JP3357480B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術（図２３〜図２５） 発明が解決しようとする課題（図２３〜図２５） 課題を解決するための手段（図１） 作用（図１） 実施例 （ａ）画像形成装置の構造の説明（図３〜図７） （ｂ）現像器の説明（図８，図９） （ｃ）制御系の説明（図２） （ｄ）トナーエンプティ検出手法の説明（図２，図８〜
図１４） （ｅ）ファン制御の説明（図２，図１５〜図１７） （ｆ）定着器制御の説明（図２，図１８〜図２２） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、画像を普通紙等のシー
トに記録する複写機，プリンタ等の画像形成装置に関
し、特に、縦置き，横置き等、多方向に設置可能な画像
形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】一般に、画像を普通紙に記録すべく電子
写真式記録装置等のように潜像形成型として構成される
画像形成装置では、感光ドラム上に静電潜像を形成した
後、現像器で感光ドラムに粉体現像剤を供給することに
より、感光ドラム上の静電潜像を粉体現像剤で現像して
可視像化する。さらに、感光ドラム上の粉体現像剤によ
る像を普通紙等のシート（記録紙）上に転写した後、そ
のシートを感光ドラムから分離し、シート上の粉体現像
剤による像を定着器によりシートに対して定着させてい
る。

【０００４】このような画像形成装置の現像器での現像
工程においては、キャリアとトナーとを有する現像剤、
もしくは、トナーのみの現像剤を感光ドラムに供給す
る。内部のトナーが消費されて無くなると、現像を継続
できないため、内部のトナーのエンプティ状態を検出す
る必要がある。従来のトナーエンプティ検出機構を図２
３により説明すると、この図２３に示すように、現像器
ユニットにおいてトナーを収容するトナーホッパ９０の
底面外側に、トナー検出センサ９１が取り付けられてい
る。このトナー検出センサ９１は、トナーホッパ９０内
のトナーの残量に応じた電圧を発生して出力するもので
ある。

【０００５】そして、検出電圧と一定のスライス電圧
（スレッショルド電圧）とを比較する比較器９２がそな
えられており、この比較器９２は、図２４に示すよう
に、トナー検出センサ９１からの検出電圧がスライス電
圧以下になった場合にトナーエンプティ信号を出力する
ようになっている。なお、現像剤が磁性トナーを含んで
いる場合には、トナー検出センサ９１として、例えば透
磁率センサを用いる。透磁率センサの出力電圧は、図２
５に示すような特性を有している。即ち、トナー量が少
ないと（１０ｇ以下の範囲）、透磁率センサの出力電圧
はトナー残量に応じたリニア特性を示す。このため、ト
ナー量が少なくなった状態で、トナーエンプティを検出
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２３
〜図２５により上述した従来技術では、以下のような課
題がある。 トナー検出センサ９１の出力電圧は、図２５に示すよ
うに、高々５Ｖ程度であるため、トナー検出センサ９１
の出力電圧のばらつきが生じやすく、一定のスライス電
圧を基準とする手法では、トナーエンプティを正確に検
出することができない。

【０００７】特に、現像器を着脱可能にして、装置本
体側にトナー検出センサ９１を設けると、このトナー検
出センサ９１からの出力電圧はより小さくなってしま
い、より一層出力電圧の影響を受け、トナーエンプティ
を正確に検出できなくなる等の課題があった。そこで、
本出願人は、上述のような課題を解決しうるトナーエン
プティ検出手法を特願平５−２８７６５４号（平成５年
１０月２２日出願）にて提案している。この出願に記載
された発明は、トナーホッパ内のトナーを検出するため
のトナー検出センサの出力を制御回路が取り込んで、ト
ナーエンプティを検出するトナーエンプティ検出方法に
おいて、トナー検出センサの出力を一定周期毎に取り込
むステップと、この取り込み値を前回の検出周期中のト
ナー検出センサ出力の平均値と比較するステップと、所
定の検出周期中における取り込み値が前記平均値よりも
小さくなった回数を計数するステップと、検出周期中に
おける取り込み値の平均値を算出するステップと、計数
値と所定値とを比較し計数値が所定値よりも大きくなっ
た時にエンプティ出力を発生するステップとを有するこ
とを特徴としている。

【０００８】このエンプティ検出手法によれば、次のよ
うな効果を得ることができる。 トナー検出センサの出力値を前回の検出周期中の平均
値と比較することにより、相対レベルでトナーエンプテ
ィ状態を検出するため、トナー検出センサの出力電圧の
ばらつきによる影響を除去することができる。 このとき、トナー検出センサの出力値と平均値との比
較結果のみを用いてトナーエンプティ状態の検出を行な
うと、現像器内のアジテータ（供給ローラ）の回転に伴
うトナー量の変動によりトナー検出センサの出力値が小
さくなった場合に、誤ってトナーエンプティ状態を検出
してしまう可能性がある。しかし、上述のエンプティ検
出手法では、所定の検出周期中における取り込み値が平
均値よりも小さくなった回数を計数し、計数値と所定値
とを比較し、計数値が所定値よりも大きくなった時にエ
ンプティ出力を発生するようにしたので、攪拌されて変
動するトナーに対しても、トナーエンプティ状態を正確
に検出することができる。

【０００９】ところで、本発明者は、横置き／縦置きの
両設置状態で何ら遜色のない画像出力が可能な画像形成
装置の実現について、さらに鋭意検討した結果、以下の
ような課題を見出した。 例えばトナーエンプティ制御に関し、１つの共通の判
定条件でエンプティ制御を行なうと、装置本体を横方向
に設置した場合と縦方向に設置した場合とで、エンプテ
ィ出力の発生タイミングが変化し、安定したエンプティ
検出を行なえない。

【００１０】画像形成工程においてシートが定着器を
通過すると、そのシートに含まれる水分が水蒸気になっ
て画像形成装置内に発散し、これが感光ドラム等に悪影
響を及ぼす。特に、現在の画像形成装置では、装置本体
を縦方向に設置すると、定着器の上方に感光ドラムが位
置するような構造になっているため、水蒸気の影響を横
置きの場合よりも強く受ける。通常、画像形成装置には
装置内の熱気を排出して装置内を冷却するためのファン
をそなえてはいるが、縦置きの場合と横置きの場合とで
は水蒸気を含んだ熱気の上昇方向が異なるため、安定し
た装置内の冷却，安定した水蒸気の排出を行なうのは困
難である。このような水蒸気は、電源投入時で感光ドラ
ムを含むプロセス部の温度が低い場合には、プロセス部
上で結露しやすく、プロセス部に重大な影響を与えるお
それがある。例えば、水蒸気が結露して感光ドラム上で
水滴化すると、感光ドラムの劣化が早められ寿命が短く
なってしまう。

【００１１】通常、装置本体を縦方向に設置すると、
横方向に設置した場合よりも配置スペース（装置の占め
る面積）が少なくて済むので、省スペース化をはかる目
的で縦置き配置を行なう場合が多い。しかし、装置本体
を実際に縦方向に設置した場合、印刷後のシートのスタ
ック性が悪いために、横置きの場合と同等のスペースが
必要になってしまい、結果として装置本体を縦置きにす
るメリットが半減している。また、印刷後のシートが印
刷面の上にスタックされていくため、印刷終了後に印刷
されたシートの順番を直さなければならず、手間がかか
るなどの課題もあった。

【００１２】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、設置方向に応じた条件で稼働できるようにし
て、設置方向に左右されることのない安定した画像形成
動作を実現し、信頼性の向上をはかった画像形成装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図である。本発明は、多方向に設置可能な構造の画
像形成装置であって、図１に示すように、設置方向検出
部２および制御部３を有して構成されている。ここで、
設置方向検出部２は、装置本体の設置方向を検出するも
のであり、制御部３は、設置方向検出部２により検出さ
れた設置方向に応じて、装置本体における動作の制御を
行なうものである。

【００１４】そして、本発明の制御部３は、設置方向に
応じた制御条件を設定する複数の制御シーケンス部４を
設置方向毎にそなるとともに、設置方向検出部２により
検出された設置方向に応じた制御シーケンス部を複数の
制御シーケンス部（メカニカルコントロールファームウ
エア）４から選定する制御条件選択部５をそなえて構成
されている。

【００１５】そして、トナーホッパ内のトナー量を検出
するトナー検知部をそなえ、制御部３が、トナー検知部
の出力信号に基づき、装置本体の設置方向に応じたトナ
ーエンプティ制御を行なうように構成され、装置本体の
設置方向が水平方向である場合に制御条件選択部５によ
り選定される横置き用トナーエンプティ状態判定部と、
装置本体の設置方向が垂直方向である場合に制御条件選
択部５により選定される縦置き用トナーエンプティ状態
判定部とを複数の制御シーケンス部４としてそなえ、横
置き用トナーエンプティ状態判定部が、トナー検知部の
出力信号を所定回数サンプリングする一回の検出周期に
おいてサンプリングした各出力信号のレベル値と、前回
の検出周期でサンプリングした出力信号のレベル値を平
均化して算出した横置き用スライスレベル値とを比較し
てトナーエンプティ状態を判定する一方、縦置き用トナ
ーエンプティ状態判定部が、トナー検知部の出力信号を
所定回数サンプリングする一回の検出周期においてサン
プリングした各出力信号のレベル値と、前回の検出周期
でサンプリングした出力信号のレベル値の最大値および
最小値に基づき計算式〔（最大値−最小値）×ｋ＋最小
値；０＜ｋ＜１〕により算出した縦置き用スライスレベ
ル値とを比較してトナーエンプティ状態を判定するよう
に構成する（請求項１）。

【００１６】また、このとき、横置き用トナーエンプテ
ィ状態判定部が、一検出周期中にトナー検知部の出力信
号のレベル値が横置き用スライスレベル値以下となる回
数が設定回数以上となった場合にニアエンプティまたは
トナーエンプティと判定する一方、縦置き用トナーエン
プティ状態判定部が、一検出周期中にトナー検知部の出
力信号のレベル値が連続して設定回数以上縦置き用スラ
イスレベル値以下となった場合にニアエンプティまたは
トナーエンプティと判定する（請求項２）。

【００１７】そして、横置き用トナーエンプティ状態判
定部が、一検出周期中にトナー検知部の出力信号のレベ
ル値が横置き用スライスレベル値以下となる回数が解除
用設定回数以下となった場合にニアエンプティ判定また
はトナーエンプティ判定を解除する一方、縦置き用トナ
ーエンプティ状態判定部が、一検出周期中にトナー検知
部の出力信号のレベル値が連続して解錠用設定回数以上
縦置き用スライスレベル値以上となった場合にニアエン
プティ判定またはトナーエンプティ判定を解除する（請
求項３）。

【００１８】また、横置き用トナーエンプティ状態判定
部が、一検出周期中にトナー検知部の出力信号のレベル
値が横置き用スライスレベル値以下となる回数が設定回
数以上となった検出周期が、所定回数だけ連続して発生
した場合にトナーエンプティと判定する一方、縦置き用
トナーエンプティ状態判定部が、一検出周期中にトナー
検知部の出力信号のレベル値が連続して設定回数以上縦
置き用スライスレベル値以下となった検出周期が、所定
回数だけ連続して発生した場合にトナーエンプティと判
定するように構成してもよい（請求項４）。

【００１９】そして、横置き用トナーエンプティ状態判
定部が、一検出周期中にトナー検知部の出力信号のレベ
ル値が横置き用スライスレベル値以下となる回数が解除
用設定回数以下となった場合にトナーエンプティ判定を
解除する一方、縦置き用トナーエンプティ状態判定部
が、一検出周期中にトナー検知部の出力信号のレベル値
が連続して解除用設定回数以上縦置き用スライスレベル
値以上となった場合にトナーエンプティ判定を解除する
（請求項５）。

【００２０】一方、設置方向検出部２は、装置本体の設
置方向に応じて揺動する遮断片と、この遮断片の揺動位
置に応じて遮断片にて光路を開放または遮断されること
により装置本体の設置方向についての検出信号を出力す
る光学式センサとから構成することができる（請求項
６）。また、トナー検知部は、トナーホッパ外に設置さ
れてトナーホッパ内の磁性トナーの磁気を検知する透磁
率センサとして構成してもよい（請求項７）。

【００２１】さらに、前記検出周期を、トナーホッパ内
を攪拌するためのアジテータの１回転周期と同一もしく
はほぼ同一に設定し（請求項８）、アジテータの回転動
作開始時１回転目の検出周期に際しては、トナー検知部
の出力信号のサンプリングを行なわないようにする（請
求項９）。ところで、装置本体の内部の換気・冷却を行
なうためのファンと、装置本体の設置方向に応じてファ
ンの動作状態の制御を行なうファン制御回路とをそなえ
るように構成してもよい（請求項１０）。

【００２２】このとき、ファン制御回路が、装置本体が
水平方向に設置され定着器と感光ドラムを含むプロセス
部とがほぼ水平方向に並んで配置される横置き状態であ
る場合に選定される横置き用ファン制御部と、装置本体
が垂直方向に設置され定着器の上方にプロセス部が配置
される縦置き状態である場合に選定される縦置き用ファ
ン制御部と、設置方向検出部２により検出された設置方
向に応じて横置き用ファン制御部または縦置き用ファン
制御部を選定する制御条件選択部とをそなえて構成され
る（請求項１１）。

【００２３】そして、横置き用ファン制御部が、電源を
投入されると所定の横置き用駆動タイミングでファンを
駆動する一方、縦置き用ファン制御部が、電源を投入さ
れると横置き用駆動タイミングよりも遅い縦置き用駆動
タイミングでファンを駆動する（請求項１２）。ただ
し、画像を形成された記録紙が定着器を通過するのを検
知する記録紙通過検知部をそなえ、縦置き用ファン制御
部は、記録紙通過検知部により記録紙の通過が電源投入
から所定時間内に検知された場合には、ファンを駆動す
るように制御する（請求項１３）。

