機４５が配置される。ノズル４５１は、パリソンＰ０の内部に挿入され、空気を吹き出すことによってパリソンＰ０を膨らませる。図４Ｂでは、ある程度の大きさまで膨張した膨張パリソンＰ１を図示している。

　ノズル４５１が空気を吹き出すことによって膨張パリソンＰ１はさらに膨張し、膨張パリソンＰ１の周面が一対の金型４３、４４のキャビティー面に押し付けられる。従って、図４Ｃに示すように、キャビティーの形状に合致した成形品Ｐ２が形成される。成形品Ｐ２の冷却後、一対の金型４３、４４が開かれ、成形品Ｐ２が取り出される。取り出し後の成形品Ｐ２に対し、バリ取り又は穴開け切削のような後処理が行われる。なお、図４ではシンメトリーな成形品Ｐ２を例示しているので、一対の金型４３、４４のキャビティー面は互いに同じ形状である。ただし、本実施形態に係るトナー回収コンテナ３０のように非シンメトリーな中空体の場合には、一対の金型４３、４４のキャビティー面は互いに異なる形状である。

　続いて、トナー回収コンテナ３０の形状の非シンメトリー性について説明する。図５は、トナー回収コンテナ３０のコンテナ本体部３１の左右方向の断面図である。図５から明らかな通り、パリソンの筒心が延びる方向と直交する方向の断面視においてコンテナの形状は略長方形である、つまり、コンテナ本体部３１は、断面視において扁平な形状である。具体的には、コンテナ本体部３１は、前板３１Ｆ及び後板３１Ｂを長辺とし、右側板３１Ｒ及び左側板３１Ｌを短辺とする扁平な断面形状である。コンテナ本体部３１は、短手方向（第１方向）の第１幅Ｗ１と短手方向に直交する長手方向（第２方向）の第２幅Ｗ２とを有する。前板３１Ｆと後板３１Ｂとの間の第１幅Ｗ１に対する右側板３１Ｒと左側板３１Ｌとの間の第２幅Ｗ２の割合（Ｗ２／Ｗ１）は、概ね２．５である。

　廃トナーを回収するトナー回収コンテナ３０は、画像形成装置１０の装置本体１１内の狭い空き空間を利用して、その配置位置が定められる。つまり、トナー回収コンテナ３０に十分な廃トナーの収容容積を確保しつつ、装置本体１１内の狭い空間に収まるようにするため、トナー回収コンテナ３０の配置位置が定められる。従って、コンテナの形状は、シンメトリーではなく、怏々として扁平な異形形状にしなければならない。この傾向は、画像形成装置１０が小型機である場合に顕著である。実際には、コンテナ本体部３１の左右方向（パリソンＰ０の筒心が延びる方向と直交する方向）の断面視において、短手方向の第１幅Ｗ１に対する長手方向の第２幅Ｗ２の割合（Ｗ２／Ｗ１）が２以上１０以下の範囲となる扁平な形状に、コンテナ本体部３１が設計されることがある。Ｗ２／Ｗ１が１０を超えるような超扁平の形状に設定すると、コンテナ本体部３１の容積を十分に得ることが困難となる。従って、そのような設計は回避される。

　円筒型のパリソンを用いたダイレクトブロー成形によって形成される成型品の理想的な形状は、飲料用ボトルのようなシンメトリーな形状である。この場合、均一な肉厚の成型品は比較的容易に得ることができる。しかし、第１幅Ｗ１に対する第２幅Ｗ２の割合（Ｗ２／Ｗ１）が２未満又は１０を超えるような扁平なコンテナ形状が採用された場合、図４Ｂのブロー工程において、短手方向と長手方向とで、パリソンＰ０と金型４３、４４のキャビティー面との距離が大きく異なることになる。

