JP5115015B2 - トナーカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、トナーを収容するトナーカートリッジに関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置に使用するトナーカートリッジとして、容器内の現像剤を現像装置に供給するとともに、現像工程で使用されて劣化したキャリア等を含む回収現像剤を回収するように構成したものが使用されている。
ここで、特許文献１には、補給用トナー収容部と廃トナー収容部を一体に備えたトナーカートリッジにおいて、上記廃トナー収容部が上記補給用トナー収容部の上部に設けられているとともに、上記廃トナー収容部と上記補給用トナー収容部は仕切り部材で区画され、該仕切り部材は上記補給用トナー収容部の領域に摺動移動するように構成したトナーカートリッジが記載されている。
また、容器内のトナーを供給する技術として、特許文献２には、カートリッジケースの底壁は並列して延びる第一の溝部と第二の溝部とを有し、第一の溝部には片端縁に偏らせて排出開口が形成され、第一の溝部上に存在するトナーを他端縁から片端縁に向かう方向に搬送するための第一のトナー搬送手段と、第二の溝部に沿って延在する回転軸及びこれに固定された柔軟な搬送片から構成された第二のトナー搬送手段とが配設され、搬送片には、その先端縁から基端縁に向かって他端縁側に傾斜して延びる複数個のスリットが、回転軸の中心軸線方向に間隔をおいて形成されたトナーカートリッジが記載されている。

特開平０５−１０７９１８号公報 特開２００２−００６６１０号公報

ところで、トナーカートリッジは、容器の内部を、供給するトナーを収容する部分と回収トナーを収容する部分とを仕切り部材により区画し、供給トナーと回収トナーとを収容する必要がある。
しかし、画像形成装置の小型化が進み、カートリッジの装着スペースを小さくし、且つトナー収容量を確保するために、カートリッジの形状をトナーの撹拌搬送に最適な真円形状にできず、矩形状の断面形状を有する場合がある。このような場合には、トナー撹拌搬送部材の形状や取り付け方法によっては、容器内のトナーの搬送性が低下し、容器の底部の角部にトナーが残留する傾向がある。

本発明は、小型化した容器内を、供給トナーを収容する部分と回収トナーを収容する部分とを仕切り部材により区画し、且つ、容器内のトナーを搬送するための撹拌搬送部材により、容器内にトナーが残留しないトナーカートリッジを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、角部にトナー供給口を有する矩形状のトナー収容容器と、前記トナー収容容器内にて所定の回転方向に回転可能に設けられ当該トナー収容容器内のトナーを前記トナー供給口に向けて撹拌搬送する撹拌搬送部材と、回収したトナーを収容する回収トナー収容容器と、前記トナー収容容器と前記回収トナー収容容器とにより挟持され当該トナー収容容器と当該回収トナー収容容器とを仕切りつつ、前記撹拌搬送部材の回転軸が挿入される円筒袋構造を有し当該回転軸を軸支し当該回収トナー収容容器内に突出する軸受け部が一体的に設けられた仕切り部材と、を備え、前記トナー収容容器内に収容する前記トナーは、下記式（１）により定義する形状係数（ＳＦ１）の平均値が１３０以下であることを特徴とするトナーカートリッジである。
ＳＦ１＝１００×（π／４）×（ＭＬ^２／Ｓ） 式（１）
（但し、式（１）中、ＭＬは、トナー粒子の絶対最大長である。Ｓは、トナー粒子の投影面積である。）

請求項２に記載の発明は、前記トナーは、乳化凝集法トナー又は懸濁重合法トナー、溶解懸濁法トナー、粉砕加熱トナーであることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジである。

請求項３に記載の発明は、前記トナー収容容器は、当該トナー収容容器の内部に設けられ前記トナー供給口側の長手方向に沿って円弧状に形成されるトナー供給側領域を有することを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジである。

請求項４に記載の発明は、前記撹拌搬送部材は、前記トナー収容容器内に回転可能に軸支される軸部と、当該軸部に設けられ当該トナー収容容器に収容される前記トナーから受ける圧力により歪曲される撹拌搬送部とを備え、前記軸部の前記トナー収容容器内の部分の長さＬ１と、前記軸受け部に収容される先端部の長さＬ２との比（Ｌ２／Ｌ１）が、０．１以上であることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジである。

請求項５に記載の発明は、前記仕切り部材は、前記撹拌搬送部材の前記回転軸を軸支し前記回収トナー収容容器内に突出する軸受け部の内径と当該撹拌搬送部材の当該回転軸の外径との差が０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジである。

請求項１に係る発明によれば、小型化したトナーカートリッジの容器内を、供給トナーを収容する部分と回収トナーを収容する部分とを仕切り部材により区画し、供給トナーを収容する部分から回収トナーを収容する部分にトナーがこぼれ出ることを防止することができる。
また、容器内のトナーの搬送性が確保されるとともに、軸受け部内へのトナーの侵入が抑制され、軸受け部内に侵入したトナーの凝集、トナーの融着等が発生しなくなる。

請求項２に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、例えば、トナーの流動性が適度に抑制される。

請求項３に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、撹拌搬送部材の回転によりトナーカートリッジ内のトナーの搬送性が向上する。

請求項４に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、撹拌搬送部材の回転軸の軸方向に直行する力がかかる場合であっても、回転軸が変形せず、トナーを搬送し、残留トナー量を極限まで少なくすることができる。

請求項５に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、軸受け部内へのトナーの侵入を抑制するとともに、撹拌搬送部材を良好に回転させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。

（画像形成装置）
図１〜図３を用い、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図である。図２は、画像形成装置の外観を示す斜視図である。図３、は画像形成装置のカバーを開けた状態を示す斜視図である。

図１〜図３に示す画像形成装置は、本体１を有し、この画像形成装置の本体１の内部には、上下方向に沿って、画像形成ユニット２と、画像形成ユニット２で形成する複数色のトナー像を転写する用紙搬送ベルトユニット３とを有する。また、制御回路等を備える制御ユニット４と、高圧電源回路を備える電源回路ユニット５と、転写材としての転写用紙を給紙する給紙装置６とを有する。

画像形成ユニット２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像を形成する４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂを備える。これらの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、画像形成装置の上下方向に沿って一定の間隔を隔てて直列的に配設される。

これらの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、同様な構成を有する。即ち、画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、トナー像を保持する感光体ドラム８（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ）と、この感光体ドラム８の表面を一様に帯電する帯電ロール９（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂ）と、感光体ドラム８の表面に各色に対応した画像を露光し静電潜像を形成する光書き込み装置１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂ）と、感光体ドラム８上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像装置１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂ）と、感光体ドラム８上に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂ）と、現像装置１１にトナーを供給するトナーカートリッジ１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂ）とを備える。

現像装置１１は、内部に収容する二成分又は一成分の現像剤を、撹拌しつつ現像ロール１４（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂ）へ供給し、感光体ドラム８の表面に形成される静電潜像を所定の色のトナーで現像する。
クリーニング装置１２は、感光体ドラム８の表面に残留する転写残トナーを、クリーニングブレード１５（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂ）により除去し、除去した転写残トナーは、クリーニング装置１２の内部に搬送して収容する。

制御ユニット４は、例えば、画像データに対し所定の画像処理を施す画像処理装置（ＩＰＳ）１６を備える。画像処理装置１６は、光書き込み装置１０にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色の画像データを順次出力する。この光書き込み装置１０は、画像データに応じて４本のレーザービームＬＢをそれぞれの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ上に出射し、走査露光して静電潜像を形成する。