【００２４】また、横置き用ファン制御部が、画像形成
動作の終了後に所定の横置き用停止タイミングでファン
を停止する一方、縦置き用ファン制御部が、画像形成動
作の終了後に横置き用停止タイミングよりも遅い縦置き
用停止タイミングでファンを停止するように構成しても
よいし（請求項１４）、横置き用ファン制御部が、所定
の横置き用回転数でファンを回転駆動する一方、縦置き
用ファン制御部が、横置き用回転数よりも大きい所定の
縦置き用回転数でファンを回転駆動するように構成して
もよい（請求項１５）。

【００２５】さらに、装置本体の設置方向に応じて定着
器の動作状態の制御を行なう定着器制御回路をそなえる
ように構成してもよい（請求項１６）。このとき、定着
器制御回路が、装置本体が水平方向に設置され定着器と
感光ドラムを含むプロセス部とがほぼ水平方向に並んで
配置される横置き状態である場合に選定される横置き用
定着器制御部と、装置本体が垂直方向に設置され定着器
の上方にプロセス部が配置される縦置き状態である場合
に選定される縦置き用定着器制御部と、設置方向検出部
２により検出された設置方向に応じて横置き用定着器制
御部または縦置き用定着器制御部を選定する制御条件選
択部とをそなえて構成される（請求項１７）。

【００２６】そして、横置き用定着器制御部が、電源を
投入されると所定の横置き用駆動タイミングで定着器の
ローラを回転駆動する一方、縦置き用定着器制御部が、
電源を投入されると横置き用駆動タイミングよりも遅い
縦置き用駆動タイミングで定着器のローラを回転駆動す
るように構成してもよいし（請求項１８）、横置き用定
着器制御部が、電源を投入されると所定の定着温度にな
るように定着器のヒータを温度制御する一方、縦置き用
定着器制御部が、電源を投入されると所定の定着温度よ
りも高い温度まで一旦上げてから所定の定着温度になる
ように定着器のヒータを温度制御するように構成しても
よい（請求項１９）。

【００２７】また、横置き用定着器制御部が、電源を投
入されると、定着器のヒータの加熱を開始させてから、
所定の横置き用温度制御開始タイミングで、定着器のヒ
ータを所定の定着温度に保持する温度一定化制御を開始
する一方、縦置き用定着器制御部が、電源を投入される
と、定着器のヒータの加熱を開始させてから、横置き用
温度制御開始タイミングよりも遅い縦置き用温度制御開
始タイミングで、定着器のヒータを所定の定着温度に保
持する温度一定化制御を開始するように構成してもよい
（請求項２０）。

【００２８】さらに、横置き用定着器制御部が、画像形
成動作の終了後に所定の横置き用停止タイミングで定着
器のローラの回転を停止する一方、縦置き用定着器制御
部が、画像形成動作の終了後に横置き用停止タイミング
よりも遅い縦置き用停止タイミングで定着器のローラの
回転を停止するように構成してもよいし（請求項２
１）、横置き用定着器制御部が、画像形成動作の終了後
に所定の横置き用停止タイミングで、定着器のヒータを
所定の定着温度に保持する温度制御を停止する一方、縦
置き用定着器制御部が、画像形成動作の終了後に横置き
用停止タイミングよりも遅い縦置き用停止タイミング
で、定着器のヒータを所定の定着温度に保持する温度制
御を停止するように構成してもよい（請求項２２）。

【００２９】またさらに、横置き状態で装置本体が水平
方向に設置され定着器と感光ドラムを含むプロセス部と
がほぼ水平方向に並んで配置される一方、縦置き状態で
装置本体が垂直方向に設置され定着器の上方にプロセス
部が配置され、定着器とプロセス部との間に、吸水シー
トを設置してもよい（請求項２３）。

【００３０】また、装置本体が横置き状態である場合
に、装置本体から排出された画像形成後の記録紙を、画
像形成面を下方にして収容しうる横置き用スタック部
が、装置本体の上面に形成されるとともに、装置本体が
縦置き状態である場合に、横置き用スタック部に対向し
て装置本体に取り付けられる縦置き用スタッカ部材が着
脱可能にそなえられ、横置き用スタック部と縦置き用ス
タッカ部材との間に記録紙のスタック用空間が形成され
るように構成してもよい。

【００３１】このとき、装置本体が縦置き状態である場
合に、装置本体から記録紙をスタック用空間へ排出する
排紙口が下方側に配置される構造を有し、横置き用スタ
ック部の下部に、排紙口よりも下方側に至る下部空間を
形成して構成してもよいし、排紙口から排出された記録
紙を横置き用スタック部側へ押圧しうる押圧部材を、縦
置き用スタッカ部材に取り付けてもよいし、縦置き用ス
タッカ部材をＵ字形状に形成してもよい。

【００３２】

【作用】図１により上述した本発明の画像形成装置で
は、設置方向検出部２により装置本体の設置方向が検出
され、制御条件選択部５により、その設置方向に応じた
制御シーケンス部が複数の制御シーケンス部４から選定
されて、装置本体における動作が制御されるので、設置
方向に応じた制御条件で制御を行なうことが可能にな
り、設置方向に適した制御の基で装置が稼働することに
なる。

【００３３】このとき、制御部３により、トナー検知部
の出力信号（トナーホッパ内のトナー量の検出信号）に
基づき、装置本体の設置方向に応じたトナーエンプティ
制御を行なうことで、設置方向に左右されることのない
トナーエンプティ制御が可能になる（請求項１〜５）。
なお、設置方向検出部２を遮断片と光学式センサとで構
成し、遮断片の揺動位置に応じて遮断片にて光路を開放
または遮断することにより、装置本体の設置方向につい
ての検出信号が光学式センサから出力されるので、簡易
な構成で装置本体の設置方向を容易に検出することがで
きる（請求項６）。

【００３４】また、トナー検知部を、トナーホッパ外に
設置される透磁率センサとして構成することにより、ト
ナーをケースごと取り替えるカートリッジ式の場合で
も、トナーホッパ外部からトナーホッパ内のトナー量を
検出することができる（請求項７）。さらに、検出周期
を、トナーホッパ内を攪拌するためのアジテータの１回
転周期と同一もしくはほぼ同一に設定することで、アジ
テータ一回転中におけるトナーホッパ内のトナー変動の
影響を受けることなく、トナーエンプティ制御が行なわ
れる（請求項８）。このとき、アジテータの回転動作開
始時１回転目には、トナー検知部の出力信号のサンプリ
ングを行なわないことにより、動作開始当初の不安定な
出力信号を用いることなく、トナーエンプティ制御が行
なわれる（請求項９）。

【００３５】ところで、本発明では、制御部３により、
装置本体の設置方向に応じてファンの動作状態を制御す
ることができる。従って、記録紙が定着器を通過する際
に記録紙から発生した水蒸気がプロセス部に影響を与え
るような、装置本体の設置方向の場合には、電源投入時
のプロセス部の温度が高くなるように、あるいは、画像
形成動作終了後の温度上昇を抑止するように、あるい
は、ファンによる排気量が多くなるように制御して、プ
ロセス部で水蒸気が結露するのを防止したり、画像形成
動作終了後のプロセス部への熱による影響を抑止したり
することができる（請求項１０〜１５）。

【００３６】また、本発明では、制御部３により、装置
本体の設置方向に応じて定着器の動作状態を制御するこ
とができる。従って、前述したように、記録紙が定着器
を通過する際に記録紙から発生した水蒸気がプロセス部
に影響を与えるような、装置本体の設置方向の場合に
は、電源投入時のプロセス部の温度が高くなるように、
あるいは、画像形成動作終了後の温度上昇を抑止するよ
うに制御して、プロセス部で水蒸気が結露するのを防止
したり、画像形成動作終了後のプロセス部への熱による
影響を抑止したりすることができる（請求項１６〜２
２）。

【００３７】さらに、装置本体が縦置き状態である場
合、定着器とプロセス部との間に設置された吸水シート
により、記録紙が定着器を通過する際に記録紙から発生
した水蒸気が吸収されるため、水蒸気がプロセス部に影
響を与えるのを防止することができる（請求項２３）。
また、装置本体が縦置き状態である場合に、縦置き用ス
タッカ部材を装置本体に取り付けることにより、横置き
用スタック部と縦置き用スタッカ部材との間に記録紙の
スタック用空間が形成されるので、コンパクトなスペー
スで確実に記録紙をスタックすることができる。

【００３８】なお、装置本体が縦置き状態である場合
に、下方側の排紙口から排出されてきた記録紙は、その
全体が排紙口から排出されると下部空間に落下すること
になり、横置き用スタック部側へ画像形成面を向けてス
タックされるので、記録紙を確実に頁順でスタック（フ
ェイスダウンスタック）することができる。

【００３９】また、排紙口から排出された記録紙を押圧
部材により横置き用スタック部側へ押圧することで、横
置き用スタック部側へ画像形成面を向けてスタックで
き、前述したように記録紙を確実に頁順でスタックでき
るほか、記録紙のカール状態にかかわらず安定的にスタ
ックを行なえる。さらに、縦置き用スタッカ部材がＵ字
形状であるので、記録紙のサイズに関係なく画像形成後
の記録紙を取り出すことができる。

【００４０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 （ａ）画像形成装置の構造の説明 図３は本実施例の画像形成装置の構造を模式的に示す縦
断面図、図４は本実施例の用紙カセットに形成された爪
片部分を拡大して示す斜視図、図５は本実施例の設置方
向検出部（光センサ）の概略構造を示す側面図、図６は
本実施例の画像形成装置の水平設置状態（横置き状態）
を示す斜視図、図７は本実施例の画像形成装置の垂直設
置状態（縦置き状態）を示す斜視図である。なお、本実
施例では、画像形成装置がクリーナレスタイプの電子写
真式プリンタである場合について説明する。図３におい
て、２０は感光ドラムで、この感光ドラム２０は、例え
ば外形２４mmのアルミドラム上に機能分離型有機感光体
を厚さ約２６μｍで塗布して形成され、図示しない駆動
モータにより周速度２５mm／秒で回転駆動される。

【００４１】２１は前帯電器で、この前帯電器２１は、
感光ドラム２０の表面を例えば−６５０Ｖに一様に帯電
させるものであり、例えばスコロトロンで構成される非
接触型帯電器である。２２は光学ユニットで、この光学
ユニット２２は、一様帯電された感光ドラム２０を画像
露光して、この感光ドラム２０の表面に静電潜像を形成
するものであり、例えばＬＥＤアレイとセルフォックア
レイとを組み合わせたＬＥＤ光学系を用いて構成されて
いる。この光学ユニット２２により、感光ドラム２０を
画像パターンに応じて画像露光することによって、感光
ドラム２０に−５０〜−１００Ｖの静電潜像が形成され
る。

【００４２】２３は現像器で、この現像器２３は、感光
ドラム２０の表面に磁性キャリアと磁性トナーとからな
る現像剤を供給し、感光ドラム２０上の静電潜像を現像
し可視化するものである（詳細については図８，図９に
より後述する）。２４は現像器２３において現像剤を感
光ドラム２０に搬送する現像ローラ、２５はトナーカー
トリッジ（トナーホッパ）で、このトナーカートリッジ
２５は、磁性キャリアと磁性トナーとからなる現像剤を
充填され、トナーエンプティ時に交換可能に現像器２３
に取り付けられている。

【００４３】２６は感光ドラム２０上のトナー像を記録
紙（シート，用紙）６上に静電的に転写する転写器で、
この転写器２６は、例えばコロナ放電器で構成され、電
源からコロナワイヤに＋５〜＋１０ｋＶの電圧を印加し
て、コロナ放電で電荷を発生し、記録紙６の裏面を帯電
させて、感光ドラム２０上のトナー像を記録紙６に転写
するものである。なお、電源としては、一定電荷量を記
録紙６に供給することにより、環境による転写効率の低
下を低減できる定電流源を用いることが望ましい。

【００４４】２７は記録紙６上のトナー像を熱定着する
定着器で、この定着器２７は、例えば、熱源であるハロ
ゲンランプ（図２の符号５２参照）を内部にそなえたヒ
ートローラと、加圧ローラ（バックアップローラ）とか
ら構成され、加圧ローラとヒートローラとの間を通過す
る記録紙６に適当な圧力を作用させながら、記録紙６を
ヒートローラにより加熱することで、トナー像を記録紙
６に定着させるものである。なお、ヒートローラや加圧
ローラは、図２にて後述する定着駆動部５３により回転
駆動されるようになっている。

【００４５】２８は散らし（均一化）部材で、この散ら
し部材２８は、感光ドラム２０に接触して、感光ドラム
２０上の集中的に残留したトナーを分散させ、現像器２
３でのトナー回収を容易に行なえるようにするものであ
り、例えば導電性部材で構成されている。２９はトナー
カートリッジ２５内のトナーの有無（トナー量）を検出
するトナーセンサ（トナー検知部）で、その詳細につい
ては後述する。

【００４６】１０は記録紙６を収容する用紙カセット
で、この用紙カセット１０は、装置本体１の下部（装置
本体１を図６に示すごとく横置き設置した場合の下部）
に設けられ、装置前面（図３中の左側）から着脱を自在
に行なえる構造になっている。また、用紙カセット１０
両側の各側板１０ａの中央部には、爪部１０ｂが、図４
に示すごとく、上端位置から用紙カセット１０の内側へ
突出するように形成されている。この爪部１０ｂによ
り、装置本体１を図７に示すごとく縦置き設置した場合
（図３中の右側を下方向にして設置した場合）に、用紙
カセット１０内に収納された記録紙６が装置内部方向へ
倒れ込まないように支持され、安定的な用紙搬送が実現
されるようになっている。