　短手方向においては、パリソンＰ０とキャビティー面との距離が比較的短い。従って、ブロー工程において空気が注入されるとパリソンＰ０の周面はキャビティー面に比較的早く押し付けられるようになる。一方、長手方向においては、パリソンＰ０とキャビティー面との距離が比較的長い。従って、なかなかパリソンＰ０の周面はキャビティー面に到達できず、より大きく膨らむ必要がある。従って、パリソンＰ０の伸び率は、短手方向と長手方向とで大きく異なる。従って、成形されたトナー回収コンテナ３０には、短手方向で対向する前板３１Ｆ及び後板３１Ｂが厚肉となり、長手方向で対向する右側板３１Ｒ及び左側板３１Ｌが薄肉となる。その結果、コンテナには偏肉が発生し易くなる。このことは、トナー回収コンテナ３０に、強度の不足する部分又は穴あき部分を生じさせることに繋がる。

　本実施形態のトナー回収コンテナ３０は、首部３２の配置位置は、コンテナ本体部３１の左右方向において左方に寄った位置である。この首部３２の位置がパリソンＰ０の初期位置となる。従って、右方向においてパリソンＰ０は大きく膨らむ必要がある。とりわけ、右側板３１Ｒの前後の角部に相当する領域については、パリソンＰ０の周面が右側板３１Ｒの前後方向の中央付近に相当するキャビティー面に接面した後、さらに膨らんでキャビティー面に接面する必要がある。従って、右側板３１Ｒの前後の角部に相当する領域の肉厚はより薄肉化する傾向にある。

　パリソンＰ０として厚肉のものを用い、上述の偏肉が生じることを前提としつつ、トナー回収コンテナ３０の薄肉部においても所望の強度を確保できるようにする方法がある。右側板３１Ｒ及び左側板３１Ｌに向かって膨らむパリソンＰ０は、前板３１Ｆ及び後板３１Ｂに向かって膨らむより大きく膨らむことが求められる。そこで、パリソンＰ０が右側板３１Ｒ及び左側板３１Ｌに向かって膨らんだ後であっても、十分な肉厚を有するように、厚肉のパリソン０を用いる。しかしながら、この方法では、パリソン樹脂の使用量の増加に伴ってコンテナの重量は重くなり、コスト面や軽量化の要請に対して不具合が生じる。

　本実施形態では、上記の問題を解消するため、首部３２と肩部３３を連設する曲面の半径Ｒ、肩部３３とコンテナ本体部３１を連設する曲面の半径Ｒ、及びコンテナ本体部３１の各平板面を連設する曲面の半径Ｒは、それぞれ７ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。具体的には、上述の凹曲面又は凸曲面からなる第１曲面Ｒ１～第１８曲面Ｒ１８の半径Ｒ、及び、球角面ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、ＲＤ、ＲＥ、ＲＦ、ＲＧ、ＲＨの半径が、７ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。本実施形態では、第１曲面Ｒ１～第１８曲面Ｒ１８、及び、球角面ＲＡ～ＲＨのそれぞれの半径が１０ｍｍに設定される。

　このように、コンテナ本体部３１が、第１幅Ｗ１に対する第２幅Ｗ２の割合（Ｗ２／Ｗ１）が２以上１０以下の扁平な形状を有する場合において、各部を連設する稜線部分の曲面の半径Ｒを７ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲の曲面に設定することで、コンテナの連設部分は急峻に湾曲しない形状となる。従って、パリソンＰ０が膨らむ際にパリソンＰ０の周面が一対の金型４３、４４のキャビティー面全体に到達し易くなり、極端な薄肉部の発生を抑制できる。前述の右側板３１Ｒを例示すると、パリソンＰ０の周面が右側板３１Ｒの前後方向の中央付近に相当するキャビティー面に接面した後、右側板３１Ｒの前後方向の角部付近に相当するキャビティー面に到達するまでの、さらなるパリソンＰ０の膨らみは小さくて済む。その結果、曲面（第１０曲面Ｒ１０及び第１３曲面Ｒ１３）の薄肉化は抑制される。

