(3) 複写機へ搭載した植物由来プラスチック部品の実用化（採用機種：imagio Neo 602/752ec model75、imagio MP C1500）
原田
株式会社リコー
１．背景研究開発本部忠克

基盤技術研究所

ヒーターの昇温補助に活用することにより、高速機で近年、環境保全と企業活動が一体化した環境配慮製

初めてスリープモードからの復帰時間が 10 秒を実現品の開発が活発になってきている。弊社においても、した省エネトップランナー機である。電力消費量は従

環境保全と利益創出の同時実現を目指し、「省エネル来機※１と比べ、毎分 60 枚機の「imagio Neo 602ec

ギー・温暖化防止」、「汚染予防」、「省資源リサイmodel75」は約 52%、毎分 75 枚機の「imagio Neo 752ec

クル」の３つの領域で環境保全活動を展開している１）。

model 75」（Fig.1）は約 43％削減し、「省エネ」とその一つとして樹脂（プラスチック）の環境負荷削減「使いやすさ」を両立している。また、鉛や PVC、六がある。プラスチックの負荷削減技術としてはマテリ価クロムなどの特定化学物質を大幅に削減している。

アルリサイクルがあるが、物性を確保するために多くこの環境フラッグシップ機である同モデルに 2005 年の割合の新規石油由来プラスチックを投入せねばなら12 月から植物由来プラスチックをマニュアルポケッない。新規石油資源を投入せずに将来の枯渇に対応し、ト、インナーカバーなど６部品に搭載した。今回搭載

かつ二酸化炭素排出量を削減する材料として、植物がしたプラスチック材料はポリ乳酸とポリカーボネート原料となる植物由来プラスチックが注目されている。

（PC）をポリマーアロイすることによって、ポリ乳酸複写機やプリンターなどには外装カバーや給紙トレイの欠点であった難燃性、耐熱性、耐衝撃性を向上させなど大量の石油由来プラスチックを使用しているので、ている。

環境負荷削減のため植物由来プラスチックを上記部品※１へと適用するために開発を行った。植物由来プラスチ

毎分 60 枚機は「imagio Neo 600 model75」、
毎分 75 枚機は「imagio Neo 750 model75」と比較

ックには物性やコストに課題があるが、材料メーカーの協力を得て、諸物性の向上、成形性の向上を図り、弊 社 の 環 境 フ ラ ッ グ シ ッ プ 機 で あ る imagio Neo602/752ec model75 や環境に配慮した新製品 imagio
MP C1500 へ搭載することができた。

２．植物由来プラスチックの製品搭載
Fig.1 imagio Neo 752ec model75.

植物由来プラスチックを搭載した画像機器として、「imagio Neo 602/752ec model75」と「imagio MP

2-2C1500」を紹介する。

2-1

imagio MP C1500

imagio Neo 602/752ec model75

imagio MP C1500（Fig.2）は GELJET テクノロジ

imagio Neo 602/752ec model 75 は事務機器では世ー２）を採用したオフィス向けローエンドデジタルカラ

界で初めて新規蓄電デバイスであるキャパシタを搭載ー複合機である。GELJET テクノロジー（弊社独自開した高速デジタル複合機である。キャパシタを定着部発の速乾性ビスカスインク、ワイド印字ヘッド、静電-1-吸着ベルト搬送システム）に加え、モノクロツインヘのポリマーアロイ材料(PLA/PC)である。従来のポリ乳ッド化によるレーザー機種同等の生産性の達成、イン酸の物性と比較すると、引張強度や曲げ強度は同等でクジェット方式では困難とされていたＡ４縦／横方向あるが、ポリ乳酸の課題である耐熱性を示す熱変形温通紙の両立、デジタルソーティングを実現している。

度と、耐衝撃性を示すシャルピー衝撃強度が向上した

また、この製品の最大消費電力は電子写真方式のデジ材料である。難燃性に関しては、搭載した材料は、共タルカラー複合機※２と比べて約 1/6 となる 250W に低に UL94 規格の V-2 を取得している。着色性に関して、減を実現し、省エネモード（スリープモード）時の消弊社の厳しい外装色の色差基準を満足させることがで

費電力は 2.6W、復帰時間は約 5 秒と印刷速度毎分 20きた。また、耐光性評価においても弊社基準を満足さ枚以下のセグメントではトップクラスの「使いやすさ」せることができた。と「省エネ」を両立している。 RoHS 指令（EU 電気

Table.1 Properties of the new alloy material as wellas the pure polylactic-acid.