用紙搬送ベルトユニット３は、循環し移動する用紙搬送ベルト１７を備える。この用紙搬送ベルト１７は、給紙装置６が給紙する転写用紙を静電的に吸着した状態で搬送する。この転写用紙には、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂで形成する各色のトナー像を転写する。用紙搬送ベルト１７は、鉛直方向に沿って配設される駆動ロール１９（張架ロール）と従動ロール２０との間に、所定の張力で張架される。そして、用紙搬送ベルト１７は、駆動モータ（図示せず）によって回転駆動する駆動ロール１９により、所定の速度で時計周り方向に沿って循環移動する。
また、駆動ロール１９の表面に、吸着ロール２２が用紙搬送ベルト１７を介して当接し、転写用紙を用紙搬送ベルト１７の表面に静電的に吸着させる。

転写ロール２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂは、感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ上に形成する各色のトナー像を、用紙搬送ベルト１７の表面に吸着されて搬送される転写用紙上に、互いに重ね合わせて多重に転写する。

給紙装置６は、本体１の底部に配設され、転写用紙を給紙する。給紙装置６は、所望のサイズ、材質の転写用紙を収容する用紙トレイ２４を備える。給送ロール２５は、用紙トレイ２４から転写用紙を給送する。捌きロール２６は、転写用紙を１枚ずつ分離する。レジストロール２７は、転写用紙を所定のタイミングで用紙搬送ベルト１７上の吸着位置へ搬送する。

各色のトナー像が多重に転写された転写用紙は、転写用紙自身が有する剛性（所謂、コシ）によって用紙搬送ベルト１７から分離された後、搬送経路２８に沿って定着装置２９へと搬送される。そして、定着装置２９は、各色のトナー像を転写用紙上に定着する。定着装置２９は、加熱ロール３０と加圧ベルト３１を互いに圧接した状態で回転駆動し、これら加熱ロール３０と加圧ベルト３１の間に形成するニップ部に転写用紙を通過させ、熱および圧力で定着処理を施す。その後、各色のトナー像が定着された転写用紙は、本体１の上部に設ける排出トレイ３３上に排出ロール３２によって排出され、プリント動作が終了する。尚、本体１は、画像形成装置の状態を表示したり、必要な操作等を行う操作パネル３４を備える。

各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、各色の現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂに供給するトナーをそれぞれ収容する現像剤収容容器としてのトナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂを備える。
図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂは、本体１の側面に設ける開閉カバー１００を開くことによって交換可能である。開閉カバー１００は、把手１０１を手で引いてフック１０１ａのロック状態を解除することによって開く。
図３に示すように、トナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂは、本体１側面に露出する開口部４０に、カートリッジホルダ４１に装着された状態で着脱自在となるように装着される。各トナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂは、収容するトナーの色が異なるが、基本的に同様な構成を備える。

図３に示すように、カートリッジホルダ４１には、アーム４２が、その先端が突出した状態で回動自在に取り付けられ、この先端は、開閉カバー１００に設ける被係合部４３と係合する。開閉カバー１００を開放する動作に連動してカートリッジホルダ４１が本体１から回動し、着脱位置に移動する。トナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂは、本体１の開口部４０内の動作位置に装着された状態で、トナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂに設けるハンドル部材１２８を操作することにより固定される。

（トナーカートリッジ１３）
次に、本実施の形態が適用されるトナーカートリッジ１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂ）について詳述する。
図４は、本実施の形態に係るトナーカートリッジ１３の外観を示す斜視図である。また、図５は、トナーカートリッジ１３を分解した状態を示す構成図である。

図４に示すように、トナーカートリッジ１３は、細長い略直方体状（矩形状）の箱体として構成される。トナーカートリッジ１３は、供給トナー収容部１０２と、回収トナー収容部１０３とを備える。供給トナー収容部１０２は、新しいトナーまたは新しいトナーとキャリアからなる供給現像剤を収容する。回収トナー収容部１０３は、クリーニング装置１２によって除去される回収トナーや、現像装置１１から回収される回収トナーまたは回収現像剤を収容する。
供給トナー収容部１０２は、矩形状の容器である供給トナー収容容器１０４を有する。回収トナー収容部１０３は、供給トナー収容容器１０４の長手方向の一端部に連結される矩形状の容器である回収トナー収容容器１０６を備える。供給トナー収容部１０２は、回収トナー収容部１０３よりも体積が大きい。

供給トナー収容容器１０４は、回収トナー収容部１０３側の端面に、全面が開口した開口部１０５（図５参照）を有する細長い略直方体形状をした箱体である。また、回収トナー収容部１０３の回収トナー収容容器１０６は、供給トナー収容部１０２側の端面に、全面が開口した開口部１０７（図５参照）を有する略立方体形状をした箱体である。
この供給トナー収容部１０２および回収トナー収容容器１０６は、断面が矩形状、すなわち略直方体形状や略立方体形状に形成することによって、限られた設置スペースにて、円筒状とする場合に比較して多くの量のトナーや回収トナーを収容できる。

図５に示すように、供給トナー収容容器１０４は、その開口部１０５側の端部に連結部１０８を有する。回収トナー収容容器１０６は、その開口部１０７側の端部に、供給トナー収容容器１０４の連結部１０８の内周に嵌合する連結部１０９を有する。
供給トナー収容容器１０４は、その長手方向に沿って開口部１０５と反対側の約２／３程度を占めるトナー供給側領域１１０を有する。トナー供給側領域１１０は、円弧状に形成される側面１１０ａを有する。

トナーカートリッジ１３は、トナーカートリッジ１３を移動するための駆動片１１５を有する。また、トナー供給口１１１には、トナー供給口１１１を開閉するためのシャッター１１３が、水平方向に沿ってスライド自在に取り付けられている。図５に示すように、シャッター１１３の内面には、シール部材１１４が接着されている。

また、トナーカートリッジ１３を構成する供給トナー収容容器１０４と回収トナー収容容器１０６は、仕切り部材１１７とその表裏両面に一体的に設けられた漏れ防止部材としてのシール部材１１８、１１９とによって両者の間が仕切られる。
仕切り部材１１７には、円筒形状の軸受け部１１７ａが一体的に設けられる。軸受け部１１７ａは、軸受け開口部１１７ｂを有する円筒袋構造に形成される。撹拌搬送部材であるアジテータ１４０のアジテータシャフト１４１の先端部１４１ａは、軸受け開口部１１７ｂから軸受け部１１７ａに挿入される。軸受け部１１７ａはアジテータシャフト１４１の先端部１４１ａを軸支する。
円筒形状の軸受け部１１７ａは、その閉塞された先端部が回収トナー収容部１０３側に突出するように形成される。そして、その先端部は、供給トナー収容容器１０４の連結部１０８の端部よりも回収トナー収容部１０３側に突出するように形成される。
さらに、仕切り部材１１７の軸受け部１１７ａは、仕切り部材１１７を自動組み立て機等によって供給トナー収容容器１０４の連結部１０８内に装着してトナーカートリッジ１３を組み立てる際に、自動組み立て機のロボットハンド（図示せず）によって把持する把手としての機能を兼ねる。
また、供給トナー収容容器１０４の、画像形成装置の本体１に取り付けらた状態（取り付け状態）と同様な姿勢にて上方向である外観上面には、各種の注意事項などを印刷したシールＬが貼られる。

