(57)【要約】【課題】部品点数を削減しつつ、トナーを排出量を安定化できるトナー収容器を提供する。【解決手段】トナーカートリッジ３５では、容器５１は、トナーが排出される排出口５９が形成されている。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、弾性体として構成されるとともに、所定軸回りに回転可能なシート体である。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、所定軸回りに回転するとき、容器５１の内面から間欠的に受ける接触抵抗に伴って変形動作と復元動作とが繰り返されることによって、排出口５９に向けてトナーを搬送することが可能である。第１のシート体５５には、開口部５５ａが形成されている。第２のシート体５７は、第１のシート体５５の回転方向後側に配置された状態、かつ開口部５５ａの少なくとも一部領域を覆った状態で、第１のシート体５５に重ね合わされる。第１のシート体５５は、第２のシート体５７より剛性が高い。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーが収容されるとともに、トナーが排出される排出口が形成された筐体と、
弾性体として構成されるとともに、所定軸回りに回転可能なシート体であって、前記所定軸回りに回転するとき、前記筐体の内面から間欠的に受ける接触抵抗に伴って変形動作と復元動作とが繰り返されることによって、前記排出口に向けてトナーを搬送することが可能な第１のシート体及び第２のシート体と、を含み、
前記第１のシート体には、開口部が形成され、
前記第２のシート体は、前記第１のシート体の回転方向後側に配置された状態、かつ前記開口部の少なくとも一部領域を覆った状態で、前記第１のシート体に重ね合わされるとともに、前記第１のシート体より剛性が低い、
トナー収容器。
【請求項２】
前記第２のシート体は、前記第１のシート体に形成された開口部の全領域を覆う形状である、請求項１に記載のトナー収容器。
【請求項３】
前記第１のシート体は、回転半径方向において、前記第２のシート体より長い、請求項１又は２に記載のトナー収容器。
【請求項４】
トナーを前記筐体内で撹拌するための回転可能なアジテータをさらに備え、
前記アジテータは、回転軸方向にトナーを搬送可能な撹拌羽根を有しており、
前記第１のシート体及び前記第２のシート体は、前記アジテータに固定されている、請求項１〜３のいずれかに記載のトナー収容器。
【請求項５】
前記撹拌羽根は、前記回転軸方向において、前記第１のシート体及び前記第２のシート体に対応する空間領域へトナーを搬送し、
前記第１のシート体及び前記第２のシート体は、上記空間領域に位置するトナーを前記排出口へ供給する、請求項４に記載のトナー収容器。
【請求項６】
前記第１のシート体及び前記第２のシート体は、前記排出口の回転方向後側位置において前記筐体の内面に接触して変形しており、前記排出口の回転方向前側位置では、前記筐体の内面から受ける接触抵抗が解放されて復元動作を行う、請求項１〜５のいずれかに記載のトナー収容器。
【請求項７】
前記第１のシート体及び前記第２のシート体は、回転時において、前記筐体の上側内面に接触することによって変形される、請求項１〜６のいずれかに記載のトナー収容器。
【請求項８】
現像器と、
前記現像器にトナーを供給する、請求項１〜７のいずれかに記載のトナー収容器と、
を備えた画像形成装置。
【請求項９】
前記現像器に設けられたトナーセンサと、
前記アジテータを駆動するためのモータと、
前記トナーセンサからの検出信号に基づいて、前記モータを駆動する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記トナーセンサからの検出信号に基づかず、予測に基づいて前記モータを駆動することもできる、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、トナーエンプティ検知直後のトナー補給時には、前記トナー収容器の単位時間の排出量予測を基に前記モータを制御してトナー補給を行う、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、トナーエンプティ検知直後の補給から所定時間を経過していない場合又は温度若しくは湿度が目標以上に変化した場合にのみ記録される記録時刻から所定時間が経過していない場合は、印字率による消費量予測を基に前記モータを制御してトナー補給を行う、請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー収容器及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、装置内部に設けられたトナー収容器から供給されるトナーを用いて、記録紙に画像を形成している。
【０００３】
トナー収容器には、トナーの排出構成として、アジテータやスクリューが備えられている。これらの部材が駆動されると、トナーは、トナー収容器の筐体に形成された排出口を介して、現像器に供給される。
アジテータは、所定軸回りに回転する回転部材と、回転部材に取り付けられたシート部材とを有している。シート部材は、トナーを実質的に撹拌・搬送する機能を有している。（例えば、特許文献１を参照。）。
アジテータによるトナー搬送では、トナー収容器内に収容されるトナー量の多寡に応じてトナー搬送量にばらつきが生じてしまう。そこで、排出口へのトナーの排出量を均一にするために、トナー収容器にスクリューを設けている。そして、スクリューが、シート部材によって供給されたトナーを排出口に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３２７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、アジテータとスクリューの配設に伴い、これらの部材に対する駆動伝達部材もそれぞれ配設する必要があったため、部品点数の削減が求められていた。