【００４７】１１はピックローラで、このピックローラ
１１は、用紙カセット１０内の記録紙６をピックして用
紙カセット１０から排出するものである。１２はレジス
トローラで、このレジストローラ１２は、ピックローラ
１１により用紙カセット１０から排出された記録紙６を
突き当てられて記録紙６の先端を揃えてから、その記録
紙６を転写器２６へ搬送するものである。

【００４８】１３は排紙ローラで、この排紙ローラ１３
は、定着器２７によりトナー像を熱定着された記録紙６
をスタッカ１４へ排出するものである。なお、７は記録
紙６が上述した各ローラ１１〜１３により導かれて通過
する搬送パスである。スタッカ１４は、横置き用スタッ
ク部として機能するもので、装置本体１の上面（装置本
体１を図６に示すごとく横置き設置した場合の上部）に
設けられ、排紙ローラ１３により排出された記録紙６
を、画像形成面を下方（つまりフェイスダウン）にして
受けて収容するものである。

【００４９】そして、本実施例では、装置本体１が図７
に示す縦置き状態である場合に、縦置き用スタッカ部材
３１がスタッカ１４に対向して装置本体１に取り付け
ら、横スタッカ１４と縦置き用スタッカ部材３１との間
に記録紙６のスタック用空間が形成されるようになって
いる。この縦置き用スタッカ部材３１は、装置本体１に
対して着脱可能になっているほか、図７に示すように、
中央に凹部３１Ａを有してＵ字形状に形成されている。

【００５０】また、本実施例の装置は、装置本体１が図
７に示す縦置き状態である場合に、装置本体１から記録
紙６をスタック用空間へ排出する排紙口（排紙ローラ１
３の設置部分）が下方側に配置される構造を有してお
り、本実施例のスタッカ１４の下部には、排紙口（排紙
ローラ１３の位置）よりも下方側に至る下部空間部１４
Ａが形成されている。

【００５１】さらに、縦置き用スタッカ部材３１のスタ
ッカ１４に対向する面には、図３に示すように、排紙口
から排出された記録紙６の下部をスタッカ１４へ押圧し
うる押圧部材８が取り付けられている。この押圧部材８
は、例えばポリエステルフィルムにより形成されてお
り、記録紙６のスタック用空間への排出を阻害すること
なく記録紙６をスタッカ１４へ押圧できるように、適当
な押圧力を記録紙６に付与するものである。

【００５２】１５は図２により後述する装置の制御系等
を搭載するプリント板であり、このプリント板１５の端
部には、本発明の特徴構成要素である設置方向検出部と
しての光センサ１５ａが実装されている。この光センサ
１５ａの内部には、図５に示すように、遮断片（シャッ
タ）１５ｃが、回転軸１５ｂにより揺動可能に軸支され
てそなえられるとともに、受光素子１５ｄと発光素子
（図示省略）とを対向配置してなるフォトカプラ（光学
式センサ）１５ｅがそなえられている。遮断片１５ｃの
回転軸１５ｂ側と反対側の端部は、フォトカプラ１５ｅ
における受光素子１５ｄと発光素子との間の光路内に位
置するように延びており、且つ、その端部が常に重力方
向に向くように遮断片１５ｃが回転軸１５ｂまわりに回
転する構造になっている。

【００５３】そして、光センサ１５ａは、装置本体１が
例えば水平設置の場合（図３，図６参照）には、遮断片
１５ｃが実線で示すように受光素子１５ｄと発光素子と
の間の光路を遮断することで水平設置状態にあることを
検出して出力する一方、装置本体１が垂直設置された場
合（図７参照）には、遮断片１５ｃが点線で示すように
受光素子１５ｄと発光素子との間の光路から外れて受光
素子１５ｄが発光素子からの光を受けることで垂直設置
状態にあることを検出して出力するようになっている。

【００５４】１６は装置各部に電力を供給する電源、１
７はインターフェイスコネクタで、このインターフェー
スコネクタ１７は、外部ケーブル１７ａに接続されると
ともに装置内に挿入されてプリント板１５のコネクタ１
５Ａと接続されるものである。１８は別の種類のエミュ
レータ回路，フォントメモリ等を搭載するためのオプシ
ョンボードである。

【００５５】３３は装置本体１内の熱や塵埃等を排出し
装置本体１の内部の換気・冷却を行なうためのファンユ
ニットで、このファンユニット３３は、定着器２７付近
の装置内部に取り付けられ、図６，図７に示すように、
装置筐体にはファンユニット３３の位置に対応して通気
穴３４が形成されており、この通気穴３４を通じてファ
ンユニット３３により装置内の熱や塵埃等が排出される
ようになっている。このファンユニット３３は、図２に
て後述するファン駆動部４７により回転駆動されるよう
になっている。

【００５６】また、３５は定着器２７から送り出される
記録紙６の端部を検知する光反射タイプの光センサで、
この光センサ３５は、画像を形成された記録紙６が定着
器２７を通過するのを検知する記録紙通過検知部として
機能するものである。さらに、９は感光ドラム２０等を
含むプロセス部と定着器２７との間に配置された吸水シ
ート（例えば不織布等）である。

【００５７】なお、図６，図７において、５は装置本体
１の前面にそなえられ各種操作を行なうための指示を入
力するための操作パネル、３０は用紙ガイドで、この用
紙ガイド３０は、図６に示すように装置本体１を水平設
置した場合にスタッカ１４の先端に取り付けられ、スタ
ッカ１４に排出される記録紙６の先端部を支持する機能
を有している。また、用紙ガイド３０には、用紙当接部
材３０ａがスライド可能に設けられており、この用紙当
接部材３０ａが、スタッカ１４に排出された記録紙６の
先端に当接してその先端位置を揃える機能を果してい
る。なお、用紙当接部材３０ａは、スライドさせること
により記録紙６の大きさに応じた位置に設置できるよう
になっている。さらに、３２はスタンドで、このスタン
ド３２は、図７に示すように装置本体１を垂直設置した
場合に装置本体１下部（設置面側）の側面に取り付けら
れ、装置本体１を支持する機能を有している。

【００５８】このように構成された画像形成装置による
基本的な印刷動作について説明すると、帯電器２１によ
り感光ドラム２０の表面を−６５０Ｖに一様帯電させた
後、光学ユニット２２により画像露光することで、感光
ドラム２０上に背景部が−６５０Ｖで印字部が−５０〜
−１００Ｖの静電潜像を形成する。現像器２３の現像ロ
ーラ２４のスリーブには、現像バイアス電圧（−３００
Ｖ）が印加されている。このため、この静電潜像は、現
像器２３により、予め磁性キャリアとの攪拌によりマイ
ナス帯電された磁性重合トナーによって現像され、トナ
ー像となる。

【００５９】一方、記録紙６は、用紙カセット１０から
ピックローラ１１によりピックされ、レジストローラ１
２で先端を揃えられてから、転写器２６方向へ搬送され
る。そして、感光ドラム２０のトナー像は、転写器２６
によって静電力で記録紙６に転写される。この記録紙６
のトナー像は、定着器２７により記録紙６上に定着さ
れ、定着処理後の記録紙６は、Ｕ字形状の搬送パス７を
通って、排紙ローラ１３によりスタッカ１４に排出され
る。

【００６０】転写後に、感光ドラム２０上の残留トナー
は、散らし部材２８により散らされるとともに、感光ド
ラム２０の残留電荷も散らし部材２８により除去され
る。そして、感光ドラム２０上の残留トナーは、帯電器
２１および光学ユニット２２を通り、現像器２３に到達
し、次の現像プロセスと同時に現像ローラ２４に回収さ
れる。回収されたトナーは、現像器２３において再使用
される。

【００６１】ところで、一般に、現像剤の記録紙６への
転写効率が１００％ではないので、感光ドラム２０には
どうしても若干のトナー（現像剤）が残留する。このた
め、残留トナーを感光ドラム２０上から除去する必要が
あるが、残留トナーを除去するクリーナを設けることは
好ましくない。何故ならば、クリーナを用いて残留トナ
ーの除去を行なう場合、除去したトナーを貯蔵する機構
が必要となり、装置が大型化してしまうほか、感光ドラ
ム上から除去されたトナーは再使用されず不経済である
からであり、さらにはトナーの廃棄は環境上問題となる
からである。

【００６２】そこで、本実施例では、前述したようなク
リーナレスプロセスが採用されている。つまり、クリー
ナプロセスにおいては、散らし部材２８により一部に集
中しているトナーが分散されて単位面積当たりのトナー
量が小さくなり、現像器２３によるトナー回収が容易に
なる。また、帯電器２１におけるイオンシャワーのフィ
ルタ効果を抑制し、感光ドラム２０上の帯電電位を均一
化できるほか、画像露光工程における露光のフィルタ効
果を抑制し、感光ドラム２０に画像を適切に露光させる
ことができる効果がある。

【００６３】このようなクリーナレスプロセスでは、ト
ナーを廃棄する機構や廃棄トナーを貯蔵するスペースが
不要で、装置の小型化が可能になるほか、印刷に寄与し
ないトナーが無くなるため、経済的である。また、トナ
ーを廃棄しないので、環境保護にそくしている。さら
に、クリーナで感光ドラム２０のトナーを除去するに
は、クリーナで感光ドラム２０の表面を削ってしまうこ
とになるが、クリーナを用いないため、感光ドラム２０
の寿命が長くなる等の利点もある。

【００６４】図３に示す画像形成装置の記録プロセスで
は、前述したように、感光ドラム２０上にトナーが付着
した状態で、帯電器２１で一様帯電させ、光学ユニット
２２で画像露光を行ない、現像器２３で転写残留トナー
の回収と同時に現像を行なっている。また、この記録プ
ロセスで重要な点は、現像と同時に感光ドラム２０上の
トナーを回収することであり、この点について、感光ド
ラム２０をマイナス帯電させトナーもマイナス帯電させ
た場合について説明する。感光ドラム２０の表面電位
は、帯電器２１により、−５０〜−１０００Ｖに設定さ
れる。感光ドラム２０の画像露光で電位が低下した露光
部は、０〜−数１０Ｖに電位が低下し、静電潜像を形成
する。一方、現像時には、表面電位と潜像電位とのほぼ
中間の現像バイアス電圧（例えば−３００Ｖ）を現像器
２３の現像ローラ２４に印加する。

【００６５】現像工程では、現像ローラ２４上に付着し
ているマイナス帯電トナーが、現像バイアス電圧と潜像
電位とで形成する電解によって、感光ドラム２０上の静
電潜像に付着してトナー像を形成する。クリーナレスプ
ロセスでは、この現像工程と同時に、散らし部材２８に
よる均一化プロセスで感光ドラム２０上に分散された転
写残留トナーが、表面電位と現像バイアス電位とで形成
する電解によって、感光ドラム２０上から現像ローラ２
４に回収される。

【００６６】さらに、１．５成分現像法では、現像ロー
ラ２４上に形成される磁気ブラシ（図示省略）が感光ド
ラム２０に接触するため、磁気ブラシの機械的な掃く力
により、残留トナーの機械的付着力を低下させることに
なる。また、磁気ブラシのキャリアと残留トナー（磁性
トナー）との磁気的吸引力が発生する。これにより、よ
り残留トナーの回収が容易になる。

【００６７】このような画像形成装置は、クリーナを有
しない等の理由により、極めて小型化することができ、
図３に示すものでは、装置本体の長さが、用紙カセット
１０を含んで、３５０mmであり、幅が３４５mmであり、
高さが１３０mmである。従って、パーソナルユースのプ
リンタとして、机上の設置が容易である。また、本実施
例の画像形成装置では、図６に示す、用紙カセット１０
が設置面に対して平行になるように装置本体１を設置す
る水平設置（横置き）の状態でも、図７に示す、用紙カ
セット１０が設置面に対して垂直になるように装置本体
１を設置する垂直設置（縦置き）の状態でも、画像形成
を行なうことができる。

【００６８】図６に示す横置き状態では、スタッカ１４
の先端に用紙ガイド３０が取り付けられ、この用紙ガイ
ド３０により、スタッカ１４に排出された記録紙６の先
端部が支持され、用紙当接部材３０ａにより、記録紙６
の先端位置が揃えられるようになっている。また、装置
前面側から用紙カセット１０の着脱が可能で容易に用紙
補給を行なえるほか、装置前面側から操作パネル５を容
易に操作することができる。さらに、記録紙６も、スタ
ッカ１４，用紙ガイド３０に沿って装置前面側へ向けて
排出されるので、装置前面側から容易かつ円滑に取り出
すことができる。

【００６９】図７に示す縦置き状態では、装置本体１の
インターフェイスコネクタ１７（図３参照）側を下方に
して装置本体１を設置面上に配置する。このとき、スタ
ッカ１４に排出される記録紙６の倒れを押さえるための
縦置き用スタッカ３１を、装置本体１のスタッカ１４に
対向するように取り付けることにより、縦置き状態でも
記録紙６の倒れを防止することができる。また、装置本
体１下部（設置面側）の側面にスタンド３２を取り付け
ることにより、装置本体１を垂直設置しても装置本体１
自体の転倒を防止でき、装置本体１を縦置き状態に安定
的に支持することができる。

【００７０】ところで、上述した本実施例の画像形成装
置では、装置本体１が縦置き状態である場合に、縦置き
用スタッカ部材３１をスタッカ１４に対向させて装置本
体１に取り付けることにより、スタッカ１４と縦置き用
スタッカ部材３１との間に記録紙６のスタック用空間を
形成できる。従って、コンパクトなスペースで確実に記
録紙６を確実にスタックでき、省スペース化に寄与し、
縦置き配置のメリットを確実に生かすことができる。