連結部１０８、１０９の外周に、供給トナー収容容器１０４と回収トナー収容容器１０６とが誤って離脱することを予防するためのテープ１２２が被覆されている。また、このトナーカートリッジ１３は、テープ１２２を剥がすことによって、容易に分解可能であり、リサイクルが容易である。
回収トナー収容容器１０６には、トナーカートリッジ１３を所定位置に装着固定するためのハンドル部材１２８が、支点１２９（図４参照）を中心にして回動自在に取り付けられている。

図５に示すように、供給トナー収容部１０２の内部には、供給トナー収容部１０２に収容される供給トナーを撹拌しつつ搬送する撹拌搬送部材としてのアジテータ１４０が配設される。アジテータ１４０は、回転可能に軸支される軸部としてのアジテータシャフト１４１と、アジテータシャフト１４１に設けられる撹拌搬送部としてのアジテータフィルム１４２とを有する。また、アジテータシャフト１４１の基端部には、アジテータシャフト１４１を回転駆動するための駆動ギア１５６が取り付けられる。

図６は、トナーカートリッジ１３を分解した状態の開口部近傍を示す斜視図である。図６に示すように、開口部には、供給トナー収容部１０２の角部１０４ａの外周に、段差部１０８ａを介して段差部１０８ａよりも一回り大きい矩形状に形成された連結部１０８が構成されている。また、回収トナー収容容器１０６の連結部１０９は、供給トナー収容容器１０４の連結部１０８の内部に嵌合するように、供給トナー収容容器１０４の連結部１０８よりも小さい矩形状に形成されている。供給トナー収容容器１０４の連結部１０８の内周長と、回収トナー収容容器１０６の連結部１０９の外周長はほぼ等しい。

供給トナー収容容器１０４の連結部１０８の表面側及び裏面側の側面に、回収トナー収容容器１０６の連結部１０９と係合してスナップフィットによって互いに連結するための小さな矩形状の連結穴１３２が、所定の間隔を隔ててそれぞれ２つ設けられている。回収トナー収容容器１０６の連結部１０９の表面側及び裏面側の側面に、供給トナー収容容器１０４の連結部１０８に設けられた連結穴１３２に係合されてスナップフィットによって互いに連結するための小さな矩形状の突起１３３が、連結穴１３２に対応してそれぞれ２つ設けられている。

図７は、撹拌搬送部材としてのアジテータ１４０を示す斜視図である。前述のように、アジテータ１４０は、回転中心となる軸部としてのアジテータシャフト１４１と、撹拌搬送部としてのアジテータフィルム１４２とを有する。アジテータフィルム１４２の先端には、トナーの搬送量等を調節するために、所定の傾斜角度を有する複数のスリット１４２ａと、凹部１４２ｂと、切込み１４２ｃとが形成されている。また、複数のスリット１４２ａと略同じ傾斜角度で、スリット１４２ａよりも切れ込み量が小さい小スリット１４２ｆを有する。
１つのスリット１４２ａと切込み１４２ｃとによって、アジテータフィルム１４２が回転する際に、トナー供給側領域１１０（図９参照）の内周面を摺擦する摺擦片１４２ｄを形成する。また、２つの切込み１４２ｃの間には、アジテータフィルム１４２が回転する際にトナー供給口１１１に入り込んでトナーの排出を促す切欠片（挿入片）１４２ｅが形成される。即ち、アジテータ１４０は、アジテータ１４０の先端側（アジテータフィルム１４２の先端側）にトナー供給口１１１へ挿入可能な切欠片１４２ｅと、この切欠片１４２ｅの両側近傍に隣接して設けられ切欠片１４２ｅよりも回転中心からの長さが長くトナー供給口１１１の側部の供給トナー収容容器１０４の内壁を摺擦する摺擦片１４２ｄとを有する。

アジテータ１４０のアジテータフィルム１４２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートで形成され、供給トナー収容容器１０４に収容するトナーから受ける圧力により歪曲する程度の可撓性を有する。そして、回転中心であるアジテータシャフト１４１から離れた先端側が、供給トナー収容容器１０４の曲率部１１６（図９（ｃ）参照）を摺擦することが可能である。
また、スリット１４２ａの左右にてアジテータフィルム１４２の撓み量が大きく異なることが可能となり、供給トナー収容容器１０４内面にアジテータフィルム１４２の先端部が十分に摺接することが可能となる。

２つの切込み１４２ｃによって定められる切欠片（挿入片）１４２ｅの幅は、供給トナー収容容器１０４のトナー供給口１１１の軸方向（供給トナー収容容器１０４の長手方向）の幅よりも小さい。また、凹部１４２ｂの大きさは、形成される切欠片１４２ｅの長さに応じて決定される。２つの切込み１４２ｃと、この２つの切込み１４２ｃの長さと、凹部１４２ｂの大きさとによって決定される切欠片１４２ｅの形状は、トナー供給口１１１へ挿入し、跳ね上げられる切欠片１４２ｅの機能に応じて決定される。また、切欠片１４２ｅによってトナーが良好に送り出される寸法が選択される。そして、この切欠片１４２ｅの長さは、回転中心であるアジテータシャフト１４１から離れた先端側が供給トナー収容容器１０４の曲率部１１６を摺動することが可能な長さである。
このような形状を有するアジテータフィルム１４２は、アジテータシャフト１４１に、その突起１４６、１４７に挿入する状態で取り付ける。

軸部であるアジテータシャフト１４１は、長手方向に、回転中心から外側に向かって突出した複数の突出部１４８を有する。この複数の突出部１４８によって、トナーブロッキングが生じた場合であっても、このトナーブロッキングを比較的早くほぐすことが可能となる。そして、供給トナー収容容器１０４の長手方向にトナーを搬送するアジテータフィルム１４２の搬送力を利用して、トナーブロッキングをほぐしている。

図８は、仕切り部材１１７の軸受け部１１７ａにアジテータ１４０を軸支する状態を説明する断面図である。図８（ａ）は、軸受け部１１７ａにアジテータシャフト１４１の先端部１４１ａを挿入する状態を説明する断面図である。図８（ｂ）は、仕切り部材１１７の断面図である。
図８（ａ）に示すように、円筒形状の軸受け部１１７ａの先端部は、回収トナー収容部１０３（図６参照）側に突出するように形成されている。撹拌搬送部材であるアジテータ１４０は、その軸部であるアジテータシャフト１４１の先端部１４１ａを、軸受け開口部１１７ｂから挿入することにより軸受け部１１７ａに回転自在に軸支される。尚、図８（ａ）に示すように、アジテータシャフト１４１は、長手方向に、回転中心から外側に向かって突出した複数の突出部１４８を有する。
ここで、Ｌ１は、供給トナー収容容器１０４内のアジテータシャフト１４１の長さである。Ｌ２は、軸受け部１１７ａ内に収容される先端部１４１ａの長さである。また、Ｌ３は、軸受け部１１７ａ内に収容される先端部１４１ａの先端と軸受け部１１７ａの底部１１７ｃとのクリアランスである。
本実施の形態では、供給トナー収容容器１０４内のアジテータシャフト１４１の長さＬ１と、軸受け部１１７ａ内に収容される先端部１４１ａの長さＬ２との比（Ｌ２／Ｌ１）は、０．１以上、好ましくは、０．２以上であることが望ましい。
尚、本実施の形態では、Ｌ３は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。