【０００６】
本発明では、部品点数を削減しつつ、トナーの排出量を安定させられるトナー収容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【０００８】
本発明の一見地に係るトナー収容器は、筐体と、第１のシート体及び第２のシート体とを備えている。筐体は、トナーが収容されるとともに、トナーが排出される排出口が形成されている。第１のシート体及び第２のシート体は、弾性体として構成されるとともに、所定軸回りに回転可能なシート体である。第１のシート体及び第２のシート体は、所定軸回りに回転するとき、筐体の内面から間欠的に受ける接触抵抗に伴って変形動作と復元動作とが繰り返されることによって、排出口に向けてトナーを搬送することが可能である。
第１のシート体には、開口部が形成されている。第２のシート体は、第１のシート体の回転方向後側に配置された状態、かつ開口部の少なくとも一部領域を覆った状態で、第１のシート体に重ね合わされる。第２のシート体は、第１のシート体より剛性が低い。
【０００９】
第１のシート体及び第２のシート体は、所定軸回りに回転する際、筐体内面に接触して間欠的に抵抗力を受けることで、変形動作と復元動作を交互に行う。したがって、復元動作に伴い、両シート体が抱えるトナーを一気に排出口へ向けて排出可能なトナー搬送力が得られる。
また、筐体内のトナー残量が比較的多い場合の回転時には、第２のシート体が第１のシート体から退避し、開口部が形成された第１のシート体のみで実質的にトナーを排出するので、トナー搬送力が小さく抑えられる。一方、トナー残量が比較的少ない場合の回転時には、第２のシート体が第１のシート体に接触して開口部の開放面積を狭くした状態になり、この状態でトナーを排出するので、トナー搬送力が増大する。以上のように、筐体内のトナー量の多寡に応じて、トナー搬送力の大小が変更されるので、トナー排出期間を通して、トナーの排出量が安定する。「トナーの排出量が安定する」とは、トナー排出の駆動時間全体にわたって単位時間あたりのトナー排出量の変化が少ないことをいう。
さらに、第１のシート体及び第２のシート体だけで安定したトナー排出を実現できるので、スクリューを設置する必要がなく、部品点数の削減も同時に達成できる。
【００１０】
第２のシート体は、第１のシート体に形成された開口部の全領域を覆う形状であってもよい。
この構成では、トナー量が少ない場合、第２のシート体が開口部の全領域を覆った状態で第１のシート体に接触しているので、開口部から漏れるトナーの量を少なくできる。したがって、トナー排出量が十分に確保される。
【００１１】
第１のシート体は、回転半径方向において、第２シート体より長くてもよい。
第２のシート体は、第１のシート体より回転方向後方側に引きずられるように回転している。この場合に、第１のシート体が第２のシート体に比べて長いので、第１のシート体と第２のシート体が一体となって回転されているときには互いに密着し合って離間しにくい。
【００１２】
トナー収容器は、トナーを筐体内で撹拌するための回転可能なアジテータをさらに備えていてもよい。アジテータは、回転軸方向にトナーを搬送可能な撹拌羽根を有していてもよい。第１のシート体及び第２のシート体は、アジテータに固定されていてもよい。
【００１３】
撹拌羽根は、回転軸方向において、第１のシート体及び第２のシート体に対応する空間領域へトナーを搬送してもよい。第１のシート体及び第２のシート体は、上記空間領域に位置するトナーを排出口へ供給してもよい。
【００１４】
第１のシート体及び第２のシート体は、排出口の回転方向後側位置において筐体の内面に接触して変形しており、排出口の回転方向前側位置では、筐体の内面から受ける接触抵抗が解放されて復元動作を行ってもよい。
この場合、第１のシート体及び第２のシート体は、復元動作によって、排出口に向けてトナーを跳ね上げる。したがって、排出口へのトナー排出力が向上する。
【００１５】
第１のシート体及び第２のシート体は、回転時において、筐体の上側内面に接触することによって変形されてもよい。
この場合、筐体の上側で、第１のシート体及び第２のシート体が内面に接触して変形することによって、第１のシート体と第２のシート体との隙間に入り込んだトナーを振るい落とすことができる。
【００１６】
本発明の他の見地に係る画像形成装置は、現像器と、現像器にトナーを供給するトナー収容器と、を備えている。
【００１７】
画像形成装置は、現像器に設けられたトナーセンサと、アジテータを駆動するためのモータと、トナーセンサからの検出信号に基づいて、モータを駆動する制御部と、をさらに備えていてもよい。制御部は、トナーセンサからの検出信号に基づかず、予測に基づいてモータを駆動することもできる。
この場合、制御部が予測に基づいてモータを駆動できるので、例えばトナーが大量に供給された場合には、制御部は、トナーセンサからの検出信号に基づいてモータを駆動する必要がない。したがって、不要なトナーが現像器に補給されるという問題が生じにくい。
特に、前述のようにトナー容器から現像器に補給されるトナーの量が安定しているので、制御部が予測に基づいてモータを駆動する場合にも、トナーが安定的に現像器に供給される。
【００１８】
制御部は、トナーエンプティ検知直後のトナー補給時には、トナー収容器の単位時間の排出量予測を基にモータを制御してトナー補給を行ってもよい。
【００１９】
制御部は、トナーエンプティ検知直後の補給から所定時間を経過していない場合又は温度若しくは湿度が目標以上に変化した場合にのみ記録される記録時刻から所定時間が経過していない場合は、印字率による消費量予測を基にモータを制御してトナー補給を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るトナー収容器では、部品点数を削減しつつ、トナーの排出量が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置としてのプリンタの模式図。
【図２】現像装置の模式図。