電子機器危険物質使用制限指令）に対応し、鉛、六価クロムなど６種類の規制物質の使用制限に準拠しており、省エネルギーとともに優れた環境性能を実現している。
同モデルにポリ乳酸と PC をポリマーアロイした植物由来プラスチックを給紙トレイの部品に搭載し※３、環境負荷低減に貢献している。

物性項目※３ 2006 年 2 月生産機より対応

試験方法

条件

imagio Neo
602/752ec ﾓﾃﾞﾙ75
搭載材料

密度kg/m3

引張強度

MPa

伸び%

曲げ強度

MPa

imagio MP C1500

ポリ乳酸搭載材料

参考ISO1183−1.261.261.26ISO527

23℃50mm/min72607310364ISO178

23℃
2mm/min103901023300

2800

3300

3.010.01.652

曲げ弾性率

MPa

シャルピー
衝撃強度kJ/m2ISO179

熱変形温度℃

ISO 75

0.45MPa8798

ビカット軟化点℃

ISO306

50℃/h 10N

10510259

成形収縮率%

自社法

2mmｔ

0.2-0.4

0.2-0.4

0.2-0.4

線膨張係数×10-4/℃

ISO113592

平行垂直0.7

0.70.9−UL-94

1.6mm

V-2V-2HB相当

難燃性※２ imagio Neo C200 シリーズとの比較

単位

三井化学株式会社様

3-223℃
ﾉｯﾁ付き

0.70.90.7

提供データ搭載した植物由来プラスチックの成形加工

今回、搭載した植物由来プラスチックを成形加工する際に、下記の制約要件が課せられた。
・新規金型は製作せず、従来材料の金型を利用する。
上記要件の範囲で植物由来プラスチックの活用を検討した。従来材料の一つである PC/ABS では、成形収縮率 0.6 と植物由来プラスチックの収縮率より大きいのFig.2 imagio MP C1500.

で、そのまま植物由来プラスチックを成形すると部品3．植物由来プラスチック搭載部品の概要
3-1がやや大きくできる可能性がある。また、PLA は分解搭載した植物由来プラスチック温度が低いため、通常の PC の成形温度以下で成形し今回、imagio Neo 602/752ec model75 と imagio MPなくてはならず、流動性が下がってしまう。流動性をC1500 の一部の部品に搭載した植物由来プラスチッ

三井化学株式会社様の尽力で改善するとともに、新規

クは、三井化学株式会社様の協力を得て、耐熱性や耐材料物性に最適な成形条件設定を探索することにより、衝撃性、難燃性向上を達成し、複写機部品に必要な物金型改造は行わずに連続成形可能な成形品を生産する性と耐久性を確保したものである。最終材料物性をことができた。また、350 トンという中型成形機でのTable.1 に示す。

成形も実現できた。

今回搭載した材料は、ポリ乳酸とポリカーボネートと-2-3-3

搭載した植物由来プラスチック部品

コンタクトガラスポケットは原稿読み取り部ガラス板

3-3-1 imagio Neo 602/752ec 搭載部品を清掃するウエス入れである。キャップ-1、2、3 は外(1) 搭載部品概要

装部にスナップフィットで取り付けてある部品である。

今回、imagio Neo 602/752ec model75 に搭載した部

インナーカバーは Fig.4 に示す正面扉を開放した内部品は Fig.3 に示す 6 部品である。今回の部品選定にあの現像ユニット部を覆うカバー部品である。

たっては初めて植物由来プラスチックを採用するので、お客様への影響が少ない範囲での機能的な課題検証を目的とした。

(2) 搭載部品の評価
・成形品の外観

上記選定方針から、①他部品への影響が少ない部品、従来の石油由来プラスチック製品と比較すると流動②小型部品だけでなく中物以上の部品（一辺が性の違いなどから外観上の影響があったが、成形温度300mm 以上の立体形状部品）、③スナップフィットや金型温度の精密な調整により、弊社基準上問題のななどプラスチック機能特性を評価できる部品、というい成形品を作ることができた。