【００７１】また、装置本体１が縦置き状態である場合
に、記録紙６は、その全体が排紙口（排紙ローラ１３）
から排出されると下部空間部１４Ａに落下するため、ス
タッカ１４側へ画像形成面を向けてスタックされ、記録
紙６を確実に頁順（印刷順）でスタック（フェイスダウ
ンスタック）できる。従って、画像形成終了後に記録紙
６の順序を直す手間を省け、作業性が大幅に向上する。

【００７２】また、記録紙６を押圧部材８によりスタッ
カ１４側へ押圧することで、スタッカ１４側へ画像形成
面を向けてスタックでき、前述したように記録紙６を確
実に頁順（印刷順）でスタックでき、画像形成終了後に
記録紙６の順序を直す手間を省け作業性が大幅に向上す
る。また、記録紙６のカール状態によっては、著しくス
タック性が悪化するものもあるが、前述のように押圧部
材８による記録紙６の下部をスタッカ１４側へ押圧する
ことで、記録紙６のカール状態にかかわらず安定的にス
タックを行なえる利点もある。

【００７３】さらに、縦置き用スタッカ部材３１がＵ字
形状で凹部３１Ａを有しているので、記録紙（媒体，用
紙）６のサイズに関係なく印刷後の記録紙６を極めて容
易に取り出すことができる。また、上述した本実施例の
画像形成装置では、装置本体１が縦置き状態である場
合、定着器２７と感光ドラム２０を含むプロセス部との
間に設置された吸水シート９により、記録紙６が定着器
２７を通過する際に記録紙６から発生した水蒸気が吸収
される。

【００７４】特に、装置本体１が縦置き状態である場
合、煙突効果により水蒸気がプロセス部に向かって上昇
することになるが、その水蒸気は、前述のとおり吸水シ
ート９により吸い取られるため、装置本体１の水蒸気の
量が低減され、水蒸気がプロセス部に影響を与えるのを
確実に防止することができる。この吸水シート９による
効果は、装置本体１内が一定の温度に達する前でプロセ
ス部（感光ドラム２０）が冷却状態にあり水蒸気が結露
しやすい状態にある場合に有効であり、装置本体１内が
一定の温度に達すると、ファンユニット３３の動作によ
り水蒸気は装置本体１外に排出される。

【００７５】なお、本実施例では、帯電器２１と転写器
２６とを非接触型の放電器で構成したため、クリーナレ
スプロセスを実行しなくても、感光ドラム２０上のトナ
ーがこれらのユニットに付着することはなく、安定的に
一様帯電および転写を実行することができる。 （ｂ）現像器の説明 図８は水平設置状態（図６参照）の現像器の状態を示す
縦断面図、図９は垂直設置状態（図７参照）の現像器の
状態を示す縦断面図である。

【００７６】図８，図９において、２９は装置本体１側
に固定して設けられるトナーセンサで、このトナーセン
サ２９は、磁性トナーの磁力に応じた電圧出力を発生す
るものであり、例えば透磁率センサにより構成されてい
る。一方、現像器２３は装置本体１に対して着脱可能に
設けられている。従って、トナーセンサ２９は、現像器
２３のケース２３ａを介して内部の磁性トナーの有無
（トナー残量）を検出することになる。

【００７７】また、現像ローラ２４は、金属製のスリー
ブ２４１と、その内部に設けた複数の磁極をもつマグネ
ット２４０とから構成されている。この現像ローラ２４
は、スリーブ２４１内部のマグネット２４０を固定し、
スリーブ２４１の回転によって、後述する磁性現像剤を
搬送するものである。この現像ローラ２４は、例えば直
径１６mmとして形成され、感光ドラム２０の周速の３倍
（７５mm／秒）で回転駆動される。

【００７８】現像ローラ２４の周囲には、現像室２３０
が形成されており、現像室２３０内には、磁性キャリア
と磁性トナーとの混合物である１．５成分現像剤が充満
している。この現像室２３０は、上方の仕切り部材２３
０−１と下方の底部２３０−２とにより形成され、一定
の容積を有している。従って、現像室２３０に一定量の
磁性キャリアを入れると、この現像室２３０内の磁性ト
ナーの量も一定になり、消費された磁性トナーをトナー
ホッパ２３１から供給すると、この現像室２３０の現像
剤量は一定であるため、トナー濃度も一定になり、トナ
ー濃度の制御を不要にすることができる。即ち、トナー
濃度の制御ポイントに相当するキャリア量を、現像室２
３０に充填することにより、自動的にトナー濃度は所定
範囲に制御される。

【００７９】また、現像室２３０には、常に現像剤が、
現像ローラ２４の周囲に満たされているため、装置本体
１を垂直設置しても、現像室２３０内の現像剤が偏り、
現像ローラ２４に十分な現像剤を供給できなくなる事態
を防止できるようになっている。現像剤６０としては、
例えば平均粒径４０μｍのマグネタイトキャリア（磁性
キャリア）と、例えば重合法を用いて製造した平均粒径
７μｍの重合トナー（磁性トナー）とを混合したものを
用いている。このような重合トナーは、粒径が揃い、粒
度分布がシャープであるため、転写工程において、感光
ドラム２０のトナー像と記録紙６との密着性が均一とな
る。このため、転写器２６での電界が均一になり、従来
の粉砕法によるトナーよりも転写効率を向上させること
ができる。粉砕トナーでは、６０〜９０％であった転写
効率が、重合トナーを用いることにより、９０％以上に
改善することができる。なお、重合トナーでは、トナー
濃度は、５〜６０wt％が適当であり、本実施例では、２
５wt％に設定する。

【００８０】２３４はドクターブレードで、このドクタ
ーブレード２３４は、現像ローラ２４が感光ドラム２０
に供給する現像剤量が、感光ドラム２０上の静電潜像に
対して、供給過剰になったり供給不足になったりしない
ように調整するためのものである。その調整は、ドクタ
ーブレード２３４のエッジと現像ローラ２４表面とのギ
ャップで行なわれ、そのギャップは、通常、０．１〜
１．０mm程度に調整されている。

【００８１】２３１は磁性トナーのみが充填されている
トナーホッパで、このトナーホッパ２３１の内部には、
供給ローラ（アジテータ）２３２がそなえられている。
この供給ローラ２３２の回転により、トナーが現像室２
３０に供給されるようになっている。この現像室２３０
内に供給されたトナーは、現像ローラ２４のスリーブ２
４０の現像剤搬送力，現像ローラ２４の磁力およびドク
ターブレード２３４の現像剤規制機能によって、現像室
２３０内で攪拌され、キャリアとの摩擦により、所定の
極性および帯電量に帯電する。本実施例では、マイナス
に帯電するように、キャリアとトナーとの帯電系列を調
整している。

【００８２】さらに、ドクターブレード２３４の上流側
で、仕切り部材２３０−１により、現像ローラ２４との
間隔ａ（図８参照）を、現像ローラ２４上に形成される
磁気ブラシ（図示省略）の穂高よりも小さくする。ここ
では、その間隔ａを例えば２．０mmに設定する。これに
より、現像ローラ２４上の磁気ブラシが、仕切り部材２
３０−１によって規制を受け、現像ローラ２４の回転に
より、磁気ブラシが力を受ける。このため、現像室２３
０内での現像剤の攪拌性が強まり、トナー濃度の高い範
囲でも、安定したトナー帯電量を得ることができる。

【００８３】また、仕切り部材２３０−１の内壁面２３
０−４は、現像ローラ２４に沿った形状に形成されてい
る。即ち、内壁面２３０−４は、基本的に現像ローラ２
４との間に前記間隔ａをあけて円弧形状をなしているた
め、磁性キャリアの滞留場所が存在しない。従って、現
像ローラ２４の周囲で、常時、全ての磁性キャリアと磁
性トナーとが攪拌されて搬送され、トナー濃度制御値の
変動を防止することができる。

【００８４】さらに、全ての磁性キャリアと磁性トナー
とが攪拌されるため、トナー濃度の高い範囲でも安定し
たトナー帯電量を期待できる。しかも、装置本体１を水
平設置しても垂直設置しても、帯電効果は変わることが
ない。トナーホッパ２３１と現像室２３０との間には、
仕切り部材２３０−１の先端と底部２３０−２とで形成
されるトナー供給路２３５が設けられている。このトナ
ー供給路２３５によりトナーホッパ２３１のトナーが、
現像室２３０に供給される。

【００８５】このトナーカートリッジ２５とトナーホッ
パ２３１との両壁面の角度は、重力方向に対し、およそ
４５度に設定されていて、トナーの流動方向を４５度と
している。これにより、図９にて後述するごとく、装置
本体１を垂直設置しても、トナーの供給が円滑に行なわ
れるようになっている。次に、上述のように構成された
現像器２３の動作について説明すると、図８は図６で示
した水平設置状態の現像器２３の状態を示している。こ
の図８に示すように、本実施例では、水平設置状態で、
トナーカートリッジ２５およびトナーホッパ２３１の壁
面の角度が、重力方向に対しおよそ４５度となるように
構成されているので、トナーが、トナーホッパ２３１の
底部に向かい流動して供給ローラ２３２に円滑に供給さ
れる。

【００８６】これにより、供給ローラ２３２の供給分の
トナーのみが、トナー供給路２３５に入り込むととも
に、仕切り部材２３０−１がバッファの役目を果たし、
供給ローラ２３２による押し込み力が、直接、トナー供
給路２３５へ影響しない。従って、過剰なトナーの押し
込みを防止することができ、現像室２３０で足りなくな
ったトナー量分だけトナー供給が行なわれる。

【００８７】このとき、底部２３０−２は、現像ローラ
２４の回転方向に対して上方に傾いているため、感光ド
ラム２０と対向する部分を通過した後の現像ローラ２４
の磁気ブラシおよびこの磁気ブラシから外れたキャリア
が、底部２３０−２を通ってトナー供給路２３５からト
ナー供給室２３１内に漏れることがない。このため、現
像室２３０のスタータキャリアの減少を防止でき、１．
５成分現像を安定的に行なうことが可能になる。

【００８８】一方、図９は図７で示した垂直設置状態の
現像器２３の状態を示している。この図９に示すよう
に、本実施例では、垂直設置状態でも、トナーカートリ
ッジ２５およびトナーホッパ２３１の壁面の角度が、重
力方向に対しおよそ４５度となるように構成されている
ので、トナーを供給ローラ２３２に円滑に供給すること
ができる。

【００８９】このトナーカートリッジ２５およびトナー
ホッパ２３１の壁面の角度は、トナーの自重による搬送
を良好に行なうためには、安息角を考慮すると、重力方
向に対して４５度±１０度程度が適当であり、好ましく
は４５度±５度程度で良好な結果が得られる。このと
き、図９に示すように、トナーは、仕切り部材２３０−
１のトナーホッパ２３１側に滞留し、トナー供給路２３
５から現像室２３０に落下し易くなる。しかし、底部２
３０−２の突出し部２３０−３により、トナーのトナー
供給路２３５の落下を規制することができるので、トナ
ーの落下はほんとど生じない。従って、トナーの供給
は、供給ローラ２３２の回転力のみによって行なわれる
ことになる。

【００９０】即ち、供給ローラ２３２で押されたトナー
は、底部２３０−２の突出し部２３０−３により、一
旦、仕切り部材２３０−１に突き当たり、トナー供給路
２３５に入り込む。これにより、供給ローラ２３２の供
給分のトナーのみが、トナー供給路２３５に入り込むと
ともに、仕切り部材２３０−１がバッファの役目を果た
し、供給ローラ２３２による押し込み力が、直接、トナ
ー供給力とならない。従って、過剰なトナーの押し込み
を防止でき、現像室２３０で足りなくなったトナー量分
だけトナー供給される。

【００９１】図８，図９により上述したように、装置本
体１を水平設置しても垂直設置しても現像室２３０への
トナー供給能力には変化がないので、水平設置状態でも
垂直設置状態でも現像室２３０のトナー濃度は変化せ
ず、画像濃度の変化を防止することができる。また、垂
直設置の場合、現像器２３からの現像剤の落下が生じる
おそれがあるが、現像剤として磁性二成分現像剤を使用
しており、その現像剤が磁力により現像ローラ２４に保
持されるため、現像剤の落下はほとんど生じない。特
に、磁性キャリアおよび磁性トナーを使用すると、キャ
リアとトナーとの両方が、現像ローラ２４のマグネット
ローラに保持されるため、現像剤の落下をより確実に防
止でき、かかる垂直設置に際しても、安定的に現像を行
なうことができる。

【００９２】（ｃ）制御系の説明 図２は本発明の一実施例としての画像形成装置の制御系
の構成を機能的に示すブロック図であり、この図２にお
いて、３６は光センサ１５ａからの出力信号によって装
置本体１の設置方向を判定する設置方向決定部、３７は
エンプティ制御回路（制御部）で、このエンプティ制御
回路３７は、トナーセンサ２９の出力信号に基づき、設
置方向決定部３６により判定された装置本体１の設置方
向に応じたトナーエンプティ制御を行なうものである。

【００９３】そして、エンプティ制御回路３７は、制御
条件選択部３８，横置き用トナーエンプティ状態判定部
（制御シーケンス部）３９，縦置き用トナーエンプティ
状態判定部（制御シーケンス部）４０および出力部４１
を有して構成されている。ここで、制御条件選択部３８
は、設置方向決定部３６からの設置方向に応じたトナー
エンプティ状態判定部３９または４０を選定するもので
ある。

【００９４】横置き用トナーエンプティ状態判定部３９
は、装置本体１の設置方向が水平方向である場合に制御
条件選択部３８により選定されるもので、トナーセンサ
２９の出力信号を所定回数サンプリングする一回の検出
周期においてサンプリングした各出力信号のレベル値
と、前回の検出周期でサンプリングした出力信号のレベ
ル値を平均化して算出した横置き用スライスレベル値と
を比較してトナーエンプティ状態を判定するものであ
る。なお、その詳細の動作は図１１〜図１４により後述
する。