また、図８（ｂ）に示すように、本実施の形態では、仕切り部材１１７において、軸受け部１１７ａの軸受け開口部１１７ｂから底部１１７ｃ迄の長さＬ４は、例えば、２０．５ｍｍである。軸受け開口部１１７ｂの内径Ｌ５は、例えば、５ｍｍである。軸受け部１１７ａの底部１１７ｃの内径Ｌ６は、例えば、４ｍｍである。
本実施の形態では、軸受け開口部１１７ｂ付近のクリアランスが０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍとなるように、軸受け部１１７ａに挿入するアジテータシャフト１４１の先端部１４１ａの最大外径を適宜小さくして調製する。

このように、本実施の形態では、供給トナー収容容器１０４と回収トナー収容容器１０６とを連結する仕切り部材１１７に、撹拌搬送部材であるアジテータ１４０のアジテータシャフト１４１の先端部１４１ａを軸支する円筒形状の軸受け部１１７ａを一体的に設けている。そして、軸受け部１１７ａの先端部を、供給トナー収容容器１０４の連結部１０８の端部よりも回収トナー収容容器１０６側に突出するように形成している。
先端部１４１ａを軸支する円筒形状の軸受け部１１７ａを円筒袋構造とすることにより、供給トナー収容容器１０４に収容するトナーが回収トナー収容容器１０６にこぼれ出ることを防止することができる。
また、円筒形状の軸受け部１１７ａを、約２０ｍｍ程度、供給トナー収容容器１０４の外側に突出させ、先端部１４１ａを円筒袋構造で支えている。これにより、アジテータシャフト１４１の軸方向に直行する力がかかる場合であっても、アジテータシャフト１４１の軸が変形せず、安定的に供給トナー収容容器１０４内のトナーを搬送し、残留トナー量を極限まで少なくすることができる。

次に、トナーカートリッジ１３の供給トナー収容容器１０４の構造について説明する。
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、供給トナー収容容器１０４の長手方向に直交する方向の複数箇所の断面図であり、各断面を開口部１０５側から眺めた状態を示す。図９（ａ）〜図９（ｃ）に示す状態の上下方向は、トナーカートリッジ１３の画像形成装置への取り付け状態と同様な姿勢における上下方向と一致している。
図９（ａ）は、供給トナー収容容器１０４の長手方向における開口部１０５側の約１／３を占める領域の断面図である。図９（ｂ）は、供給トナー収容容器１０４の長手方向に沿って開口部１０５と反対側の約２／３を占めるトナー供給側領域１１０にて、開口部１０５側に比較的近い部分の断面図である。図９（ｃ）は、トナー供給口１１１を含む領域の断面図である。

図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、供給トナー収容容器１０４は、角部（隅部）のＲ形状等を有するが、全体としては矩形状（略矩形状）の断面を形成し、画像形成装置に取り付けた状態と同様な姿勢の左下（図９（ａ）の底面の一側部、取り付け状態にて画像形成装置の本体１側、）に角部１０４ａと、供給トナー収容容器１０４の内部にて角部１０４ａの上方に隅部１０４ｂとを備える。
図９（ｂ）に示すように、トナー供給側領域１１０では、図９（ａ）に示す角部１０４ａの部分が円弧形状の側面１１０ａを形成する。そして、図９（ｃ）に示すように、この円弧状に形成される側面１１０ａの長手方向に沿った方向の端部に、現像装置１１（図１参照）にトナーを供給するトナー供給口１１１を有する。

図９（ｃ）に示すように、トナー供給口１１１の上方に位置する隅部１０４ｂには、曲率部１１６が形成されている。また、図９（ｃ）に示すように、この曲率部１１６は、変化点１１６ａから切り上がる段差１１６ｂを有する。この段差１１６ｂは、供給トナー収容部１０２のトナー収容容積を拡大し、小型のトナーカートリッジ１３であってもトナー収容量を増やすように構成される。

一般に、矩形領域の隅（各隅部）には、トナーの経時的変化によって、例えば、トナーの表面が溶解し、トナー同士がブロック状に凝集する所謂トナーブロッキングが生じやすい。トナー供給口１１１の上方の隅部１０４ｂを曲率部１１６に置き換えることで、例えば、トナーカートリッジ１３を逆さま又は横倒しの姿勢で保管しても、トナー供給口１１１の真上でのトナーブロッキングの発生を抑制することができる。また、トナー供給口１１１の上方にトナーブロッキングが発生しても、撹拌搬送部材（アジテータ１４０）の回転し始めに、トナー供給口１１１側から離れる方向にトナーブロッキングを移送しやすい。

図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、供給トナー収容容器１０４内における撹拌搬送部材の回転状態を説明するための図である。撹拌搬送部材であるアジテータ１４０は、アジテータシャフト１４１の先端部１４１ａの中心を回転中心として、図の矢印方向に回転する。この回転にて、アジテータフィルム１４２の羽根部分（先端）は、供給トナー収容部１０２（供給トナー収容容器１０４）の内面に接触して撓む。このとき、アジテータフィルム１４２は、スリット１４２ａを有するために螺旋状に変形した状態で回転駆動される。この回転駆動によって、アジテータ１４０は、供給トナー収容部１０２内に収容する供給トナーを撹拌し、供給トナー収容部１０２の一方側の角部（隅部）に設けるトナー供給口１１１へ向けてトナーを移動させ、各々のトナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂから各々の現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂに向けて徐々に、この一方側のトナーを供給する。

例えば、図１０（ａ）に示す状態から図１０（ｂ）に示す状態に移行すると、図１０（ｂ）に示すように、アジテータフィルム１４２にて他の羽根部分よりも長さの短い切欠片１４２ｅがトナー供給口１１１に跳ね上げられる。これによって、供給トナー収容容器１０４内にて搬送されるトナーをトナー供給口１１１から良好に送り出すことができる。

また、図１０（ｂ）に示す状態から図１０（ｃ）に示す状態に移行すると、曲率部１１６に接触していたアジテータフィルム１４２の羽根部分のうち、長さの短い切欠片１４２ｅが、段差１１６ｂの存在により変化点１１６ａにて跳ね上がる（図１０（ｃ）参照）。この切欠片１４２ｅの跳ね上がりは、凝集したトナー（トナーブロッキング）をほぐすために有効である。

また、図７に示すように、アジテータフィルム１４２の羽根部分にて、切欠片（挿入片）１４２ｅと隣接して設ける摺擦片１４２ｄは、切欠片（挿入片）１４２ｅよりも回転中心からの長さが長い。そして、摺擦片１４２ｄは、アジテータシャフト１４１から最も遠い供給トナー収容容器１０４の内壁を摺擦する。例えば、図１０（ｄ）に示すように、供給トナー収容容器１０４の隅部１０４ｃを、摺擦片１４２ｄの先端が摺擦することが可能である。

（トナー）
次に、本実施の形態で使用するトナーについて説明する。
本実施の形態で使用するトナーは、主成分として結着樹脂と着色剤とを用いる。さらに、必要に応じて種々の外添剤を用いる。

（結着樹脂）
結着樹脂としては、各種の重合性単量体の単独重合体及び共重合体からなる熱可塑性樹脂が挙げられる。
重合性単量体としては、例えば、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等が挙げられる。