【図３】トナーカートリッジの容器の斜視図。
【図４】シート体の平面図。
【図５】プリンタの制御構成図。
【図６】トナーカートリッジ内のトナー排出を説明するための模式図。
【図７】トナーカートリッジ内のトナー排出を説明するための模式図。
【図８】トナーカートリッジ内のトナー排出を説明するための模式図。
【図９】トナーカートリッジ内のトナー排出を説明するための模式図。
【図１０】トナーカートリッジ内のトナー排出を説明するための模式図。
【図１１】トナーカートリッジ内のトナー排出を説明するための模式図。
【図１２】駆動時間の経過に応じたトナー排出量の変化を示すグラフ。
【図１３】現像器の一部をカットした模式図。
【図１４】トナー補給制御のフローチャート。
【図１５】処理１のフローチャート。
【図１６】処理２のフローチャート。
【図１７】温湿度センサの記録処理制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（１）プリンタ
図１を用いて、プリンタ１（画像形成装置の一例）を説明する。図１は、本発明の一実施形態としてのプリンタの模式図である。なお、図１の紙面に対して垂直な水平方向をＸ方向とし、それに直交する水平方向をＹ方向とする。
【００２３】
プリンタ１は、スキャナ３と、プリンタ本体５とを備える。
スキャナ３は、画像読取部と、原稿カバーとを備える。画像読取部は、原稿の画像データを読み取る装置であり、いわゆるフラットベッドスキャナである。原稿カバーは、画像読取部の上に回動自在に配置される。
【００２４】
プリンタ本体５は、筐体７を備えると共に、筐体７の内部に設けられた画像形成部１１、定着部１３、用紙搬送部１５、給紙カセット１７を有する。
【００２５】
画像形成部１１は、スキャナ３で読み取られた原稿の画像データ及びパーソナルコンピュータから送られてきた画像データに基づいて、用紙に画像を形成する。画像形成部１１は、感光体ドラム２１、現像装置２３、帯電器２５、露光ヘッド、及び転写ローラを有する。この実施形態では、画像形成部１１は、１成分現像方式を採用している。
【００２６】
感光体ドラム２１は、表面に静電潜像が形成される装置である。感光体ドラム２１は、回転可能に設けられた円柱状の部材である。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、図１の紙面垂直方向（Ｘ方向）に延びている回転軸を中心に、図１における反時計回りに回転される。
【００２７】
（２）現像装置
図２を参照して、現像装置２３について詳細に説明する。図２は、現像装置の模式図である。
現像装置２３は、トナーを用いて静電潜像を現像する装置である。より具体的には、現像装置２３は、感光体ドラム２１上の静電潜像にトナーを供給し、静電潜像を現像する。現像装置２３は、現像器３３と、トナーカートリッジ３５とを有する。
【００２８】
（２−１）現像器ユニット
現像器３３は、ケーシング３７、現像ローラ３９、供給ローラ４１、第１撹拌部材４３、及び第２撹拌部材４５を有している。現像ローラ３９、供給ローラ４１、第１撹拌部材４３及び第２撹拌部材４５は、ケーシング３７内に配置されている。
【００２９】
現像ローラ３９は、ケーシング３７内であって感光体ドラム２１に接する位置に回転可能に配置される。現像ローラ３９は、供給ローラ４１から受け取ったトナーを感光体ドラム２１に供給し、感光体ドラム２１上の静電潜像をトナーによって現像する。
供給ローラ４１は、ケーシング３７内であって現像ローラ３９に接する位置に回転可能に配置される。供給ローラ４１は、トナーを現像ローラ３９に供給する。
【００３０】
第１撹拌部材４３及び第２撹拌部材４５は、トナーを撹拌しながら供給ローラ４１に向けてトナーを送る。
【００３１】
ケーシング３７には、トナー受入口３３ａが形成されている。トナー受入口は、トナーカートリッジ３５からのトナーをケーシング３７内に受け入れるための開口部である。
【００３２】
（２−２）トナーカートリッジ
図３を用いて、トナーカートリッジ３５を説明する。図３は、トナーカートリッジの容器の斜視図である。なお、図３では、トナーカートリッジ３５の上部は取り除かれている。
トナーカートリッジ３５は、現像器３３のケーシング３７に装着可能に設けられ、現像器３３にトナーを補給する。トナーカートリッジ３５は、主に、容器５１を有している。容器５１に収容されたトナーは、排出口５９（後述）を通って現像器３３に補給される。
なお、トナーカートリッジ３５の装着及び取り外し方向は、前述のＸ方向である。
【００３３】
トナーカートリッジ３５は、さらに、容器５１内に、撹拌機構５２を有している。撹拌機構５２は、トナーが凝集しないようトナーを撹拌するアジテータ５３を有している。アジテータ５３は、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。
【００３４】
容器５１は、例えば図６に示すように、底部５１ａ、上部５１ｂ、側壁等を有しており、Ｘ方向に長く延びている。すなわち、容器５１は、長手方向がＸ方向に一致しており、短手方向がＹ方向に一致している。さらに、容器５１には、Ｙ方向側部のＸ方向中間部分に排出口５９が形成されている。排出口５９の近傍には、容器５１のＹ方向片側の側壁の一部である排出口近傍部５１ｃが設けられている。具体的には、排出口５９は、排出口近傍部５１ｃ上端の側方に形成されている。
【００３５】
容器５１は、排出口近傍部５１ｃのＸ方向両側に排出口近傍部５１ｃより上方に延びる第１壁６１ａと第２壁６３ａとを有している。さらに、容器５１は、第１壁６１ａのＸ方向中間側端部から容器空間と反対側に延びる第３壁６１ｂと、第２壁６３ａのＸ方向中間側端部から容器空間と反対側に延びる第４壁６３ｂと、を有している。以上の構成において、排出口５９は、排出口近傍部５１ｃの容器空間と反対側に位置しており、また、第３壁６１ｂと第４壁６３ｂのＸ方向間に位置している。なお、排出口５９のＸ方向幅は、第３壁６１ｂと第４壁６３ｂのＸ方向間距離とほぼ同じである。また、第１のシート体５５及び第２のシート体５７のＸ方向幅は、第３壁６１ｂと第４壁６３ｂのＸ方向間距離とほぼ同じ又はわずかに短い。以上の構造により、第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、排出口近傍部５１ｃの上端から跳ね上がるときに、効率良くトナーを排出口５９側に移動させることができる。言い換えると、第１壁６１ａ、第２壁６３ａ、第３壁６１ｂ、及び第４壁６３ｂは、第１のシート体５５及び第２のシート体５７の復元動作を妨げることをなくし、しかも跳ね上げられたトナーが排出口５９に移動することを確実にしている。