選定基準を定め、マニュアルポケット、コンタクトガ・成形品の寸法（中物部品：マニュアルポケット）

ラスポケット、インナーカバー、キャップを選定した。

成形品の寸法については、収縮率の差から公差上限にマニュアルポケットはお客様が任意の箇所に取り付け近かったが、寸法は、短手方向（約 150mm）、長手る部品で一辺が 300mm 以上の立体形状である。

方向（300mm 以上）とも公差内に収めることができた。
・成形品の機能（スナップフィット機能：キャップ）
スナップフィット部品について、取り付け時に折れることなく、従来石油由来プラスチック部品と同等の組み付け性を確保できた。

Manual pocket
Inner cover

・成形品の熱的特性（中物部品：マニュアルポケット）
マニュアルポケットに関して、65℃、5 時間放置しCap-1

Cap-2

Cap-3

Contact glass pocketた際の寸法変化の結果を Fig.5 に示す。従来の石油由来プラスチックより変化量が大きいが、実使用上は影Fig.3 Parts based on plant-based plastics in

響がない結果となった。

imagio Neo 602/752ec model75.
高温放置後の変化量

植物由来樹脂石油由来樹脂1.00

変化量[mm]

0.50
0.00
-0.50
-1.00
-1.50
-2.00
-2.50
0246810

測定箇所

Fig.5 Size variation of manual pocket exposed toFig.4 Inner-cover installation position.

high temperature.

-3-3-3-2 imagio MP C1500 搭載部品
(1)

４．まとめと今後の展開

搭載部品概要ポリ乳酸とポリカーボネートとのポリマーアロイ材料

今回、imagio MP C1500 に採用した部品は Fig.6 ににより物性向上を達成し、成形条件の精密調整と合わ示す部品である。 全長が最大で 500mm 以上ある中型

せ、複写機部品に必要な耐久部品を開発できた。この部品である。

将来に備えた技術開発により、画像機器ライフサイクルの環境負荷削減の早期実現が可能になる。しかしながら、なお現状の植物由来プラスチックは物性に課題があり、コストも高く画像機器の部品へ全面的な展開は困難である。弊社としては、材料メーカーの協力を得て、いっそう環境負荷低減と今後の石油価格上昇に備えるコストダウンを実現する技術と捉え、環境保全と利益創出を同時実現できる環境経営技術として、今後も様々な機種・部品への試作を実施していき、多くの課題を解決するために、技術開発を進めて行く考え

Fig.6 Feed tray cover in imagio MP C1500.

である。

(2) 搭載部品の評価

参考文献
リコーグループ環境経営報告書、 (2006)

・成形品の外観

１）

流動性などの課題があったが、成形温度等の精密調整

２） Y. Ohta、 T. Kamei、 K. Nagai、 M. Mizuki :により従来部品と同等の外観結果の成形品ができた。

GELJET・成形品の寸法Technical Report、No.30、(2004)、pp.145-150.

寸法は公差内の結果となった。一方、給紙トレイに嵌め込み後、開け閉めを行う箇所であるので、取り付け時の部品表面の平行度が重要な部品である。成形品の平行度バラつきと工程能力指数（Cp）※４を確認した
結果を Table.2 に示す。従来の石油由来プラスチックである HIPS（ハイインパクトポリスチレン）樹脂との比較であり、従来プラスチックと同等以上のバラつきの小さい部品ができた。
※４

管理状態にある工程において、その工程の規格限度内で生産できる能力。一般的には 1.33 以上あれば工程能力を満足していると判断される。

Table.2 Parallelism deviation of the tray covers
made from PLA/PC and HIPS.
測定内容（n=10）
植物由来樹脂（PLA/PC）
石油由来樹脂（HIPS）

トレイ左側
３σ
Cp

トレイ右側
３σ
Cp0.1702.7240.093

10.3950.205

3.029

0.299

1.916

-4-

Printer

IPSiO

G707/G505 、 Ricoh