代表的な結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。

（着色剤）
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等が挙げられる。

本実施の形態で使用するトナーの体積平均粒子径は、通常、１０μｍ以下である。体積平均粒子径が過度に大きいと、画質が低下し、特に粒状性が低下する傾向がある。

（外添剤）
本実施の形態で使用する外添剤としては、通常、無機酸化物微粒子、帯電制御剤、離型剤（ワックス類）、クリーニング助剤等が挙げられる。
無機酸化物微粒子としては、例えば、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｎＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｋ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、ＳｎＯ_２、ＺｒＯ_２、ＣａＯ・ＳｎＯ_２、Ｋ_２Ｏ・（ＴｉＯ_２）ｎ等が挙げられる。これらの中でも、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２が好ましい。無機酸化物微粒子の粒径は、通常、３ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。
これらの無機酸化物微粒子は、単体で用いてもよく、他の無機酸化物微粒子等と併用してもよい。また、有機物微粒子を併用することもできる。

帯電制御剤としては、例えば、安息香酸金属塩、サリチル酸金属塩、アルキルサリチル酸金属塩、カテコール金属塩、含金属ビスアゾ染料、テトラフェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロム等の錯体からなる染料、フッ素系界面活性剤、マレイン酸共重合体等の高分子酸、トリフェニルメタン顔料、極性基含有レジンタイプ帯電制御剤等が挙げられる。また、これらを適宣組合せたものが好ましく使用できる。

離型剤としては、従来から知られているものを使用することができ、特に限定されない。具体例としては、例えば、天然ワックスとしては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス；ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス；オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス；パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラクタム等の石油ワックス等が挙げられる。
合成ワックスとしては、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス；１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド；低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等の低分子量オレフィン等が挙げられる。
さらに、低分子量の結晶性高分子樹脂としては、ポリｎ−ステアリルメタクリレート、ポリｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートの単独重合体又はこれらの共重合体、長鎖アルキル基を側鎖として有する結晶性高分子等が挙げられる。これらの中でも、パラフィンワックス、エーテルワックスが好ましい。

クリーニング助剤としては、例えば、シリカ等の無機微粉末；脂肪酸又はその誘導体及び金属塩等の有機微粉末；フッ素系樹脂微粉末等が挙げられる。

（トナーの形状係数ＳＦ１）
本実施の形態で使用するトナーは、下記式（１）で定義する形状係数ＳＦ１の平均値が１３０以下、好ましくは１００〜１３０、より好ましくは、１１０〜１３０の範囲である。
ＳＦ１＝１００×（π／４）×（ＭＬ^２／Ｓ） 式（１）
式（１）中、ＭＬは、トナー粒子の絶対最大長である。Ｓは、トナー粒子の投影面積である。形状係数ＳＦ１は、真球の場合に１００となり、歪が大きくなるほど大きな値となる。トナー粒子の絶対最大長及びトナー粒子の投影面積は、主に、光学顕微鏡画像または走査電子顕微鏡画像を画像解析装置を用いて解析することにより数値化する。

本実施の形態では、式（１）で定義する形状係数ＳＦ１が１３０以下であるトナーを使用することにより、供給トナー収容容器１０４内のトナーの搬送性が確保されるとともに、円筒袋構造を有する軸受け部１１７ａにアジテータシャフト１４１の先端部１４１ａを挿入した状態で、軸受け部１１７ａ内へのトナーの侵入が抑制される。このため、軸受け部１１７ａ内に侵入したトナーの凝集、トナーの融着等が発生しなくなる。
トナーの形状係数ＳＦ１が過度に大きいと、供給トナー収容容器１０４内のトナーの流動性が増大し、軸受け部１１７ａ内へのトナーの侵入が増大する傾向がある。

本実施の形態で使用するトナーの式（１）で定義する形状係数ＳＦ１が１３０以下であることにより、軸受け部１１７ａ内へのトナーの侵入が抑制される理由は明確ではないが、以下のように考えられる。
即ち、供給トナー収容容器１０４内に収容されるトナーは、撹拌搬送部材であるアジテータ１４０により撹拌されることにより、トナー粒子同士が互いに摺擦する。そのため、トナー粒子の形状が球形に近い（形状係数ＳＦ１ １００〜１３０）と、トナー粒子表面への外添剤の埋没が短時間で起こり、トナー粒子同士の表面が面接触するようになる。その結果、トナー粒子同士が滑りにくくなり、アジテータシャフト１４１の先端部１４１ａと軸受け部１１７ａ内の間隙にトナーが入りにくくなると考えられる。

一方、トナー粒子の形状が凹部の多い不定形等（形状係数ＳＦ１＞１３０）の場合は、凹部の外添剤が埋没しにくいことと、凸部の曲率が高いために、トナー粒子の接触は点接触となる。このため、供給トナー収容容器１０４内における撹拌を続けても、トナー粒子同士が滑りやすく、軸受け部１１７ａ内の間隙にトナーが入りやすくなると考えられる。軸受け部１１７ａ内の間隙にトナーが侵入し、軸受け部１１７ａ内で凝集、融着すると、アジテータ１４０によるトナーの撹拌効果が低下するとともに、凝集または融着したトナーが現像装置１１に搬送されると画像欠陥の原因になる虞がある。

本実施の形態で使用するトナーの形状係数ＳＦ１を１３０以下にするための調節方法としては、従来公知の方法が採用でき特に限定されない。例えば、重合法によりトナーを製造して球形化を図る方法（特開昭６１−１８９６５号公報、特開昭６１−１９６０２号公報）；トナー配合成分を含む樹脂と媒体とを、樹脂及び媒体の軟化点温度で混合撹拌し、次いで媒体を除去する方法（特開昭６０−５７３５０号公報）；トナー配合成分を含む樹脂を溶融状態で噴霧化し、冷却して、球形化を図る方法（特開昭５４−８０７５２号公報）；混練、粉砕、分級の各工程を経て得られた粒子を溶媒に再分散し、粒子粉末の表面をスプレードライヤーを用いて熱風等により溶融して球形化を図る方法（特開昭５６−５２７５８号公報、特開昭５９−１２７６６２号公報）；混練、粗粉砕して得られた粒子粉末を、流入空気の温度を調整することにより、微粉砕すると同時に球形化を図る方法（特開昭６１−６１６２７号公報）；混練、粉砕、分級の各工程を経て得られた粒子粉末を、熱気流中に分散してその表面を溶融して球形化を図る方法（特開昭５８−１３４６５０号公報、特開昭５９−１２７６４０号公報、特開昭６１−２４９７１０号公報、特開平３−１７９３６３号公報）；混練、粉砕、分級の各工程を経て得られた粒子粉末を固気二相流中で機械的衝撃力を与えて表面を滑らかにし、球形化を図る方法（特開昭６３−２３５９５７号公報、特開昭６３−２４９１５５号公報、特開平２−１６７５６６号公報）等が挙げられる。

（トナーの製造方法）
本実施の形態で使用するトナーは、従来公知の製造方法によって製造することができる。製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜決定することができる。例えば、混練粉砕法、混練冷凍粉砕法、液中乾燥法、溶融トナーを不溶解性液体中で剪断撹拌して微粒子化する方法、結着樹脂と着色剤を溶剤に分散させジェット噴霧により微粒子化する方法、乳化重合法による樹脂を用いる乳化凝集法、懸濁重合法、溶解懸濁法等が挙げられる。

具体的には、例えば、樹脂、離型剤、着色剤及び荷電制御剤等を加圧ニーダー等を用い均一に分散した後、機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー粒径に微粉砕化し、必要により、トナー粒子の平滑化及び球形化を施し、更に、分級工程を経て粒度分布がシャープなトナーを得る粉砕方法；ディスク又は多流体ノズルを用いて溶融混合物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法（特公昭５６−１３９４５号公報等）；懸濁重合方法を用いて直接トナーを生成する方法（特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報）；単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法；水溶性極性重合開始剤の存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合方法等が挙げられる。