【００３６】
アジテータ５３は、シャフト５３ａと、複数の第１プレート５３ｂと、一対の第２プレート５３ｃと、複数の搬送フィン５３ｄとを有している。シャフト５３ａは、Ｘ方向に延びて両端が容器５１に回転自在に支持されている。シャフト５３ａには、図示しないモータからのトルクが入力される。複数の第１プレート５３ｂは、主面がＸ方向を向いた姿勢で、シャフト５３ａから半径方向両側に延びている。一対の第２プレート５３ｃは、Ｘ方向に長く延びており、主面が半径方向を向いた姿勢で複数の第１プレート５３ｂの先端に設けられている。複数の搬送フィン５３ｄは、一方の第２プレート５３ｃの半径方向外側に設けられている。図３から明らかなように、搬送フィン５３ｄは、主面がＸ方向に対して傾斜しており、容器５１の内壁付近のトナーをＸ方向中間に集める機能を有している。
【００３７】
トナーカートリッジ３５では、現像器３３のトナーセンサ７９（後述）がトナーなし信号を送出すると、図示しないモータが駆動されることで、撹拌機構５２が、トナーを排出口５９から現像器３３のケーシング３７内に供給する。この際、不図示のセンサによってトナーカートリッジ３５内に所定量以上のトナー残量が存在するか確認される。
【００３８】
さらに、アジテータ５３は、樹脂フィルムなどの可撓性樹脂素材で形成された第１のシート体５５と、第２のシート体５７とを有している。
第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、トナーを排出口５９に搬送するための部材である。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、図３及び図４に示すように、概ね長方形の形状であり、基端部が一方の第２プレート５３ｃに固定されている。その結果、第１のシート体５５及び第２のシート体５７の自由端側が重ね合わされた状態とされている。なお、この実施形態では、第１のシート体５５の回転軸半径方向（長手方向）の長さは、第２のシート体５７の半径方向の長さよりわずかに長い。
【００３９】
第１のシート体５５は、第２のシート体５７の回転方向前側に配置されている。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）シートからなり、その厚みは、０．１〜０．３ｍｍである。第１のシート体５５は、第２のシート体５７より剛性が高い。つまり、同じ材質であれば、第１のシート体５５の厚みは第２のシート体５７の厚みより大きい。なお、第１のシート体５５の材質が第２のシート体の材質に比べて縦弾性係数が大きくてもよい。
【００４０】
第１のシート体５５には、図４に示すように、開口部５５ａ（開口部の一例）が形成されている。開口部５５ａは、第１のシート体５５の幅方向に長く延びる四角形状であり、長手方向中間位置に形成されている。第２のシート体５７は、第１のシート体５５とほぼ同じ形状及び面積であるので、第２のシート体５７は、第１のシート体５５の回転方向後側に配置されて密着した状態では、開口部５５ａの全体を覆う。
【００４１】
撹拌機構５２の動作の概略を説明する。アジテータ５３が回転すると、容器５１内のトナーが撹拌される。さらに、搬送フィン５３ｄがトナーをＸ方向中間に移動させる。そして、第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、容器５１内に充填されたトナーの抵抗を受けてたわみながら、集められたトナーを排出口５９に搬送する。
【００４２】
第１のシート体５５及び第２のシート体５７の動作を説明する。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、アジテータ５３の回転に伴い回転する。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は上述したようにＰＥＴなどの樹脂フィルムなどからなるので、容器５１の内壁に対しても弾性的に変形した状態（変形動作）で接触し、この状態でアジテータ５３の回転に伴ってトナーを搬送する。そしてその後、内壁が途切れる位置（排出口近傍部５１ｃの上端）に到達した際、弾性的にたわんでいた第１のシート体５５及び第２のシート体５７が弾性反力によって跳ね上がる（復元動作）。この弾性反力を利用して、排出口５９側に、トナーが掻き上げられる。
以上より、トナーカートリッジ３５内のトナーを効率よく現像器３３に供給することができ、トナーカートリッジ３５のトナーを排出させる能力を向上させることができる。
【００４３】
（３）プリンタコントローラ
図５を用いて、プリンタコントローラ７１を説明する。図５は、プリンタの制御構成図である。
【００４４】
プリンタコントローラ７１は、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、及びデータがバックアップされているバックアップＲＡＭ等により構成されている。プリンタコントローラ７１は、ＲＯＭに記憶されているプログラム
を実行することにより、上述したプリンタ１を構成するハードウェアを統合的に制御する。
【００４５】
具体的には、プリンタコントローラ７１は、モータ７３（例えば、メインモータ及びサブモータを含む）の駆動制御を行うとともに、露光ヘッド７５、各種回路７７（例えば、帯電バイアス印加回路、現像バイアス印加回路、転写バイアス印加回路、除電バイアス印加回路及びヒータ駆動回路）を制御して画像形成プロセスを実行する。