【００９５】縦置き用トナーエンプティ状態判定部４０
は、装置本体１の設置方向が垂直方向である場合に制御
条件選択部３８により選定されるもので、トナーセンサ
２９の出力信号を所定回数サンプリングする一回の検出
周期においてサンプリングした各出力信号のレベル値
と、前回の検出周期でサンプリングした出力信号のレベ
ル値の最大値および最小値に基づき計算式〔（最大値−
最小値）×ｋ＋最小値；ｋは例えば０．３とする〕によ
り算出した縦置き用スライスレベル値とを比較してトナ
ーエンプティ状態を判定するものである。なお、その詳
細の動作は図１１〜図１４により後述する。

【００９６】出力部４１は、エンプティ状態判定部３９
もしくは４０からの判定結果を受けて、エンプティ判定
出力やニアエンプティ判定出力を行なうほか、その判定
の解除出力を行なうものである。なお、４２は装置本体
１の例えば操作パネル５上に設けられたエンプティ状態
表示部（トナーエンプティインジケータ）である。さら
に、４３はファン制御回路（制御部）で、このファン制
御回路４３は、装置本体１の設置方向に応じてファンユ
ニット３３の動作状態の制御を行なうもので、制御条件
選択部４４，横置き用ファン制御部（制御シーケンス
部）４５および縦置き用ファン制御部（制御シーケンス
部）４６を有して構成されている。

【００９７】ここで、制御条件選択部４４は、設置方向
決定部３６からの設置方向に応じたファン制御部４５ま
たは４６を選定するものである。横置き用ファン制御部
４５は、装置本体１が水平方向に設置され定着器２７と
感光ドラム２０を含むプロセス部とがほぼ水平方向に並
んで配置される横置き状態である場合に制御条件選択部
４４により選定されるものであり、縦置き用ファン制御
部４６は、装置本体１が垂直方向に設置され定着器２７
の上方にプロセス部が配置される縦置き状態である場合
に制御条件選択部４４により選定されるものである。

【００９８】なお、これらのファン制御部４５，４６の
詳細な動作は図１５〜図１７により後述する。また、４
７はファン制御部４５もしくは４６からの制御信号を受
けて実際にファンユニット３３を駆動するファン駆動部
（モータ等）である。一方、４８は定着器制御回路（制
御部）で、この定着器制御回路４８は、装置本体１の設
置方向に応じて定着器２７の動作状態の制御を行なうも
ので、制御条件選択部４９，横置き用定着器制御部（制
御シーケンス部）５０および縦置き用定着器制御部（制
御シーケンス部）５１を有して構成されている。

【００９９】ここで、制御条件選択部４９は、設置方向
決定部３６からの設置方向に応じた定着器制御部５０ま
たは５１を選定するものである。横置き用定着器制御部
５０は、装置本体１が水平方向に設置され定着器２７と
感光ドラム２０を含むプロセス部とがほぼ水平方向に並
んで配置される横置き状態である場合に制御条件選択部
４９により選定されるものであり、縦置き用定着器制御
部５１は、装置本体１が垂直方向に設置され定着器２７
の上方にプロセス部が配置される縦置き状態である場合
に制御条件選択部４９により選定されるものである。

【０１００】なお、これらの定着器制御部５０，５１の
詳細な動作は図１８〜図２２により後述する。また、５
２は定着器制御部５０もしくは５１からの制御信号を受
けて実際に温度制御されるハロゲンランプ（ヒータ）、
５３は定着器制御部５０もしくは５１からの制御信号を
受けて実際に定着器２７におけるヒートローラや加圧ロ
ーラを回転駆動する定着器駆動部（モータ等）である。

【０１０１】（ｄ）トナーエンプティ検出手法の説明 図３〜図９で上述した本実施例の画像形成装置の構造
は、水平設置しても垂直設置してもトナーホッパ２３１
から現像ローラ２４へのトナー供給量が変化しないよう
に設計されているが、トナーセンサ（透磁率センサ）２
９に対するトナーの滞留状態は水平設置と垂直設置とで
異なっている。

【０１０２】即ち、図８に示す水平設置状態と図９に示
す垂直設置状態とを比較すると、明らかなように、水平
設置状態では、トナーはトナーホッパ２３１内の底部側
に滞留しながら順次トナー供給され、トナーセンサ２９
が底部側の滞留トナーの減少状態を検知する。一方、垂
直設置状態では、トナーは、トナーホッパ２３１内の仕
切り部材２３０−１側にも広がった状態で滞留しながら
順次トナー供給され、トナーセンサ２９はそのような広
がった滞留トナーを検知することになる。このような相
違は、滞留トナー量が減少すればするほど大きくなり、
結果的に垂直設置の場合にトナーエンプティ検出が不安
定になる。

【０１０３】そこで、本実施例の画像形成装置では、電
源投入が行なわれると設置方向決定部３６は光センサ１
５ａの出力信号を判定して装置本体１が横置き状態にあ
るか縦置き状態にあるかを決定する。そして、装置本体
１が例えば横置き状態の場合にはその旨をエンプティ制
御回路３７の制御条件選択部３８に通知し、この制御条
件選択部３８が横置き用トナーエンプティ状態判定部３
９を選択する。

【０１０４】横置き用トナーエンプティ状態判定部３９
はその制御シーケンスに従ってトナーセンサ２９の出力
状態を監視し、後述する所定条件以下になった場合には
エンプティあるいはニアエンプティと判定し、その判定
結果が出力部４１を通じて表示部４２に報知される。ま
た、オペレータがトナー補給してトナーセンサ２９の出
力状態が所定条件以上になったと判定部３９が判定した
場合はエンプティあるいはニアエンプティの解除を判断
し、出力部４１を通じてその報知状態を解除する。

【０１０５】また、同様に、装置本体１が縦置き状態の
場合には、光センサ１５ａの出力信号に応じて、制御条
件選択部３８により縦置き用トナーエンプティ状態判定
部４０が選択され、この判定部４０はその制御シーケン
スに従ってトナーセンサ２９の出力状態を監視し、後述
する所定条件以下になった場合にはエンプティあるいは
ニアエンプティと判定し、その判定結果が出力部４１を
通じて表示部４２に報知される。また、オペレータがト
ナー補給してトナーセンサ２９の出力状態が所定条件以
上になったと判定部４０が判定した場合はエンプティあ
るいはニアエンプティの解除を判断し、出力部４１を通
じてその報知状態を解除する。

【０１０６】判定部３９，４０のエンプティ検出の動作
について図１０で説明する。まず、横置き用トナーエン
プティ状態判定部３９によるエンプティ検出動作につい
て説明する。なお、供給ローラ（アジテータ）２３２の
１回転が例えば１．６秒である場合、本実施例では、ト
ナーセンサ２９による検出周期も、同じ１．６秒とす
る。この１．６秒間のトナーセンサ２９の出力電圧のサ
ンプリングは、例えば、図１０に示すように、１０ミリ
秒毎に行なわれ、１検出周期間には１６０回のサンプリ
ングを行ない、１６０個の出力電圧データを得る。

【０１０７】判定部３９は、前回検出周期中の出力電圧
（１６０個の検出データ）の平均値を、今回検出周期用
のスライスレベル値として算出してから、１６０回のサ
ンプリングのうち、前回検出周期中の出力電圧の平均値
以下となったサンプリングの回数をカウントする。１検
出周期中にそのサンプリング回数が例えば８０回以上と
なった検出周期が検知されると、判定部３９はニアエン
プティと判定し、出力部４１を通じて表示部４２にその
旨を表示させる。

【０１０８】ニアエンプティ表示に応じてオペレータが
トナー補給を行なえば、トナーセンサ２９の出力電圧は
上昇する。そして、１６０回のサンプリングのうち、前
回検出周期中の出力電圧の平均値以下となったサンプリ
ングの回数が、例えば７０回以下になったと判定部３９
で判定されると、出力部４１を通じて表示部４２におけ
るニアエンプティ表示を解除する。

【０１０９】ニアエンプティ表示の後でもトナー補給が
行なわれず、前回検出周期中の出力電圧の平均値以下と
なったサンプリングの回数が例えば９０回以上となった
検出周期が検知されると、判定部３９はトナーエンプテ
ィと判定し、出力部４１を通じて表示部４２にその旨を
表示させる。エンプティ表示後にオペレータがトナー補
給を行なえば、トナーセンサ２９の出力電圧は上がる。
そして、１６０回のサンプリングのうち、前回検出周期
中の出力電圧の平均値以下となった回数が、例えば７０
回以下になったと判定部３９で判定されると、出力部４
１を通じて表示部４２におけるエンプティ表示を解除す
る。

【０１１０】次に、縦置き用トナーエンプティ状態判定
部４０によるエンプティ検出動作について説明する。本
実施例の判定部４０は、前回検出周期中の出力電圧（１
６０個の検出データ）のうちの最大値Max と最小値Min
とを用いて、今回検出周期用のスライスレベル値を、
〔（Max −Min ）×０．３＋Min 〕として算出し、１６
０回のサンプリングのうち、スライスレベル値以下とな
ったサンプリングの回数をカウントする。１検出周期中
にそのサンプリング回数が例えば７０回以上となった検
出周期が検知されると、判定部４０はニアエンプティと
判定し、出力部４１を通じて表示部４２にその旨を表示
させる。

【０１１１】ニアエンプティ表示に応じてオペレータが
トナー補給を行なえば、トナーセンサ２９の出力電圧は
上がる。そして、１６０回のサンプリングのうち、前回
検出周期中の出力電圧により算出されたスライスレベル
値以上となったサンプリングの回数が、例えば９０回以
上になったと判定部４０で判定されると、出力部４１を
通じて表示部４２におけるニアエンプティ表示を解除す
る。

【０１１２】なお、上述のように供給ローラ（アジテー
タ）２３２の１回転を１検出周期としてトナーエンプテ
ィ検出を行なう場合、供給ローラ２３２が回転を始める
１回転目では、トナーの流れが安定しないので、トナー
センサ２９の出力電圧は不安定である。従って、供給ロ
ーラ２３２の１回転目については、誤検出を防止すべ
く、センサ出力をマスクしてトナーエンプティ検出を行
なわない。そして、供給ローラ２３２の２回転目で得ら
れたトナーセンサ２９の出力電圧に基づいて、前記スラ
イスレベル値を算出し、実際には供給ローラ２３２の３
回転目から上述したトナーエンプティ検出を開始する。

【０１１３】上述した光センサ１５ａによる装置本体１
の設置方向の検出時期は、例えば、電源投入時のウォー
ミングアップ動作時，排紙トレイ開閉時のイニシャライ
ズ動作時，印刷動作等のメインモータ回転開始後など
で、その検出時期に、光学センサ１５ａの出力を読み取
って、設置方向決定部３６によりその設置方向を決定し
ている。光センサ１５ａの出力は、横置き時に図５に実
線で示すように光路が遮断されてハイ状態となり、縦置
き時に図５に点線で示すように光路が開放されてロー状
態となる。

【０１１４】また、トナーエンプティ状態判定部３９，
４０によるエンプティ検出は、電源投入時のウォーミン
グアップ動作中，排紙トレイ開閉時のイニシャライズ動
作中を除き、メインモータが回転中（印刷動作中）、常
に行なわれる。さらに、トナーエンプティ状態判定部３
９，４０によりニアエンプティを検出した場合には、例
えばエンプティ状態表示部４２を点滅させる。この状態
で、排紙トレイの開閉があった場合、または、電源ＯＮ
／ＯＦＦがあった場合には、イニシャライズ時にトナー
エンプティ解除レベルに達していれば、ニアエンプティ
解除とするが（表示部４２の消灯；装置はReady 状
態）、解除レベルに達していなければ、継続して表示部
４２の点滅を行なう。なお、ニアエンプティは電源ＯＦ
Ｆ状態でも記憶されている。

【０１１５】同様に、トナーエンプティ状態判定部３
９，４０によりトナーエンプティを検出した場合には、
エンプティ状態表示部４２を点灯させ、ジョブ終了後に
装置を停止させる（Not Ready 状態）。この状態で、排
紙トレイの開閉があった場合、または、電源ＯＮ／ＯＦ
Ｆがあった場合には、イニシャライズ時にトナーエンプ
ティ解除レベルに達していれば、トナーエンプティ解除
とするが（表示部４２の消灯；装置はReady 状態）、解
除レベルに達していなければ、継続して表示部４２の点
灯を行なう。なお、トナーエンプティは電源ＯＦＦ状態
でも記憶されている。

【０１１６】次に、図１１〜図１４に従って、本実施例
の画像形成装置による具体的なエンプティ制御動作を説
明する。図１１は、電源投入時，排紙トレイ開閉時で且
つ非トナーエンプティ時の動作を示すもので、このと
き、まず、光センサ１５ａからの出力信号がハイ状態か
ロー状態かに基づいて、設置方向決定部３６により装置
本体１の設置方向を決定する（ステップＳ１）。

【０１１７】光センサ１５ａからの出力信号がハイ状態
の場合には、制御条件選択部３８により横置き用トナー
エンプティ状態判定部３９を選択した後（ステップＳ
２）、プリントユニットの有無をトナーセンサ２９から
の出力電圧ΔＶに基づいて判定する（ステップＳ３）。
トナーセンサ２９からの出力電圧ΔＶが０．１Ｖ以下で
ある場合には、プリントユニット未装着もしくはトナー
エンプティと判断し、装置はNot Ready 状態になる（ス
テップＳ８）。一方、トナーセンサ２９からの出力電圧
ΔＶが０．１Ｖよりも大きい場合（プリントユニット装
着時）には、装置はReady 状態になる（ステップＳ
４）。