さらに、樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液及び離型剤粒子分散液を混合した後、これらの粒子を凝集し、凝集体粒子を加熱して融合する方法（特許第３２４６３９４号公報）；結着樹脂と、特定の酸価及びアミン価を有するポリマー分散剤を含む着色剤とを、有機溶媒中に溶解または分散させた油相成分を調製し、これを水性媒体中に分散させて造粒する方法（特許第３６６１４２２号公報）；結着剤樹脂として、スチレン及びα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類を含む重合性混合物を懸濁重合して調製し、極性ポリマーをトナー粒子表面に偏在させる方法（特公平０７−０３４１２６号公報）；微粉砕後の原料トナー粒子に熱風を吹きつける熱処理により球形化する方法（特開平５−２８１７８３号公報）；粉砕後のトナーを加熱気流中で結着樹脂の軟化点以上に加熱する際に結着樹脂が膨潤する溶剤の蒸気を用いる方法（特開平９−３４１７５号公報）等が挙げられる。これらのなかでも、従来の粉砕法で作製したトナーを機械的、あるいは熱により、球形化する方法、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化凝集法等が好ましい。

（キャリア）
本実施の形態では、前述したトナーと所定のキャリアとを組み合わせ、２成分系の現像剤として調製することが可能である。
キャリアとしては、従来公知のキャリアが挙げられ特に限定されない。例えば、樹脂被覆キャリア等が挙げられる（特開昭６２−３９８７９号公報、特開昭５６−１１４６１号公報等）。尚、トナーとキャリアとの混合比は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

キャリアの具体例としては、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄粉等の磁性粒子を被覆材料で被覆したコートキャリアが好ましい。キャリアの平均粒子径は、通常、２０μｍ〜１００μｍの範囲であることが必要である。キャリアの平均粒子径が過度に大きいと、現像機内におけるストレスにより被覆層の剥がれが生じ、キャリア抵抗が低下する傾向がある。キャリアの平均粒子径が過度に小さいと、キャリアがコピー上に移行するＢＣＯと呼ばれるトラブルが発生しやすくなったり、トナーインパクションが発生して、現像剤抵抗が上昇する傾向がある。

また、キャリアを構成する磁性粒子の磁力は、通常、３０００エルステッドにおける飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｇ以上、好ましくは、６０ｅｍｕ／ｇ以上である。飽和磁化が過度に低いと、キャリアがトナーと共に感光体上に現像される傾向がある。
磁性粒子を被覆する被覆樹脂としては、トナーに帯電性を付与するための帯電付与樹脂及びトナー成分がキャリアへ移行することを防止するための低表面エネルギー材料を用いる。また、被覆樹脂層の抵抗制御のために導電粉を用いてもよい。

トナーに負帯電性を付与するための帯電付与樹脂としては、例えば、アミノ系樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エチルセルロース樹脂等が挙げられる。

トナーに正帯電性を付与するための帯電付与樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、フッ素系樹脂、無水マレイン酸等の水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基、酸無水物を含む単量体の重合体等が挙げられる。

トナーがキャリアへ移行することを防止するための低表面エネルギー材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー、シリコーン樹脂等が使用できる。

導電粉としては、たとえば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの導電粉は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が過度に大きいと、電気抵抗の制御が困難になる傾向がある。

被覆層の構造は、前記２種類の樹脂を相溶させてもよく、相溶しない場合は相分離構造でもよい。また低表面エネルギー材料中に帯電付与樹脂を微粒子状に分散してもよい。
上述の被覆層を磁性粒子上に形成する方法としては、例えば、被覆層形成用原料溶液（溶剤中に、帯電付与樹脂、低表面エネルギー材料、導電粉等を含む）を用いる方法が挙げられる。具体的には、磁性粒子表面に被覆層形成原料溶液を噴霧し、その後、脱溶剤を行うスプレードライ法；ニーダーコーターの中で磁性粒子と被覆層形成原料溶液とを混合し、脱溶剤を行うニーダーコーター法等が挙げられる。

本実施の形態において、前述したキャリアは、任意のトナーと組み合わせて現像剤として用いることができ、特にフルカラー現像剤として用いることが好ましい。
また、キャリアに対するトナーの被覆率（カバレッジ）は、通常、２０％〜７０％である。被覆率が過度に小さいと現像剤の抵抗が低下し、キャリア自体が現像されたり、ブラシマークと呼ばれる現像剤のブラシ筋が画像に生じる傾向がある。被覆率が過度に大きいと、現像剤の抵抗が増大し、低電位部への現像性が低下する等の画質欠陥が生じる傾向がある。

本実施の形態においては、トナーと所定のキャリアとを組み合わせ、２成分系の現像剤として使用する場合は、予め、トナーカートリッジ１３に適量のキャリアをトナーとともに投入し、トナーが消費されることにより、トナー供給とともに一定のキャリアを現像装置１１に供給し、一方、余剰現像剤を回収し、現像剤の帯電レベルを常に一定に保つようにすることが好ましい。
一般に、２成分系の現像剤の場合は、トナーは常に消費され新しく入れ替わるが、キャリアは現像装置１１内に残留し、トナー成分による汚染にさらされ、いずれ寿命に至る。この寿命は主にトナー消費量に対応し、消費量が多いほど早く寿命が尽きる。このため、現像剤の寿命を長くするために、トナー消費量に対応してキャリアの供給比率を調節する。

以下、実施例及び比較例に基づき本発明をより具体的に説明する。尚、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
本実施例では、下記に示すように各種分散液、トナーを調製する。樹脂微粒子、トナーの物性測定は以下の方法で行う。

（１）分子量の測定
樹脂微粒子、トナーの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー株式会社製：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０）を用いて測定し、標準ポリスチレンに換算した値として求める。

（２）ガラス転移温度の測定
樹脂微粒子、トナーのガラス転移温度は、示差走査熱量計（株式会社島津製作所製：ＤＳＣ−５０）を用いて、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定する。

（３）分散微粒子の粒径の測定
樹脂分散微粒子、着色剤分散微粒子、離型剤分散微粒子の粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所製：ＬＡ−７００）を用いてそれぞれ測定する。得られる粒度分布から、体積平均粒径、小粒径側体積粒度分布指標ＧＳＤｖ−ｕｎｄｅｒを求める。

（４）トナーの形状係数の測定
トナー粒子をスライドグラス上に散布し、光学顕微鏡像をビデオカメラを通じて画像解析装置（ニレコ株式会社製：ＬＵＺＥＸＩＩＩ）に取り込み、円相当径を測定し、トナー５０個について測定する絶対最大長（ＭＬ）及び投影面積（Ａ）に基き、前述した式（１）から形状係数ＳＦ１を求め、その個数平均を形状係数ＳＦ１の平均値として求める。

（５）トナーの調製（トナー１〜トナー７）
（５−１ トナー１）
以下に説明するように、予め調製した２種類の樹脂分散液（樹脂分散液１、樹脂分散液２）と、着色剤分散液及び離型剤分散液を用いてトナーを調製する。得られるトナーの形状係数ＳＦ１は１２０である（トナー１）。