　曲面の半径Ｒが７ｍｍ未満であると、曲面の湾曲度合の急峻さが顕著となる。従って、パリソンＰ０の周面が曲面に相当するキャビティー面に到達するまで、比較的大きな膨らみを要し、薄肉化の問題が顕在化する。一方、半径Ｒが５０ｍｍを超えると、コンテナ本体部３１の内部空間の容積が顕著に小さくなり、収容できる廃トナーの量が低下するので好ましくない。つまり、コンテナ本体部３１の容量の観点から、半径Ｒの上限は略３０ｍｍが好ましい。

　以下、トナー回収コンテナ３０の製造例を示す。外径が７５ｍｍφ、１７０℃の溶融パリソン（用いた樹脂材料＝高密度ポリエチレン）をダイレクトブロー成形機より押し出し、図２及び図３に示すトナー回収コンテナ３０の形状を備えるサンプルコンテナを製造した。溶融パリソンは、上述の通り、全ての第１曲面Ｒ１～第１８曲面Ｒ１８、及び、球角面ＲＡ～球角面ＲＨのそれぞれの半径が１０ｍｍに設定される一対の金型４３、４４を用いてブロー成型した。サンプルコンテナのサイズは、短手方向の第１幅Ｗ１は５６ｍｍとし、長手方向の第２幅Ｗ２は１１８．５ｍｍとし、高さは５０．５ｍｍとした。成形後のコンテナの重量が４０ｇ（サンプルコンテナＢ１）、２６ｇ（サンプルコンテナＢ２）、３０ｇ（サンプルコンテナＢ３）及び３６ｇ（サンプルコンテナＢ４）となるように、マンドレルを調整した。

　上記で成形されたサンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ４の肉厚を、コンテナ本体部３１の左右方向の断面における周方向に沿って、２０この測定ポイントで計測した。図６は、コンテナの肉厚の計測ポイントを示す。つまり、図６の１～２０の数字は、各サンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ４における肉厚の測定ポイントを示す。また、図６では、コンテナ本体部３１の左右方向の断面における実際の肉厚分布の傾向を示している。

　上記サンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ４の製造において、ターゲットとするコンテナの平均の肉厚を１．１ｍｍに設定すると共に、強度を考慮して最小肉厚部分における肉厚が０．５ｍｍ以上であることを、合格の基準とした。さらに、コンテナの平均の肉厚Ｄが１．１ｍｍの周辺であるという条件下（予め定められた最低限度の肉厚を満たす条件下）において、肉厚が最も薄い部分の幅Ｄ２に対する肉厚が最も厚い部分の幅Ｄ１の割合（Ｄ１／Ｄ２）が４以下であることを合格の条件とした。幅Ｄ１が幅Ｄ２の４倍を超えるような肉厚差がコンテナに生じてしまうと、厚肉部の強度に対する薄肉部の強度の差が大きくなりすぎる。従って、コンテナの強度的なアンバランスが顕著となる。また、薄肉部の肉厚が基準値（０．５ｍｍ）を超えることができたとしても、その分だけ厚肉部の肉厚が過度となる。従って、コンテナの軽量化を図ることができない。一方、幅Ｄ２に対する幅Ｄ１の割合（Ｄ１／Ｄ２）が１以上４以下の範囲であって、且つ、平均の肉厚の条件を満足していれば、薄肉部の強度を確保しつつも、コンテナの軽量化を図ることができる。