【０１１８】また、ステップＳ１で光センサ１５ａから
の出力信号がロー状態であると判定された場合には、制
御条件選択部３８により縦置き用トナーエンプティ状態
判定部４０を選択した後（ステップＳ５）、ステップＳ
３と同様に、プリントユニットの有無をトナーセンサ２
９からの出力電圧ΔＶに基づいて判定する（ステップＳ
６）。

【０１１９】トナーセンサ２９からの出力電圧ΔＶが
０．１Ｖ以下である場合には、プリントユニット未装着
もしくはトナーエンプティと判断し、装置はNot Ready
状態になる（ステップＳ８）。一方、トナーセンサ２９
からの出力電圧ΔＶが０．１Ｖよりも大きい場合には、
装置はReady 状態になる（ステップＳ７）。また、図１
２は、電源投入時，排紙トレイ開閉時で且つトナーエン
プティ（もしくはニアエンプティ）時の動作を示すもの
で、ステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ８は図１１に
て説明した処理と全く同様のものなので、その説明は省
略する。

【０１２０】横置き用トナーエンプティ状態判定部３９
を選択した場合で、ステップＳ３にてトナーセンサ２９
からの出力電圧ΔＶが０．１Ｖよりも大きいと判定され
た場合（プリントユニット装着時）には、エンプティ解
除可否の判定を行なう（ステップＳ９）。つまり、１検
出周期中にスライスレベル値以下となったサンプリング
の回数（エンプティカウント値）がＺ回（例えば７０
回；トナー残量３０ｇ以上）以下であるかを判定し、Ｚ
回以下であれば、トナー補充（トナーカートリッジ交
換）が行なわれたものと判断し、エンプティ解除を行な
い装置をReady 状態にする（ステップＳ１０）。一方、
エンプティカウント値がＺ回よりも大きい場合には、未
だトナー補充が行なわれていないものと判断し、トナー
エンプティもしくはニアエンプティの状態を継続する
（ステップＳ１１）。

【０１２１】また、縦置き用トナーエンプティ状態判定
部４０を選択した場合で、ステップＳ３にてトナーセン
サ２９からの出力電圧ΔＶが０．１Ｖよりも大きいと判
定された場合（プリントユニット装着時）には、エンプ
ティ解除可否の判定を行なう（ステップＳ１２）。この
とき、１検出周期中にスライスレベル値以上となったサ
ンプリングが、Ｆ回（例えば９０回；トナー残量３０ｇ
以上）以上連続して行なわれたか否かを判定し、Ｆ回以
上連続した場合には、トナー補充（トナーカートリッジ
交換）が行なわれたものと判断し、エンプティ解除を行
ない装置をReady 状態にする（ステップＳ１０）。一
方、サンプリングがＦ回以上連続して行なわれていない
場合には、未だトナー補充が行なわれていないものと判
断し、トナーエンプティもしくはニアエンプティの状態
を継続する（ステップＳ１１）。

【０１２２】そして、横置き用トナーエンプティ状態判
定部３９を選択した場合の動作を、図１３に従って説明
する。まず、１検出周期中にスライスレベル値以下とな
ったサンプリングの回数（検出カウント値）がＸ回（例
えば８０回；トナー残量１５ｇ以下）以上であるかを判
定し（ステップＳ１３）、Ｘ回よりも小さければ通常動
作を行なう一方（ステップＳ１４）、Ｘ回以上であれ
ば、ニアエンプティ判定を出力して、エンプティ状態表
示部４２により点滅表示を行ない、ニアエンプティであ
ることをオペレータ等に通知する（ステップＳ１５）。

【０１２３】この後、オペレータによりトナー補給操作
が行なわれたか否かを判定する（ステップＳ１６）。ト
ナー補給操作が行なわれた場合には、検出カウント値が
Ｚ回（例えば７０回；トナー残量３０ｇ以上）以下であ
るかを判定し（ステップＳ１７）、Ｚ回よりも大きけれ
ばステップＳ１５に戻りニアエンプティ表示を継続して
行なう一方、Ｚ回以下であれば、トナー補給操作を完了
したものと判断し、エンプティ状態を解除し装置をRead
y 状態にする（ステップＳ２２）。

【０１２４】ステップＳ１６によりトナー補給操作が行
なわれていないと判定された場合には、検出カウント値
がＹ回（例えば９０回；トナー残量１０ｇ以下）以上で
あるかを判定し（ステップＳ１８）、Ｙ回よりも小さけ
ればステップＳ１５に戻りニアエンプティ表示を継続し
て行なう一方、Ｙ回以上であれば、トナーエンプティ判
定を出力して、エンプティ状態表示部４２により点灯表
示を行なってトナーエンプティであることをオペレータ
等に通知するとともに、装置をNot Ready 状態にする
（ステップＳ１９）。

【０１２５】トナーエンプティの通知により、オペレー
タによりトナー補給操作が行なわれると（ステップＳ２
０）、ステップＳ１７と同様に、検出カウント値がＺ回
（例えば７０回；トナー残量３０ｇ以上）以下であるか
を判定し（ステップＳ２１）、Ｚ回よりも大きければス
テップＳ１９に戻り、トナーエンプティ表示を継続して
行なう一方、Ｚ回以下であれば、トナー補給操作を完了
したものと判断し、エンプティ状態を解除し装置をRead
y 状態にする（ステップＳ２２）。

【０１２６】ついで、縦置き用トナーエンプティ状態判
定部４０を選択した場合の動作を、図１４に従って説明
する。図１３と図１４とでは、カウント値の比較基準の
回数が異なる以外、ほぼ同様の処理が行なわれており、
図１４のステップＳ２３〜Ｓ３２は、それぞれ図１３の
ステップＳ１３〜Ｓ２２に対応している。まず、１検出
周期中にスライスレベル値以下となったサンプリング
が、Ｄ回（例えば８０回；トナー残量１５ｇ以下）以上
連続して行なわれたか否を判定し（ステップＳ２３）、
Ｄ回よりも小さければ通常動作を行なう一方（ステップ
Ｓ２４）、Ｄ回以上連続した場合には、ニアエンプティ
判定を出力して、エンプティ状態表示部４２により点滅
表示を行ない、ニアエンプティであることをオペレータ
等に通知する（ステップＳ２５）。

【０１２７】この後、オペレータによりトナー補給操作
が行なわれたか否かを判定する（ステップＳ２６）。ト
ナー補給操作が行なわれた場合には、１検出周期中にス
ライスレベル値以上となったサンプリングが、Ｆ回（例
えば９０回；トナー残量３０ｇ以上）以上連続して行な
われた否かを判定し（ステップＳ２７）、Ｆ回以上連続
しなかった場合には、ステップＳ２５に戻りニアエンプ
ティ表示を継続して行なう一方、Ｆ回以上連続した場合
には、トナー補給操作を完了したものと判断し、エンプ
ティ状態を解除し装置をReady 状態にする（ステップＳ
３２）。

【０１２８】ステップＳ２６によりトナー補給操作が行
なわれていないと判定された場合には、１検出周期中に
スライスレベル値以下となったサンプリングが、Ｅ回
（例えば９０回；トナー残量１０ｇ以下）以上連続して
行なわれたか否かを判定し（ステップＳ２８）、Ｅ回よ
りも小さければステップＳ２５に戻りニアエンプティ表
示を継続して行なう一方、Ｅ回以上連続した場合、トナ
ーエンプティ判定を出力して、エンプティ状態表示部４
２により点灯表示を行なってトナーエンプティであるこ
とをオペレータ等に通知するとともに、装置をNot Read
y 状態にする（ステップＳ２９）。

【０１２９】トナーエンプティの通知により、オペレー
タによりトナー補給操作が行なわれると（ステップＳ３
０）、ステップＳ２７と同様に、１検出周期中にスライ
スレベル値以上となったサンプリングが、Ｆ回（例えば
９０回；トナー残量３０ｇ以上）以上連続して行なわれ
た否かを判定し（ステップＳ２７）、Ｆ回以上連続しな
かった場合には、ステップＳ２５に戻りニアエンプティ
表示を継続して行なう一方、Ｆ回以上連続した場合に
は、トナー補給操作を完了したものと判断し、エンプテ
ィ状態を解除し装置をReady 状態にする（ステップＳ３
２）。なお、図１を参照しながら前述した通り、横置き
用トナーエンプティ状態判定部３９が、一検出周期中に
トナー検知部２９の出力信号のレベル値が横置き用スラ
イスレベル値以下となる回数が設定回数以上となった検
出周期が、所定回数だけ連続して発生した場合にトナー
エンプティと判定する一方、縦置き用トナーエンプティ
状態判定部４０が、一検出周期中にトナー検知部２９の
出力信号のレベル値が連続して設定回数以上縦置き用ス
ライスレベル値以下となった検出周期が、所定回数だけ
連続して発生した場合にトナーエンプティと判定するよ
うに構成してもよい。そして、この場合、横置き用トナ
ーエンプティ状態判定部３９が、一検出周期中にトナー
検知部２９の出力信号のレベル値が横置き用スライスレ
ベル値以下となる回数が解除用設定回数以下となった場
合にトナーエンプティ判定を解除する一方、縦置き用ト
ナーエンプティ状態判定部４０が、一検出周期中にトナ
ー検知部２９の出力信号のレベル値が連続して解除用設
定回数以上縦置き用スライスレベル値以上となった場合
にトナーエンプティ判定を解除するようにする。

【０１３０】（ｅ）ファン制御の説明 本実施例では、図８に示す水平設置状態では、感光ドラ
ム２０等のプロセス部と定着器２７はほぼ水平に位置す
るが、図９に示す垂直設置状態では、定着器２７の上方
にプロセス部が位置する状態になる。また、記録紙６に
は水分が含まれており、これを定着器２７に通すと水蒸
気が発生し、例えばプロセス部の温度が低い場合には、
その水蒸気が結露し水滴になって付着する。特に、この
水滴が感光ドラム２０に付着すると、感光ドラム２０の
劣化が早められ寿命が短くなる。

【０１３１】垂直配置の場合には、特に煙突効果により
上昇した水蒸気が水滴になってプロセス部に付着し易
く、影響を受けやすい。そこで、本実施例の画像形成装
置では、電源投入が行なわれると設置方向決定部３６は
光センサ１５ａの出力信号を判定して装置本体１が横置
き状態にあるか縦置き状態にあるかを決定する。そし
て、装置本体１が例えば横置き状態の場合にはその旨を
ファン制御回路４３の制御条件選択部４４に通知し、こ
の制御条件選択部４５が横置き用ファン制御部４５を選
択する。

【０１３２】横置き用ファン制御部４５は、その制御シ
ーケンスに従って、例えば電源投入後直ちにファンユニ
ット３３のファンを回転させるようにファン駆動部４７
を制御する。一方、制御条件選択部４５により縦置き用
ファン制御部４６が選択されるとこの縦置き用ファン制
御部４６は、例えば電源投入後に所定時間経過した場合
にファンを回転させるようにファン駆動部４７を制御す
る。このように、電源投入後、所定時間の間はファンが
回転しないため、感光ドラム２０等のプロセス部の温度
が定着器２７等の温度上昇に伴って上昇することにな
る。

【０１３３】また、縦置き用ファン制御部４６は、記録
紙６が定着器２７に搬送され、その記録紙６の先端が光
センサ３５で検知された時点でファンを回転駆動させる
ことにより、記録紙６から発生する水蒸気は、ファンユ
ニット３３により通気穴３４を通じて排気されるととも
に、その水蒸気の一部は上昇してプロセス部に到達する
が、前述した通り、本実施例では、ファンを駆動しない
所定時間の間にプロセス部が加熱されているため、結露
しにくく、水滴の影響を受けにくくなる。

【０１３４】なお、縦置き用ファン制御部４６は、上記
所定時間を超えても光センサ３５が記録紙６の先端を検
出しない場合には、その所定時間経過後にファンを回転
駆動させ、また所定時間よりも短い時間で光センサ３５
が記録紙６の先端を検出した場合にもファンを回転駆動
させるようになっている。次に、図１５〜図１７に従っ
て、本実施例の画像形成装置のファン制御部４５，４６
による具体的なファン制御動作を説明する。

【０１３５】図１５は、装置本体１の横置き状態／縦置
き状態に応じて異なったタイミングでファンユニット３
３のファンの回転を開始する場合の動作を示している。
つまり、まず、光センサ１５ａからの出力信号に基づい
て、設置方向決定部３６により装置本体１の設置方向を
決定する（ステップＳ３３）。装置本体１が横置き状態
である場合には、制御条件選択部４４により横置き用フ
ァン制御部４５を選択し、画像形成用のデータを受信す
ると同時にファンユニット３３のファンをファン駆動部
４７により回転駆動する（ステップＳ３４）。一方、装
置本体１が縦置き状態である場合には、制御条件選択部
４４により縦置き用ファン制御部４６を選択し、１頁分
のデータを受信してからファンユニット３３のファンを
ファン駆動部４７により回転駆動する（ステップＳ３
５）。

【０１３６】つまり、横置き用ファン制御部４５が、電
源を投入されると所定の横置き用駆動タイミングでファ
ンを駆動する一方、縦置き用ファン制御部４６が、電源
を投入されると横置き用駆動タイミングよりも遅い縦置
き用駆動タイミングでファンを駆動している。これによ
り、縦置き状態の場合、電源投入後、１頁分のデータを
受信し終えるまでの間はファンが回転しないため、感光
ドラム２０等のプロセス部の温度が定着器２７等の温度
上昇に伴って上昇することになる。

【０１３７】そして、印刷中であるか否かを常時監視し
（ステップＳ３６）、印刷を終了すると、印刷を終了し
てから１分経過後にファンの回転を停止する（ステップ
Ｓ３７）。また、図１６は、装置本体１の横置き状態／
縦置き状態に応じて異なったタイミングでファンユニッ
ト３３のファンの回転を停止する場合の動作を示してい
る。つまり、まず、光センサ１５ａからの出力信号に基
づいて、設置方向決定部３６により装置本体１の設置方
向を決定する（ステップＳ３８）。