（樹脂分散液１）
スチレン３７２ｇ、ｎブチルアクリレート２８ｇ、アクリル酸６ｇ、ドデカンチオール２３ｇ及び４臭化炭素４ｇを混合溶解する。これを、フラスコ中で、界面活性剤（非イオン性界面活性剤（三洋化成工業株式会社製：ノニポール４００）５ｇ、アニオン性界面活性剤（三洋化成工業株式会社製：ネオゲンＳＣ）１０ｇを含むイオン交換水５５０ｇに分散・乳化し、１０分間混合しながら、過硫酸アンモニウム４ｇを溶解したイオン交換水５０ｇを投入し、窒素置換を行う。
次に、フラスコの内容物を撹拌しながら、７０℃で５．５時間、乳化重合を継続する。これにより、中心径１６０ｎｍ、ガラス転移温度６０℃、重量平均分子量（Ｍｗ）１２，３００のアニオン性樹脂分散液（樹脂分散液１）を得る。

（樹脂分散液２）
スチレン２７８ｇ、ｎブチルアクリレート１２２ｇ及びアクリル酸８ｇを混合溶解する。これを、フラスコ中で、界面活性剤（三洋化成工業株式会社製：非イオン性界面活性剤ノニポール４００）５ｇ、アニオン性界面活性剤（三洋化成工業第一工業製薬株式会社製：ネオゲンＳＣ）１２ｇを含むイオン交換水５５０ｇに分散・乳化し、１０分間混合しながら、過硫酸アンモニウム３ｇを溶解したイオン交換水５０ｇを投入し、窒素置換を行う。
次に、フラスコの内容物を撹拌しながら、７０℃で５．５時間、乳化重合を継続する。これにより、中心径１０２ｎｍ、ガラス転移温度５２℃、重量平均分子量（Ｍｗ）５５５，０００のアニオン性樹脂分散液（樹脂分散液２）を得る。

（着色剤分散液）
銅フタロシアニン顔料（ＢＡＳＦ ＡＧ社製：ＰＶＦＡＳＴＢＬＵＥ）２０ｇ、アニオン性界面活性剤（第一工業製薬株式会社製：ネオゲンＳＣ）２ｇ、イオン交換水７８ｇを混合し、超音波洗浄機（本田電子株式会社製Ｗ−１１３）にて発振周波数２８ｋＨｚで１０分間分散し、着色剤分散液を得る。この着色剤分散液は、体積平均粒径１５５ｎｍであり、１μｍ以上の粗大粒子は観察されない。

（離型剤分散液）
パラフィンワックス（融点８５℃，日本精蝋株式会社製：ＨＮＰ０１９０）２００ｇ、アニオン性界面活性剤（第一工業製薬株式会社製：ネオゲンＳＣ）１０ｇ、イオン交換水７９０ｇを９５℃に加熱し、ゴーリンホモジナイザーで５６０×１０５Ｎ／ｍ２の吐出圧力で乳化した後、急冷し、離型剤分散液を得る。この離型剤分散液は、体積平均粒径１５５ｎｍであり、０．８μｍ以上の粗大粒子は５％以下である。

上述した樹脂分散液１を１８０ｇ、樹脂分散液２を８０ｇ、着色剤分散液３０ｇ、離型剤分散液１３０ｇ及びカチオン性界面活性剤（花王株式会社製：サニゾールＢ−５０）１．５ｇを、丸型ステンレス製フラスコ中でウルトラタラックスＴ５０で混合分散し、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら５０℃まで加熱する。５０℃で１時間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると約６μｍの凝集粒子が生成していることが確認される。
その後、さらにアニオン性界面活性剤（第一工業製薬株式会社製：ネオゲンＳＣ）３ｇを追加し、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら９５℃まで加熱し、４．５時間保持する。冷却後、ろ過し、イオン交換水で充分洗浄しトナーを得る（トナー１）。トナー１の形状係数ＳＦ１の平均値は１２０である。

（５−２ トナー２）
以下に説明するように、予め調製した樹脂分散液１，２と、着色剤分散液及び離型剤分散液を用いてトナーを調製する。得られるトナーの形状係数ＳＦ１は１１２である（トナー２）。
着色剤（大日本インキ化学工業株式会社製：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルーＢ１５）３１５質量部、ポリマー分散剤（楠本化成株式会社製：ディスパロンＤＡ−７２５；ポリエステル酸アミドアミン塩、酸価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価４８）４質量部、顔料誘導体（ゼネカ株式会社製：ソルスパース５０００）１質量部を、酢酸エチル７５質量部に加え、湿式微粒分散機（サンドミル）で溶解・分散し、着色剤分散液を調製する。なお、ポリマー分散剤は、予め溶媒を除去しておく。
離型剤として、パラフィンワックス（融点８９℃）３０質量部に酢酸エチル２７０質量部を加え、加熱・溶解後に、急冷し、ワックス微分散液を作製する。
結着樹脂として、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物とビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物及びテレフタル酸誘導体からなるポリエステル樹脂（Ｍｗ２２，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）６５℃、融点（Ｔｍ）１０５℃）を用いる。このポリエステル樹脂１３６質量部、着色剤分散液３４質量部、酢酸エチル５６質量部とを撹拌・混合後、ワックス微分散液７５質量部を加え、均一になるまでよく撹拌する。この液を油相成分とする。

一方、炭酸カルシウム４０質量部及び水６０質量部を、ボールミルで１５時間撹拌して炭酸カルシウム分散液を調製する。次に、この炭酸カルシウム分散液１２４質量部、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩２％水溶液（第一工業製薬株式会社製：セロゲンＢＳ−Ｈ）９９質量部及び水１５７質量部を、ホモジナイザー（ＩＫＡ株式会社製：ウルトラタラックス）を用いて７分間撹拌し、水性媒体を作製する。
この水性媒体３４５質量部及び上述の油相成分２５０質量部を、ホモジナイザーで撹拌し、混合懸濁液を得る。さらに、室温、常圧で、４８時間プロペラ型撹拌機で撹拌し溶媒を除去する。次に、塩酸を加え、炭酸カルシウムを除去した後、水洗、乾燥、分級して、平均粒子径６．５μｍの固形トナー（トナー２）を得る。得られるトナーの形状係数ＳＦ１の平均値は１１２である（トナー２）。

（５−３ トナー３）
以下に述べる方法で懸濁重合トナーを調製する。得られるトナーの形状係数ＳＦ１は１０８である（トナー３）。
スチレン１４５ｇ、ｎ−ブチルメタクリレート５５ｇ、スチレン−ジエチルアミノエチルメタクリレート共重合体（モノマー比９：１，数平均分子量２２，０００）２２ｇ及び大日本インキ化学工業株式会社製：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルーＢ１５、１２ｇを、７０℃に加温し、分散する。次に、これを高剪断力混合装置（特殊機化工業株式会社製：ＴＫホモミキサー）を備える容器中で、約７０℃に加熱しながら約６分間混合し、その後、アゾビスイソブチロニトリル６ｇを溶解して重合性混合物を調製する。

別に、水１，０００ｍｌに分散剤（アエロジール＃２００）４ｇを分散し、約７０℃に加温し、ＴＫホモミキサーの撹拌下に上述の重合性混合物を投入し、更に８５００ｒｐｍで約６０分撹拌する。その後、この混合系をパドル刃撹拌翼で撹拌しつつ重合を完結させる。続いて、分散剤を水酸化ナトリウムで除去後、水洗、ろ過、乾燥し、シアンカラートナー（トナー３）を得る。得られたシアンカラートナーの個数平均径は９．５μｍである。得られるトナーの形状係数ＳＦ１の平均値は１０８である（トナー３）。