プリンタコントローラ７１には、トナーセンサ７９の出力信号が入力される。トナーセンサ７９は、現像器３３のトナー残量を検出する。
【００４６】
また、プリンタ１は、プリンタ１内の温度を測定する温度センサ８３と、湿度を測定する湿度センサ８５とを有する。温度センサ８３及び湿度センサ８５の出力信号は、プリンタコントローラ７１へ出力される。これにより、プリンタコントローラ７１は、画像を記録紙に形成する際に影響を受ける温度及び湿度を含む環境条件に基づいて制御を行うことができる。
【００４７】
（４）トナーカートリッジのトナー排出動作
図６〜図１１を用いて、トナーカートリッジ３５のトナー排出動作を説明する。図６〜図１１は、トナーカートリッジ内のトナー排出を説明するための模式図である。
【００４８】
（４−１）トナー残量が多い場合
図６に示すように、大量のトナーが残っている場合、第２のシート体５７は第１のシート体５５から回転方向後側に離れて移動する。なぜなら、第２のシート体５７は剛性が低く、トナーの重みによって回転方向後側に変形するからである。その結果、主に第１のシート体５５によって、トナーは搬送される。しかし、第１のシート体５５には開口部５５ａが形成されているので、１枚のシート体（開口部なし）の比較例と比較すれば、本実施形態でのトナー搬送量は少なくなる。このように第１のシート体５５及び第２のシート体５７は互いに離れた状態を保ちながら、自由端が容器５１の底部５１ａに当接しながらトナーを側方（Ｙ方向）に移動させる。そして、第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、大きくたわみながら排出口近傍部５１ｃに当接しながらトナーを上方に移動させる。
【００４９】
さらに回転が続けば、図７に示すように、第１のシート体５５及び第２のシート体５７の自由端が排出口近傍部５１ｃの上端にまで到達する（実線の状態）と、次に、上記自由端が排出口近傍部５１ｃの上端から外れて上方に跳ね上がる（破線の状態）。つまり、第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、弾性変形した状態から、自由状態に移行する。このときに、第１のシート体５５及び第２のシート体５７によって、トナーは跳ね上げられて排出口５９に排出される。
【００５０】
さら回転が続けば、図８に示すように、第１のシート体５５及び第２のシート体５７の自由端が、容器５１の上部５１ｂの内壁面に当接して弾性変形する。この動作によって、第１のシート体５５及び第２のシート体５７に付着していたトナーが、下方に落下する。
【００５１】
（４−２）トナー残量が少ない場合
図９に示すように、トナー残量が少なくなっている場合、第１のシート体５５及び第２のシート体５７は密着した状態を続けながら、自由端が容器５１の底部５１ａに当接しながらトナーを側方（Ｙ方向）に移動させる。第２のシート体５７が第１のシート体５５に当接又は近接している理由は、トナー残量が少ないので第２のシート体５７が弾性変形しにくいからである。その結果、第１のシート体５５及び第２のシート体５７によってトナーは搬送される。しかし、第１のシート体５５の開口部５５ａが閉じられているので、１枚のシート体（開口部なし）と同じトナー搬送能力を発揮する。そして、第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、大きくたわみながら排出口近傍部５１ｃに当接しながらトナーを上方に移動させる。
【００５２】
なお、この実施形態では、第２のシート体５７は第１のシート体５５に形成された開口部５５ａの全領域を覆う形状であるので、開口部５５ａから漏れるトナーの量を少なくできる。したがって、トナー排出量が十分に確保される。
【００５３】
なお、この実施形態では、第２のシート体５７は回転半径方向において第１のシート体５５より長いので、第１のシート体５５と第２のシート体５７が一体となって回転されているときには互いに密着し合って離間しにくい。
【００５４】
さらに回転が続けば、図１０に示すように、第１のシート体５５及び第２のシート体５７の自由端が排出口近傍部５１ｃの上端にまで到達する（実線の状態）と、次に、上記自由端が排出口近傍部５１ｃの上端から外れて上方に跳ね上がる（破線の状態）。つまり、第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、弾性変形した状態から、自由状態に移行する。このときに、第１のシート体５５及び第２のシート体５７によって、トナーは跳ね上げられて排出口５９に排出される。
【００５５】
さらに回転が続けば、図１１に示すように、第１のシート体５５及び第２のシート体５７の自由端が、容器５１の上部５１ｂの内壁面に当接して弾性変形する。この動作によって、第１のシート体５５及び第２のシート体５７に付着していたトナーが、下方に落下する。この結果、第１のシート体５５と第２のシート体５７との隙間に入り込んだトナーを振るい落とすことができる。
【００５６】
（４−３）作用効果
図１２を用いて、上記の構造及び動作に基づいて、作用効果を説明する。図１２は、駆動時間の経過に応じたトナーの排出量の変化を示すグラフである。図１において、比較例は、１枚のシート体（開口部なし）の例であり、実施例は上記実施形態のように２枚のシート体（第１のシート体に開口部あり）の例である。
【００５７】
グラフから明らかなように、実施例では駆動期間全体に渡って所定時間あたりのトナー排出力が大きく変化しないのに対して、比較例では駆動時間０ｓｅｃから駆動時間４００ｓｅｃまで排出量大から小まで急激に変化している。つまり、比較例では、トナー排出初期（例えば、駆動時間０〜４００ｓｅｃ）にはトナーが一斉に排出されるが、トナー排出終期（例えば、駆動時間４００〜１２００ｓｅｃ）には、長期間にわたって少量のトナー排出が続く。
【００５８】