【０１３８】装置本体１が横置き状態である場合には、
制御条件選択部４４により横置き用ファン制御部４５を
選択し、印刷を終了すると（ステップＳ３９でＮＯ判定
の場合）、印刷を終了してから１分経過後にファンの回
転を停止する（ステップＳ４０）。一方、装置本体１が
縦置き状態である場合には、制御条件選択部４４により
縦置き用ファン制御部４６を選択し、印刷を終了すると
（ステップＳ４１でＮＯ判定の場合）、印刷を終了して
から２分経過後にファンの回転を停止する（ステップＳ
４３）。

【０１３９】つまり、横置き用ファン制御部４５が、印
刷終了後に所定の横置き用停止タイミングでファンを停
止する一方、縦置き用ファン制御部４６が、印刷終了後
に横置き用停止タイミングよりも遅い縦置き用停止タイ
ミングでファンを停止している。ところで、装置本体１
が縦置き状態の場合、印刷終了後、定着器２７の熱が上
昇してプロセス部に熱が溜まりやすく、印刷終了後の温
度のオーバーシュートによりトナーが溶けてしまうおそ
れがある。しかし、本実施例では、装置本体１が縦置き
状態の場合、前述のように、印刷終了後に横置き状態の
場合よりも長い期間、ファンの回転を保持することで、
印刷終了後の温度上昇を抑制し、プロセス部への温度に
よる影響を抑制できるようになっている。

【０１４０】さらに、図１７は、装置本体１の横置き状
態／縦置き状態に応じて異なった回転数でファンユニッ
ト３３のファンを回転駆動する場合の動作を示してい
る。つまり、まず、光センサ１５ａからの出力信号に基
づいて、設置方向決定部３６により装置本体１の設置方
向を決定する（ステップＳ４３）。装置本体１が横置き
状態である場合には、制御条件選択部４４により横置き
用ファン制御部４５を選択し、ファン駆動部４７により
例えば２０００rpm でファンを回転駆動する一方（ステ
ップＳ４４）、装置本体１が縦置き状態である場合に
は、制御条件選択部４４により縦置き用ファン制御部４
６を選択し、ファン駆動部４７により例えば２５００rp
m でファンを回転駆動する（ステップＳ４５）。

【０１４１】つまり、横置き用ファン制御部４５が、所
定の横置き用回転数でファンを回転駆動する一方、縦置
き用ファン制御部４６が、横置き用回転数よりも大きい
所定の縦置き用回転数でファンを回転駆動している。こ
れにより、縦置き状態の場合、ファンユニット３３のフ
ァンによる排気量が多くなって装置本体１内の換気が十
分に行なわれるため、記録紙６から発生した水蒸気が確
実に装置本体１外部へ排出されるようにって、プロセス
部での結露等の発生を防止できる。

【０１４２】そして、印刷中であるか否かを常時監視し
（ステップＳ４６）、印刷を終了すると、印刷を終了し
てから１分経過後にファンの回転を停止する（ステップ
Ｓ４７）。 （ｆ）定着器制御の説明 また、本実施例の画像形成装置では、電源投入が行なわ
れると設置方向決定部３６は光センサ１５ａの出力信号
を判定して装置本体１が横置き状態にあるか縦置き状態
にあるかを決定する。そして、装置本体１が例えば横置
き状態の場合にはその旨を定着器制御回路４８の制御条
件選択部４９に通知し、この制御条件選択部４９が横置
き用定着器制御部５０を選択する。

【０１４３】横置き用定着器制御部５０は、その制御シ
ーケンスに従って、例えばイニシャル時にヒートローラ
温度を通常の定着温度になるようにハロゲンランプ５２
により温度制御する。一方、制御条件選択部４９により
縦置き用定着器制御部５１が選択されるとこの縦置き用
定着器制御部５１は、例えばイニシャル時にヒートロー
ラ温度を通常の定着温度よりも高い温度まで一旦上昇さ
せてから通常の定着温度になるようにハロゲンランプ５
２により温度制御する。

【０１４４】これにより、装置本体１の縦置き時には、
印刷前の装置本体１内部の温度が上昇し、装置本体１内
の水分を装置外に排出することができ、プロセス部にお
いて結露が発生しにくくなり、水滴の影響を受けにくく
なる。また、横置き用定着器制御部５０は、印刷終了時
に記録紙６が排出されると、ハロゲンランプ５２の温度
制御を停止するとともに、定着器駆動部５３によるヒー
トローラや加圧ローラの回転駆動を停止する。一方、縦
置き定着器制御部５１は、印刷終了時に記録紙６が排出
された後、ハロゲンランプ５２の温度制御を停止する
が、定着器駆動部５３によるヒートローラや加圧ローラ
の回転駆動を所定時間だけ継続する。

【０１４５】これにより、印刷終了後に横置き状態の場
合よりも長い期間、定着器駆動部５３によるヒートロー
ラや加圧ローラの回転を保持することで、定着器２７の
動作制御によっても、印刷終了後の温度上昇を抑制し、
プロセス部への温度による影響を抑制できるようになっ
ている。次に、図１８〜図２２に従って、本実施例の画
像形成装置の定着器制御部５０，５１による具体的な定
着器制御動作を説明する。

【０１４６】図１８は、装置本体１の横置き状態／縦置
き状態に応じて異なったタイミングで定着器２７のヒー
トローラや加圧ローラの回転を開始する場合の動作を示
している。つまり、まず、光センサ１５ａからの出力信
号に基づいて、設置方向決定部３６により装置本体１の
設置方向を決定する（ステップＳ４８）。装置本体１が
横置き状態である場合には、制御条件選択部４９により
横置き用定着器制御部５０を選択し、画像形成用のデー
タを受信すると同時に定着器２７のヒートローラや加圧
ローラを定着器駆動部５３により回転駆動する（ステッ
プＳ４９）。

【０１４７】一方、装置本体１が縦置き状態である場合
には、制御条件選択部４９により縦置き用定着器制御部
５１を選択し、１頁分のデータを受信してから定着器２
７のヒートローラや加圧ローラを定着器駆動部５３によ
り回転駆動する（ステップＳ５０）。つまり、横置き用
定着器制御部５０が、電源を投入されると所定の横置き
用駆動タイミングでローラを駆動する一方、縦置き用定
着器制御部５１が、電源を投入されると横置き用駆動タ
イミングよりも遅い縦置き用駆動タイミングでファンを
駆動している。

【０１４８】これにより、縦置き状態の場合、電源投入
後、１頁分のデータを受信し終えるまでの間は定着器２
７のローラが回転しないため、感光ドラム２０等のプロ
セス部の温度が定着器２７等の温度上昇に伴って上昇し
やすくなる。そして、印刷中であるか否かを常時監視し
（ステップＳ５１）、印刷を終了すると、定着器２７の
ローラの回転を停止する（ステップＳ５２）。

【０１４９】図１９は、装置本体１の横置き状態／縦置
き状態に応じて異なった温度制御を定着器２７に対して
行なう場合の動作を示している。つまり、まず、光セン
サ１５ａからの出力信号に基づいて、設置方向決定部３
６により装置本体１の設置方向を決定する（ステップＳ
５３）。装置本体１が横置き状態である場合には、制御
条件選択部４９により横置き用定着器制御部５０を選択
し、ハロゲンランプ５２により、ヒートローラ温度が直
ちに所定の定着温度になるように温度制御する（ステッ
プＳ５４）。

【０１５０】一方、装置本体１が縦置き状態である場合
には、制御条件選択部４９により縦置き用定着器制御部
５１を選択し、ハロゲンランプ５２により、ヒートロー
ラ温度を所定の定着温度よりも高い温度まで一旦上げて
から（ステップＳ５５）所定の定着温度になるように温
度制御している（ステップＳ５４）。これにより、装置
本体１の縦置き時には、印刷前の装置本体１内部の温度
が上昇し、装置本体１内の水分を装置外に排出すること
ができ、プロセス部において結露が発生しにくくなり、
水滴の影響を受けにくくなる。

【０１５１】そして、印刷中であるか否かを常時監視し
（ステップＳ５６）、ハロゲンランプ５２による温度制
御を停止する（ステップＳ５７）。図２０は、装置本体
１の横置き状態／縦置き状態に応じて異なったタイミン
グで定着器２７のヒートローラ温度制御（温度一定化制
御）を開始する場合の動作を示している。つまり、ま
ず、光センサ１５ａからの出力信号に基づいて、設置方
向決定部３６により装置本体１の設置方向を決定する
（ステップＳ５８）。

【０１５２】装置本体１が横置き状態である場合には、
制御条件選択部４９により横置き用定着器制御部５０を
選択し、画像形成用のデータを受信すると同時に定着器
２７のヒートローラ温度を所定の定着温度に保持する温
度一定化制御を開始する（ステップＳ５９）。一方、装
置本体１が縦置き状態である場合には、制御条件選択部
４９により縦置き用定着器制御部５１を選択し、１頁分
のデータを受信してから定着器２７のヒートローラ温度
を所定の定着温度に保持する温度一定化制御を開始する
（ステップＳ６０）。

【０１５３】これにより、縦置き状態の場合、電源投入
後、１頁分のデータを受信し終えるまでの間は定着器２
７のヒートローラ温度の温度一定化制御が行なわれない
ため、そのヒートローラ温度は所定の定着温度よりも上
昇することになって、装置本体１内の水分を装置外に排
出することができ、プロセス部において結露が発生しに
くくなり、水滴の影響を受けにくくなる。

【０１５４】そして、印刷中であるか否かを常時監視し
（ステップＳ６１）、印刷を終了すると、定着器２７の
ヒートローラ温度の温度一定化制御を停止する（ステッ
プＳ６２）。また、図２１は、装置本体１の横置き状態
／縦置き状態に応じて異なったタイミングで定着器２７
のヒートローラや加圧ローラの回転を停止する場合の動
作を示している。つまり、まず、光センサ１５ａからの
出力信号に基づいて、設置方向決定部３６により装置本
体１の設置方向を決定する（ステップＳ６３）。

【０１５５】装置本体１が横置き状態である場合には、
制御条件選択部４９により横置き用定着器制御部５０を
選択し、印刷を終了すると（ステップＳ６４でＮＯ判定
の場合）、直ちに定着器２７のヒートローラや加圧ロー
ラの回転を停止する（ステップＳ６５）。一方、装置本
体１が縦置き状態である場合には、制御条件選択部４９
により縦置き用定着器制御部５１を選択し、印刷を終了
すると（ステップＳ６６でＮＯ判定の場合）、印刷を終
了してから約１０秒経過後に定着器２７のヒートローラ
や加圧ローラの回転を停止する（ステップＳ６７）。

【０１５６】つまり、横置き用定着器制御部５０が、印
刷終了後に所定の横置き用停止タイミングで定着器２７
のローラの回転を停止する一方、縦置き用定着器制御部
５１が、印刷終了後に横置き用停止タイミングよりも遅
い縦置き用停止タイミングで定着器２７のローラの回転
を停止している。このように、印刷終了後に横置き状態
の場合よりも長い期間、定着器２７のローラの回転を保
持することで、印刷終了後の温度上昇を抑制し、プロセ
ス部への温度による影響を抑制できるようになってい
る。

【０１５７】さらに、図２２は、装置本体１の横置き状
態／縦置き状態に応じて異なったタイミングで定着器２
７のヒートローラの温度制御を停止する場合の動作を示
している。つまり、まず、光センサ１５ａからの出力信
号に基づいて、設置方向決定部３６により装置本体１の
設置方向を決定する（ステップＳ６８）。装置本体１が
横置き状態である場合には、制御条件選択部４９により
横置き用定着器制御部５０を選択し、印刷を終了すると
（ステップＳ６９でＮＯ判定の場合）、直ちに定着器２
７のヒートローラの温度制御を停止する（ステップＳ７
０）。

【０１５８】一方、装置本体１が縦置き状態である場合
には、制御条件選択部４９により縦置き用定着器制御部
５１を選択し、印刷を終了すると（ステップＳ７１でＮ
Ｏ判定の場合）、印刷を終了してから約１０秒経過後に
定着器２７のヒートローラの温度制御を停止する（ステ
ップＳ７２）。つまり、横置き用定着器制御部５０が、
印刷終了後に所定の横置き用停止タイミングで、定着器
２７のヒータを所定の定着温度に保持する温度制御を停
止する一方、縦置き用定着器制御部５１が、印刷終了後
に横置き用停止タイミングよりも遅い縦置き用停止タイ
ミングで、定着器２７のヒータを所定の定着温度に保持
する温度制御を停止している。

【０１５９】このように、図２２による手順に従って
も、印刷終了後に横置き状態の場合よりも長い期間、定
着器２７のヒートローラの温度制御を行なうことで、印
刷終了後の温度上昇を抑制し、プロセス部への温度によ
る影響を抑制できるようになっている。上述したよう
に、本実施例の画像形成装置によれば、設置方向に応じ
た制御条件で制御を行なうことが可能になり、設置方向
に適した制御の基で装置が稼働することになるので、簡
易な構成で設置方向に左右されることのない安定した画
像形成動作を実現でき、画像形成処理の信頼性が大幅に
向上する。

【０１６０】このとき、装置本体１の設置方向に応じた
エンプティ制御を行なうことで、設置方向に左右される
ことのないトナーエンプティ制御が可能になるので、安
定したトナーエンプティ検出／表示あるいはニアエンプ
ティ検出／表示を行なうことができる。また、装置本体
１の設置方向に応じてファンユニット３３の動作状態を
制御することで、必要な風量を最適なタイミングで得ら
れるため、温度上昇や水蒸気による不具合を未然に防ぐ
ことができる。定着器２７についても装置本体１の設置
方向に応じて制御することができるので、必要な熱量を
最適なタイミングで得られ、無駄な熱の発生を抑えると
ともに、必要な時には見込みで加熱を開始し、水蒸気に
よる結露を未然に防止することができる。