（５−４ トナー４）
以下に述べるスプレイドライヤー法でトナーを調製する。得られるトナーの形状係数ＳＦ１の平均値は１２５である（トナー４）。
ポリエステル（三井東圧化学株式会社製：ＸＰＥ１４８５）９５質量部、ポリプロピレンワックス（三洋化成工業社製：ビスコール５５０Ｐ）５質量部、荷電制御剤（オリエント化学（株）製：Ｓ−３４）０．５質量部、着色剤（三菱化学株式会社製：カーボンブラックＭＡ−１００）３．５質量部を、混合、溶融・混練後、冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕した。

その後、ジェットミルにて微粉砕を行った。さらに、スプレイドライヤー（熱風温度２００℃、平均滞留時間１．１秒の条件で熱気流中に粉体を噴霧）を用い、球形化処理を行い、次に、過剰の微粉域および粗粉域を風力分級機にて除去後、ヘンシェルミキサーにて、外添剤（日本アエロジル株式会社製：シリカＲ−９７４）０．３質量％を乾式ミキシングし、過剰の粗粉域を４５μｍ網目の振動篩にて除去し、体積平均粒径約９．８μｍのブラックトナーを得た（トナー４）。得られるトナーの形状係数ＳＦ１の平均値は１２５である（トナー４）。

（５−５ トナー５）
以下に述べる機械式法でトナーを調製する。得られるトナーの形状係数ＳＦ１は１２８である（トナー５）。
結着樹脂（スチレン−アクリル共重合体）１００質量部、結着剤（マゼンタ顔料）１０質量部、離型剤（カルナウバワックス）５質量部をミキサーにより混合し、混練機により１５０℃の条件で溶融混練する。これを冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、さらにジェットミル粉砕機により、微粉砕を行い、風力式分級機にて分級を行って、不定形の粒子を得る。この粒子の体積平均粒子径は８．０μｍである。この不定形の粒子を、奈良機械製作所（株）のハイブリタイザーＮＨＳ−１型を用い、球形化する。得られるマゼンタ色トナーの形状係数ＳＦ１の平均値は１２８である（トナー５）。

（５−６ トナー６）
トナー４のスプレイドライヤー法による球形化処理前の粉砕・分級後トナーをトナー６とした。形状係数ＳＦ１は１４５であった。

（５−７ トナー７）
トナー５の機械式球形化装置の処理時間を短縮し、形状係数ＳＦ１を１３５としたトナーをトナー７とした。

（実施例１〜実施例５、比較例１，２）
上述した７種類のトナー（トナー１〜トナー７）を用いて、以下の評価を行った。
上述した７種類のトナー（トナー１〜トナー７）をそれぞれ充填したトナーカートリッジ１３について、外部モーターによりアジテータ１４０を約２５０ｒｐｍで回転し、トナーカートリッジ１３内の各トナーを高負荷で撹拌する加速試験を行う。
上述した条件でアジテータ１４０を１時間回転後、供給トナー収容容器１０４と仕切り部材１１７とを分解し、仕切り部材１１７に設けた軸受け部１１７ａ内に侵入するトナー及び固着の有無を観察する。また、同様な条件でアジテータ１４０を３時間回転後、軸受け部１１７ａ内に侵入するトナー及び固着の有無を観察する。結果を表１に示す。

さらに、上述した条件で加速試験を行ったトナーカートリッジ１３を図１に示す画像形成装置にそれぞれ装着し、３０％印字率のハーフトーン画像を出力し、凝集または融着したトナーによる画像欠陥の有無を評価する。画像評価は以下の基準に基く。結果を表１に示す。
○ ：画像欠陥が無い
○△：画像欠陥が１以上３個以下
△ ：画像欠陥が３個より多く６個以下
△×：画像欠陥が６個より多く９個以下
× ：画像欠陥が１０個以上

表１に示す結果から、本実施例で調製するトナーを充填したトナーカートリッジ１３（実施例１〜実施例５）は、容器内のトナーの搬送性が確保されるとともに、軸受け部１１７ａ内へのトナーの侵入が抑制され、軸受け部１１７ａ内に侵入したトナーの凝集、トナーの融着等が発生しないことが分かる。
また、トナーカートリッジ１３内で凝集または融着したトナーによる画像欠陥が観察されないことが分かる。

本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図である。 画像形成装置の外観を示す斜視図である。 画像形成装置のカバーを開けた状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係るトナーカートリッジの外観を示す斜視図である。 トナーカートリッジを分解した状態を示す構成図である。 トナーカートリッジを分解した状態の開口部近傍を示す斜視図である。 撹拌搬送部材としてのアジテータを示す斜視図である。 仕切り部材の軸受け部にアジテータを軸支する状態を説明する断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、供給トナー収容容器の長手方向に直交する方向の複数箇所の断面図であり、各断面を開口部側から眺めた状態を示す。 （ａ）〜（ｄ）は、供給トナー収容容器内における撹拌搬送部材の回転状態を説明するための図である。

符号の説明

１…本体、１１…現像装置、１３…トナーカートリッジ、１０２…供給トナー収容部、１０４…供給トナー収容容器、１１０…トナー供給側領域、１１１…トナー供給口、１１６…曲率部、１１６ａ…変化点、１１６ｂ…段差、１４０…アジテータ、１４１…アジテータシャフト、１４２…アジテータフィルム、１４２ｄ…摺擦片、１４２ｅ…切欠片（挿入片）

Claims (5)

1. 角部にトナー供給口を有する矩形状のトナー収容容器と、
   前記トナー収容容器内にて所定の回転方向に回転可能に設けられ当該トナー収容容器内のトナーを前記トナー供給口に向けて撹拌搬送する撹拌搬送部材と、
   回収したトナーを収容する回収トナー収容容器と、
   前記トナー収容容器と前記回収トナー収容容器とにより挟持され当該トナー収容容器と当該回収トナー収容容器とを仕切りつつ、前記撹拌搬送部材の回転軸が挿入される円筒袋構造を有し当該回転軸を軸支し当該回収トナー収容容器内に突出する軸受け部が一体的に設けられた仕切り部材と、を備え、
   前記トナー収容容器内に収容する前記トナーは、下記式（１）により定義する形状係数（ＳＦ１）の平均値が１３０以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。
   ＳＦ１＝１００×（π／４）×（ＭＬ^２／Ｓ） 式（１）
   （但し、式（１）中、ＭＬは、トナー粒子の絶対最大長である。Ｓは、トナー粒子の投影面積である。）
2. 前記トナーは、乳化凝集法トナー又は懸濁重合法トナー、溶解懸濁法トナー、粉砕加熱トナーであることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 前記トナー収容容器は、当該トナー収容容器の内部に設けられ前記トナー供給口側の長手方向に沿って円弧状に形成されるトナー供給側領域を有することを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
4. 前記撹拌搬送部材は、前記トナー収容容器内に回転可能に軸支される軸部と、当該軸部に設けられ当該トナー収容容器に収容される前記トナーから受ける圧力により歪曲される撹拌搬送部とを備え、
   前記軸部の前記トナー収容容器内の部分の長さＬ１と、前記軸受け部に収容される先端部の長さＬ２との比（Ｌ２／Ｌ１）が、０．１以上であることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
5. 前記仕切り部材は、前記撹拌搬送部材の前記回転軸を軸支し前記回収トナー収容容器内に突出する軸受け部の内径と当該撹拌搬送部材の当該回転軸の外径との差が０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。

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