以上に述べたように、実施例では、トナー残量が多ければシート体のトナー搬送能力が低下し、トナー残量が少なければシート体のトナー搬送能力が高くなる。したがって、実施例では、トナー排出量は、比較例に比べて駆動時間の経過に伴って大きな変化が生じない。
また、実施例の場合は、トナー排出が完了するまでの時間が比較例に比べて短くなる。
【００５９】
（５）トナーカートリッジの駆動制御
図１３〜図１７を用いて、トナーカートリッジの駆動制御を説明する。図１３は現像器の一部をカットした斜視図である。図１４はトナー補給制御のフローチャートである。図１５は処理１のフローチャートである。図１６は処理２のフローチャートである。図１７は温湿度センサの記録処理制御のフローチャートである。
【００６０】
図１３において、現像器３３のトナー受入口３３ａが図示されている。また、破線Ａ部分に、上述のトナーセンサ７９が設けられている。トナーセンサ７９は、現像器３３内のトナー残量を検出する。プリンタコントローラ７１は、トナーセンサ７９の検出信号を取得する。プリンタコントローラ７１は、トナー残量が所定値より少ないと判断すれば、モータ（図示せず）を駆動することで、アジテータ５３を回転させる。それにより、トナーカートリッジ３５から現像器３３にトナーが供給される。そして、プリンタコントローラ７１は、トナー残量が所定値より多いと判断すれば、モータ（図示せず）を停止させる。このようなトナー供給制御は、トナーを少量補給する場合には有効であるが、トナーエンプティ解除時のようにトナーを大量に補給する場合には問題が生じる。つまり、現像器３３においてトナー受入口３３ａの位置とトナーセンサ７９の位置とが離れているので、トナーセンサ７９が供給されたトナーに反応するまでの時間に余分なトナーが供給されてしまう。また、トナーを余分に補給してしまう原因として、環境の変化がある。つまり、環境毎のトナーセンサ７９の反応レベルが異なるので、環境が変化したときにトナーを現像器に大量に補給してしまうことがある。
【００６１】
なお、例えば、トナーエンプティの検出動作及び解除動作は以下のように行われる。つまり、現像器３３のトナー残量が所定量を下回っている事を、トナーセンサ７９が検出すると、トナーカートリッジ３５に設けられる不図示のセンサが、トナーカートリッジ３５のトナー残量を確認する。その結果、トナー残量が所定量を下回っていると上記センサが検出した場合には、プリンタ１は、所定枚数の印刷動作を現像器３３に残存しているトナーを用いて行った後に、トナーエンプティを検出する。また、トナーエンプティの解除動作は、新規のトナーカートリッジ３５が装着されたことにより行われる。装着の検出動作は、装着された新規のトナーカートリッジ３５に付加される記憶媒体（トナーカートリッジの識別番号やトナー量等を記憶）を読み出すことによって行われる。
【００６２】
そのような問題を解決するために、本実施形態では以下のようなトナー補給制御を行っている。
トナーを大量に補給する場合には、補給制御にトナーセンサ７９からの検出信号を用いずに、予測補給制御（トナーエンプティ解除時に、補給すべきトナーを予測して補給する制御）又はドットカウント（画像形成時の露光ドット数のカウント）を用いた補給制御を実行する。例えば、予測補給制御の場合には、トナーエンプティ解除時に、現像器３３に補給すべきトナー量と、トナーカートリッジ３５からの単位時間あたりの排出量とが予測可能であるため、これらに基づき導出されたトナーの補給時間で補給を行う。また、ドットカウントを用いた補給制御の場合には、カウントされた露光ドット数（印字率）から画像形成で用いられるトナー使用量が予測でき、このトナー使用量の補給を行う。
【００６３】
一方、温度センサ８３又は湿度センサ８５で環境変化を検知した場合は、プリンタコントローラ７１は、印字率からトナー消費量を予測し、さらに消費したトナー量を上記と同じくトナーカートリッジ３５からの決められた時間のトナー補給を行う。
【００６４】
（５−１）トナー供給制御
以下、図１４〜図１７のフローチャートに従って、トナー供給制御を具体的に説明する。
ステップＳ１では、プリンタコントローラ７１は、トナーセンサ７９からトナー補給信号を受信する。
ステップＳ２では、プリンタコントローラ７１は、そのトナー補給がトナーエンプティ直後の補給か否かを判断する。「Ｙｅｓ」であればプロセスはステップＳ１０に移行し、「Ｎｏ」であればプロセスはステップＳ３に移行する。
【００６５】
ステップＳ３では、プリンタコントローラ７１は、トナーエンプティ検知補給からＸ時間以上経過しているか否かを判断する。「Ｙｅｓ」であればプロセスはステップＳ４に移行し、「Ｎｏ」であればプロセスはステップＳ１１に移行する。
ステップＳ４では、プリンタコントローラ７１は、一定時間補給開始時間をリセットする。なお、一定時間補給開始時間は、トナーエンプティ検知補給からタイマーによってカウントされているカウント時間である。
【００６６】
ステップＳ５では、プリンタコントローラ７１は、温度センサ８３及び湿度センサ８５の時間の記録を読みに行く。
ステップＳ６では、プリンタコントローラ７１は、記録された時間からＹ時間以上経過したか否かを判断する。「Ｙｅｓ」であればプロセスはステップＳ７に移行し、「Ｎｏ」であればプロセスはステップＳ１１に移行する。
【００６７】
ステップＳ７では、プリンタコントローラ７１は、トナーセンサ７９を用いたトナー補給を実行する。
ステップＳ８では、プリンタコントローラ７１は、トナーセンサ７９からの検出信号に基づいて、現像器３３にトナーがフル状態まで供給されたことを把握する。
ステップＳ９では、プリンタコントローラ７１は、トナー補給を停止する。
【００６８】
（５−２）処理１
前述したように、ステップＳ２で「Ｙｅｓ」の場合はトナーエンプティ直後の補給であるので、大量のトナーがトナーカートリッジ３５から現像器３３に供給される。そこで、ステップＳ１０では、トナーセンサ７９に基づくトナー補給が行われずに、処理１が実行される。図１５に示すように、ステップＳ１２では、プリンタコントローラ７１は、トナーカートリッジ３５の単位時間の排出量予測を基にトナーをＺ秒補給する。ステップＳ１３では、プリンタコントローラ７１は、Ｚ秒補給を終了する。