　図７は、重量の異なるパリソンを用いてトナー回収コンテナを成型した場合の肉厚評価結果を示す表形式の図を示す。つまり、図７は、サンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ４の肉厚評価結果を示す表形式の図を示す。図８は、図７のサンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ４のそれぞれの肉厚の分布を示すグラフである。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、及び図７Ｄは、それぞれサンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ４について、肉厚の測定ポイント１～測定ポイント２０における肉厚を示す。「Ａｖｅ」は、測定ポイント１～測定ポイント２０における肉厚の平均値（平均肉厚の幅Ｄ）であり、「ｍａｘ」は測定ポイント１～測定ポイント２０の内の肉厚が最も厚い部分の幅Ｄ１であり、「ｍｉｎ」は肉厚が最も薄い部分の幅Ｄ２であり、「比率」はＤ２の値を１としたときの幅Ｄ１：幅Ｄ２である。なお、肉厚を計測した断面は、最も薄い肉厚部分を含む水平断面であり、他の断面における肉厚分布は異なるものとなる。

　図７、図８から明らかな通り、サンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ３については、薄肉部の肉厚が基準値（０．５ｍｍ）を超えない。また、サンプルコンテナＢ１～サンプルコンテナＢ３は、平均肉厚の条件も満たさない。一方、サンプルコンテナＢ４は、薄肉部の肉厚が基準値及び平均肉厚の条件を満たし、幅Ｄ２に対する幅Ｄ１の割合の条件も満たした。また、サンプルコンテナＢ４の座屈強度は２２０Ｎであり、十分な強度を保有していることも確認できた。以上の通り、コンテナ本体部３１が扁平な形状であっても、コンテナの稜線部分の曲面の半径を適正化すれば、薄肉部の強度を確保しつつ、コンテナの軽量化を図り得ることが確認された。

　以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。

　（１）上記実施形態では、コンテナの例として、廃トナーを回収するトナー回収コンテナ３０を例示した。コンテナの用途には制限はなく、本発明は新品のトナーを収容するコンテナの他、各種粉体若しくは各種液体を収容するコンテナ一般に適用可能である。

　（２）上記実施形態では、コンテナ本体部３１が実質的に直方体の形状、つまり、４つの側板と１つの底板とで形成されている例を示した。上記Ｗ１、Ｗ２の条件を満たす限り、コンテナ本体部３１は、５つ又はそれ以上の側板を含む態様であっても良い。また、側板は平板ではなく、湾曲板であっても良い。

Claims (6)

1. 　パリソンを用いたダイレクトブロー成形により形成されるコンテナであって、
   　収容対象物を貯留する内部空間を有するコンテナ本体部と、
   　前記収容対象物を前記内部空間に受け入れる開口が形成される首部と、
   　前記コンテナ本体部と前記首部とを繋ぐ肩部と
   　を備え、
   　前記コンテナ本体部は、前記パリソンの筒心が延びる方向と直交する方向の断面視において、第１方向の第１幅と第１方向に直交する第２方向の第２幅とを有し、
   　前記第１幅に対する前記第２幅の割合は、２以上１０以下であり、
   　前記コンテナ本体部は、前記断面視において扁平な形状であり、
   　前記首部と前記肩部、及び、前記肩部と前記コンテナ本体部とは、それぞれ曲面によって連設され、
   　前記曲面の半径は７ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、コンテナ。
2. 　前記コンテナ本体部は、
   　平板からなる少なくとも３つの側板と、
   　平板からなる１つの底板と
   　を含み、
   　前記側板同士、及び、前記側板と前記底板とはそれぞれ曲面によって連設され、
   　前記曲面の半径は７ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、請求項１に記載のコンテナ。
3. 　前記コンテナの平均の肉厚が予め定められた最低限度の肉厚を満たす条件下において、前記コンテナの肉厚が最も薄い部分の幅に対する前記コンテナの肉厚が最も厚い部分の幅の割合は４以下である、請求項１に記載のコンテナ。
4. 　前記収容対象物は、廃トナーである、請求項１に記載のコンテナ。
5. 　前記曲面の半径は３０ｍｍ以下である、請求項１に記載のコンテナ。
6. 　シート上にトナー像を形成する画像形成部と、
   　前記画像形成部から回収した廃トナーを回収する、請求項４に記載のコンテナと
   　を含む画像形成装置。

Images