【００６９】
（５−３）処理２
前述したように、ステップＳ３で「Ｎｏ」の場合はトナーエンプティ検知補給からＸ時間以上経過していないので、充分にトナーがこなれておらずトナーの挙動性が不安定である。そこで、ステップＳ１１では、トナーセンサ７９に基づくトナー補給が行われずに、処理２が実行される。図１６に示すように、ステップＳ１４では、プリンタコントローラ７１は、印字率による消費量予測を基に、ドットカウントによるトナー補給を行う。ステップＳ１５では、プリンタコントローラ７１は、補給を終了する。
【００７０】
（５−４）温度・湿度の時間の記録処理
図１７を用いて、図１４のステップＳ５で読み出される温度・湿度の時間の記録処理を説明する。
ステップＳ１６では、プリンタコントローラ７１は、温度センサ８３及び湿度センサ８５を用いて所定タイミングで温度及び湿度を測定する。
ステップＳ１７では、プリンタコントローラ７１は、温度及び湿度をメモリに記録する。
【００７１】
ステップＳ１８では、プリンタコントローラ７１は、前回の記録と比べて温度がＢ度以上変化したか否かを判断する。「Ｙｅｓ」であればプロセスはステップＳ１９をスキップしてステップＳ２０に移行し、「Ｎｏ」であればプロセスはステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１９では、プリンタコントローラ７１は、前回の記録と比べて湿度がＣ％以上変化したか否かを判断する。「Ｙｅｓ」であればプロセスはステップＳ２０に移行し、「Ｎｏ」であればプロセスはステップＳ１６に戻る。
ステップＳ２０では、プリンタコントローラ７１は、温度・湿度の測定時間（時刻）をメモリに記録する。以上のように、温度又は湿度が目標以上に変化した場合にのみ温度・湿度の測定時間が記録される。
【００７２】
（６）実施形態の作用効果
上記実施形態は、下記のように表現可能である。
（Ａ）トナーカートリッジ３５（トナー収容器の一例）は、容器５１（筐体）と、第１のシート体５５（第１のシート体の一例）及び第２のシート体５７（第２のシート体の一例）とを備えている。容器５１は、トナーが収容されるとともに、トナーが排出される排出口５９（排出口の一例）が形成されている。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、弾性体として構成されるとともに、所定軸回りに回転可能なシート体である。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、所定軸回りに回転するとき、容器５１の内面から間欠的に受ける接触抵抗に伴って変形動作と復元動作とが繰り返されることによって、排出口５９に向けてトナーを搬送することが可能である。
第１のシート体５５には、開口部５５ａ（開口部の一例）が形成されている。第２のシート体５７は、第１のシート体５５の回転方向後側に配置された状態、かつ開口部５５ａの少なくとも一部領域を覆った状態で、第１のシート体５５に重ね合わされる。第２のシート体５７は、第１のシート体５５より剛性が低い。
【００７３】
第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、所定軸回りに回転する際、容器５１内面に接触して間欠的に抵抗力を受けることで、変形動作と復元動作を交互に行う。したがって、復元動作に伴い、両シート体が抱えるトナーを一気に排出口５９へ向けて排出可能なトナー搬送力が得られる。
また、容器５１内のトナー残量が比較的多い場合の回転時には、第２のシート体５７が第１のシート体５５から退避し、開口部５５ａが形成された第１のシート体５５のみで実質的にトナーを排出するので、トナー搬送力が小さく抑えられる。一方、トナー残量が比較的少ない場合、回転時には、第２のシート体５７が第１のシート体５５に接触して開口部５５ａの開放面積を狭くした状態になり、この状態でトナーを排出するので、トナー搬送力が増大する。以上のように、容器５１内のトナー量の多寡に応じて、トナー搬送力の大小が変更されるので、トナーを排出する排出期間を通してトナーの排出量が安定する。
さらに、第１のシート体５５及び第２のシート体５７だけで一定量のトナー排出を実現できるので、スクリューを設置する必要がなく、部品点数の削減も同時に達成できる。
【００７４】
（Ｂ）第２のシート体５７は、第１のシート体５５に形成された開口部５５ａの全領域を覆う形状である。
この構成では、トナー残量が少ない場合、第２のシート体５７が開口部５５ａの全領域を覆った状態で第１のシート体５５に接触しているので、開口部５５ａから漏れるトナーの量を少なくできる。したがって、トナー排出量が十分に確保される。
【００７５】
（Ｃ）第１のシート体５５は、回転半径方向において、第２のシート体５７より長い。
第２のシート体５７は、第１のシート体５５より回転方向後方側に引きずられるように回転している。この場合に、第１のシート体５５が第２のシート体５７に比べて長いので、第１のシート体５５と第２のシート体５７が一体となって回転されているときには互いに密着し合って離間しにくい。
【００７６】
（Ｄ）トナーカートリッジ３５は、トナーを容器５１内で撹拌するための回転可能なアジテータ５３をさらに備えている。アジテータ５３は、回転軸方向にトナーを搬送可能な搬送フィン５３ｄ（撹拌羽根の一例）を有している。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、アジテータ５３に固定されている。
【００７７】
（Ｅ）搬送フィン５３ｄは、回転軸方向において、第１のシート体５５及び第２のシート体５７に対応する空間領域へトナーを搬送する。第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、上記空間領域に位置するトナーを排出口５９へ供給する。
【００７８】
（Ｆ）第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、排出口５９の回転方向後側位置において容器５１の内面に接触して変形しており、排出口５９の回転方向前側位置では、容器５１の内面から受ける接触抵抗が解放されて復元動作を行う。
この場合、第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、復元動作によって、排出口５９に向けてトナーを跳ね上げる。したがって、排出口５９へのトナー排出力が向上する。
【００７９】
（Ｇ）第１のシート体５５及び第２のシート体５７は、回転時において、容器５１の上側内面に接触することによって変形される。
この場合、容器５１の上側で、第１のシート体５５及び第２のシート体５７が内面に接触して変形することによって、第１のシート体５５と第２のシート体５７との隙間に入り込んだトナーを振るい落とすことができる。
【００８０】
（Ｈ）プリンタ１は、現像器３３に設けられたトナーセンサ７９と、アジテータ５３を駆動するためのモータ７３と、トナーセンサからの検出信号に基づいて、モータを駆動するプリンタコントローラ７１（制御部の一例）と、をさらに備えている。プリンタコントローラ７１は、トナーセンサ７９からの検出信号に基づかず、予測（例えば、予測トナー排出量、予測現像器トナー量、又は予測トナー消費量）に基づいてモータを駆動することもできる。
この場合、プリンタコントローラ７１が予測に基づいてモータを駆動できるので、例えばトナーが大量に供給される場合には、プリンタコントローラ７１は、トナーセンサ７９からの検出信号に基づいてモータを駆動する必要がない。したがって、不要なトナーが現像器３３に補給されるという問題が生じにくい。
特に、トナーカートリッジ３５から現像器３３に補給されるトナーの量が安定しているので、プリンタコントローラ７１が予測に基づいてモータを駆動する場合にも、トナーが安定的に現像器３３に供給される。
【００８１】
（７）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
【００８２】
（ａ）第１のシート体に形成される開口部は、種々の条件を考慮して適切に設定される。例えば、開口部が広い場合は、トナー搬送能力が小さくなる。また、開口部が狭い場合は、開口部でトナー詰まりが生じやすくなる。つまり、第１のシート体に形成される開口部の個数、形状及び面積は上記実施形態に限定されない。
（ｂ）第２のシート体は第１のシート体から離れているときと密着しているときとで第１のシート体の開口部の開放面積を変化させることさえできればよい。したがって、第２のシート体は、第１のシート体の開口部の一部のみを覆う形状であってもよい。
例えば、第２のシート体に、第１のシート体の開口部に対応する位置でそれより小さい開口部が形成されていてもよい。
【００８３】
（ｃ）シート体の枚数は複数であればよいので、３枚以上でもよい。例えば、第２のシート体に、第１のシート体の開口部に対応する位置でそれより小さい開口部が形成されており、第３のシート体には開口部が形成されていない又は第２のシート体の開口部に対応する位置でそれより小さい開口部が形成されている。
シート体が２枚の場合は、トナー残量に対するトナー排出量が２段階になり、シート体が３枚以上の場合はトナー排出量が３段階以上に設定可能である。つまり、よりきめ細かいトナー排出量の調整が行える。
（ｄ）トナーカートリッジの排出口の個数、位置、及び形状は前記実施形態に限定されない。また、排出口に応じてシート体の個数、位置、及び形状も変化してもよい。
【００８４】
（ｅ）排出動作後のシート体からトナーがふるい落とされればよいので、シート体の自由端の先端は必ずしも容器の上部の内面に当接しなくてもよい。
（ｆ）シート体の材質は、可撓性を有するものであれば、任意に採用可能である。例えば、樹脂フィルム、薄層の金属板がある。
【００８５】
（ｇ）トナー収容器は、トナーを収容器外部に均一量排出する必要のあるトナー収容器であれば、任意に本発明を適用できる。例えば、現像器に直接・間接トナーを補給するトナー補給器（トナーカートリッジ等）や、トナー補給器と現像器との間でトナーの搬送を中継するトナー中継器（トナーホッパー等）がある。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、トナー収容器及び画像形成装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【００８７】
１        プリンタ
３        スキャナ
５        プリンタ本体
７        筐体
１１      画像形成部
１３      定着部
１５      用紙搬送部
１７      給紙カセット
２１      感光体ドラム
２３      現像装置
２５      帯電器
３３      現像器
３５      トナーカートリッジ
３７      ケーシング
３９      現像ローラ
４１      供給ローラ
４３      第１撹拌部材
４５      第２撹拌部材
５１      容器
５１ａ    底部
５１ｂ    上部
５１ｃ    排出口近傍部
５２      撹拌機構
５３      アジテータ
５３ａ    シャフト
５３ｂ    第１プレート
５３ｃ    第２プレート
５３ｄ    搬送フィン
５５      第１のシート体
５５ａ    開口部
５７      第２のシート体
５９      排出口
６１ａ    第１壁
６１ｂ    第３壁
６３ａ    第２壁
６３ｂ    第４壁
７１      プリンタコントローラ
７３      モータ
７５      露光ヘッド
７７      各種回路
７９      トナーセンサ
８３      温度センサ
８５      湿度センサ
【図１】
2013246268.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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