【０１６１】なお、上述した実施例では、装置本体１が
横置き状態と縦置き状態の２つの設置方向で動作する場
合についてのみ説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、これ以外の方向や２つ以上の方向に設
置した状態で動作する画像形成装置にも適用され、上記
実施例と同様の作用効果を得ることができる。ただし、
この場合、その方向に応じた制御条件で制御を行なう制
御シーケンス部が制御部にそなえられることになる。

【０１６２】また、図１１〜図２２により説明した制御
動作は、別々に行なってもよいし、適宜組み合わせて行
なってもよい。

【０１６３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の画像形成
装置によれば、設置方向に応じた制御条件で制御を行な
うことが可能になり、設置方向に適した制御の基で装置
が稼働することになるので、簡易な構成で設置方向に左
右されることのない安定した画像形成動作を実現でき、
画像形成処理の信頼性が大幅に向上する。

【０１６４】このとき、装置本体の設置方向に応じたト
ナーエンプティ制御を行なうことで、設置方向に左右さ
れることのないトナーエンプティ制御が可能になるの
で、安定したトナーエンプティ検出／表示あるいはニア
エンプティ検出／表示を行なうことができる（請求項１
〜９）。また、装置本体の設置方向に応じてファンの動
作状態を制御することができるので、必要な風量を最適
なタイミングで得られ、設置方向が変わることによる装
置本体内の温度上昇変化の影響や、記録紙が定着器を通
過する際に発生する水蒸気の通過経路変化，結露の影響
を確実に防止できる（請求項１０〜１５）。

【０１６５】さらに、装置本体の設置方向に応じて定着
器の動作状態を制御することができるので、必要な熱量
を最適なタイミングで得られ、設置方向が変わることに
よる装置本体内の温度上昇変化の影響や、記録紙が定着
器を通過する際に発生する水蒸気の結露の影響を確実に
防止できる（請求項１６〜２２）。また、装置本体が縦
置き状態である場合、吸水シートにより、記録紙が定着
器を通過する際に記録紙から発生した水蒸気が吸収され
るため、水蒸気がプロセス部に影響を与えるのを確実に
防止できる（請求項２３）。

【０１６６】なお、装置本体が縦置き状態である場合、
横置き用スタック部と縦置き用スタッカ部材との間に記
録紙のスタック用空間が形成されるので、コンパクトな
スペースで確実に記録紙をスタックでき、省スペース化
に寄与し、縦置き配置のメリットを確実に生かすことが
できる。

【０１６７】また、横置き用スタック部に下部空間を設
けたり、記録紙を横置き用スタック部側へ押圧する押圧
部材を設けたりすることにより、記録紙を確実に頁順で
スタックでき、画像形成終了後に記録紙の順序を直す必
要がなくなり、手間を省いて作業性を大幅に向上するこ
とができる。さらに、縦置き用スタッカ部材をＵ字形状
とすることで、記録紙のサイズに関係なく画像形成後の
記録紙を容易に取り出すことができ、作業性を大幅に向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例としての画像形成装置の制御
系の構成を機能的に示すブロック図である。

【図３】本実施例の画像形成装置の構造を模式的に示す
縦断面図である。

【図４】本実施例の用紙カセットに形成された爪片部分
を拡大して示す斜視図である。

【図５】本実施例の設置方向検出部の概略構造を示す側
面図である。

【図６】本実施例の画像形成装置の水平設置状態を示す
斜視図である。

【図７】本実施例の画像形成装置の垂直設置状態を示す
斜視図である。

【図８】水平設置状態の現像器の状態を示す縦断面図で
ある。

【図９】垂直設置状態の現像器の状態を示す縦断面図で
ある。

【図１０】本実施例におけるトナーエンプティ検出動作
を説明するための図である。

【図１１】本実施例のトナーエンプティ制御動作を説明
するためのフローチャートである。

【図１２】本実施例のトナーエンプティ制御動作を説明
するためのフローチャートである。

【図１３】本実施例のトナーエンプティ制御動作を説明
するためのフローチャートである。

【図１４】本実施例のトナーエンプティ制御動作を説明
するためのフローチャートである。

【図１５】本実施例のファン制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図１６】本実施例のファン制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図１７】本実施例のファン制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図１８】本実施例の定着器制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図１９】本実施例の定着器制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図２０】本実施例の定着器制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図２１】本実施例の定着器制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図２２】本実施例の定着器制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図２３】従来のトナーエンプティ検出機構を模式的に
示す要部断面図である。

【図２４】従来のトナーエンプティ検出機構における比
較器の動作を説明するためのグラフである。

【図２５】一般的な透磁率センサの出力特性を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 設置方向検出部 ３ 制御部 ４ 制御シーケンス部 ５ 制御条件選択部 ６ 記録紙 ７ 搬送パス ８ 押圧部材 ９ 吸水シート １０ 用紙カセット １０ａ 側板 １０ｂ 爪部 １１ ピックローラ １２ レジストローラ １３ 排紙ローラ １４ スタッカ（横置き用スタック部） １４Ａ 下部空間部 １５ プリント板 １５ａ 光センサ（設置方向検出部） １５ｂ 回転軸 １５ｃ 遮断片（シャッタ） １５ｄ 受光素子 １５ｄ フォトカプラ（光学式センサ） １５Ａ コネクタ １６ 電源 １７ インタフェースコネクタ １７ａ 外部ケーブル １８ オプションボード ２０ 感光ドラム（プロセス部） ２１ 前帯電器 ２２ 光学ユニット ２３ 現像器 ２３ａ ケース ２３０ 現像室 ２３０−１ 仕切り部材 ２３０−２ 底部 ２３０−３ 突出し部 ２３０−４ 内壁面 ２３１ トナーホッパ ２３２ 供給ローラ（アジテータ） ２３４ ドクターブレード ２３５ トナー供給路 ２４ 現像ローラ ２４０ マグネット ２４１ スリーブ ２５ トナーカートリッジ ２６ 転写器 ２７ 定着器 ２８ 散らし部材 ２９ トナーセンサ（トナー検知部） ３０ 用紙ガイド ３０ａ 用紙当接部材 ３１ 縦置き用スタッカ部材 ３１Ａ 凹部 ３２ スタンド ３３ ファンユニット ３４ 通気穴 ３５ 光センサ（記録紙通過検知部） ３６ 設置方向決定部 ３７ エンプティ制御回路（制御部） ３８ 制御条件選択部 ３９ 横置き用トナーエンプティ状態判定部 ４０ 横置き用トナーエンプティ状態判定部 ４１ 出力部 ４２ エンプティ状態表示部 ４３ ファン制御回路（制御部） ４４ 制御条件選択部 ４５ 横置き用ファン制御部 ４６ 横置き用ファン制御部 ４７ ファン駆動部 ４８ 定着器制御回路（制御部） ４９ 制御条件選択部 ５０ 横置き用定着器制御部 ５１ 横置き用定着器制御部 ５２ 定着器駆動部 ５３ ハロゲンランプ（ヒータ） ６０ 現像剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 信之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士 通株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−323125（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−80703（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−230666（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−289711（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−92789（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体が水平方向に設置される横置き
   状態と、該装置本体が垂直方向に設置される縦置き状態
   とのいずれの設置状態でも動作可能な画像形成装置であ
   って、該 装置本体の設置方向を検出する設置方向検出部と、トナーホッパ内のトナー量を検出するトナー検知部と、 該トナー検知部の出力信号に基づき、 該設置方向検出部
   により検出された設置方向に応じたトナーエンプティ制
   御を行なうエンプティ制御回路とをそなえ、 該エンプティ制御回路が、該装置本体の設置方向が水平
   方向である場合に選定される横置き用トナーエンプティ
   状態判定部と、該装置本体の設置方向が垂直方向である
   場合に選定される縦置き用トナーエンプティ状態判定部
   と、該設置方向検出部により検出された設置方向に応じ
   て該横置き用トナーエンプティ状態判定部または該縦置
   き用トナーエンプティ状態判定部を選定する制御条件選
   択部とをそなえて構成され、 該横置き用トナーエンプティ状態判定部が、該トナー検
   知部の出力信号を所定回数サンプリングする一回の検出
   周期においてサンプリングした各出力信号のレベル値
   と、前回の検出周期でサンプリングした出力信号のレベ
   ル値を平均化して算出した横置き用スライスレベル値と
   を比較してトナーエンプティ状態を判定する一方、 該縦置き用トナーエンプティ状態判定部が、該トナー検
   知部の出力信号を所定回数サンプリングする一回の検出
   周期においてサンプリングした各出力信号のレベル値
   と、前回の検出周期でサンプリングした出力信号のレベ
   ル値の最大値および最小値に基づき計算式〔（最大値−
   最小値）×ｋ＋最小値；０＜ｋ＜１〕により算出した縦
   置き用スライスレベル値とを比較してトナーエンプティ
   状態を判定す ることを特徴とする、画像形成装置。
2. 【請求項２】 該横置き用トナーエンプティ状態判定部
   が、一検出周期中に該トナー検知部の出力信号のレベル
   値が前記横置き用スライスレベル値以下となる回数が設
   定回数以上となった場合にニアエンプティまたはトナー
   エンプティと判定する一方、 該縦置き用トナーエンプティ状態判定部が、一検出周期
   中に該トナー検知部の出力信号のレベル値が連続して設
   定回数以上前記縦置き用スライスレベル値以下となった
   場合にニアエンプティまたはトナーエンプティと判定す
   ることを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 該横置き用トナーエンプティ状態判定部
   が、一検出周期中に該トナー検知部の出力信号のレベル
   値が前記横置き用スライスレベル値以下となる回数が解
   除用設定回数以下となった場合にニアエンプティ判定ま
   たはトナーエンプティ判定を解除する一方、 該縦置き用トナーエンプティ状態判定部が、一検出周期
   中に該トナー検知部の出力信号のレベル値が連続して解
   除用設定回数以上前記縦置き用スライスレベル値以上と
   なった場合にニアエンプティ判定またはトナーエンプテ
   ィ判定を解除することを特徴とする、請求項２記載の画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 該横置き用トナーエンプティ状態判定部
   が、一検出周期中に該トナー検知部の出力信号のレベル
   値が前記横置き用スライスレベル値以下となる回数が設
   定回数以上となった検出周期が、所定回数だけ連続して
   発生した場合にトナーエンプティと判定する一方、 該縦置き用トナーエンプティ状態判定部が、一検出周期
   中に該トナー検知部の出力信号のレベル値が連続して設
   定回数以上前記縦置き用スライスレベル値以下となった
   検出周期が、所定回数だけ連続して発生した場合にトナ
   ーエンプティと判定することを特徴とする、請求項１記
   載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 該横置き用トナーエンプティ状態判定部
   が、一検出周期中に該トナー検知部の出力信号のレベル
   値が前記横置き用スライスレベル値以下となる回数が解
   除用設定回数以下となった場合にトナーエンプティ判定
   を解除する一方、 該縦置き用トナーエンプティ状態判定部が、一検出周期
   中に該トナー検知部の出力信号のレベル値が連続して解
   除用設定回数以上前記縦置き用スライスレベル値以上と
   なった場合にトナーエンプティ判定を解除することを特
   徴とする、請求項４記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 該設置方向検出部が、該装置本体の設置
   方向に応じて揺動する遮断片と、該遮断片の揺動位置に
   応じて該遮断片にて光路を開放または遮断されることに
   より該装置本体の設置方向についての検出信号を出力す
   る光学式センサとから構成されていることを特徴とす
   る、請求項１記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 該トナー検知部が、該トナーホッパ外に
   設置されて該トナーホッパ内の磁性トナーの磁気を検知
   する透磁率センサとして構成されていることを特徴とす
   る、請求項１記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記検出周期を、該トナーホッパ内を攪
   拌するためのアジテータの１回転周期と同一もしくはほ
   ぼ同一に設定したことを特徴とする、請求項１記載の画
   像形成装置。
9. 【請求項９】 該アジテータの回転動作開始時１回転目
   の検出周期に際しては、該トナー検知部の出力信号のサ
   ンプリングを行なわないことを特徴とする、請求項８記
   載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 該装置本体の内部の換気・冷却を行な
    うためのファンと、該 装置本体の設置方向に応じて該ファンの動作状態の制
    御を行なうファン制御回路とをそなえたことを特徴とす
    る、請求項１記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 該ファン制御回路が、 該装置本体が水平方向に設置され定着器と感光ドラムを
    含むプロセス部とがほぼ水平方向に並んで配置される横
    置き状態である場合に選定される横置き用ファン制御部
    と、 該装置本体が垂直方向に設置され該定着器の上方に該プ
    ロセス部が配置される縦置き状態である場合に選定され
    る縦置き用ファン制御部と、 該設置方向検出部により検出された設置方向に応じて該
    横置き用ファン制御部または該縦置き用ファン制御部を
    選定する制御条件選択部とをそなえて構成さ れているこ
    とを特徴とする、請求項１０記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 該横置き用ファン制御部が、電源を投
    入されると所定の横置き用駆動タイミングで該ファンを
    駆動する一方、 該縦置き用ファン制御部が、電源を投入されると前記横
    置き用駆動タイミングよりも遅い縦置き用駆動タイミン
    グで該ファンを駆動することを特徴とする、請求項１１
    記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 画像を形成された記録紙が該定着器を
    通過するのを検知する記録紙通過検知部をそなえ、 該縦置き用ファン制御部が、該記録紙通過検知部により
    該記録紙の通過が前記電源投入から所定時間内に検知さ
    れた場合には、該ファンを駆動することを特徴とする、
    請求項１２記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 該横置き用ファン制御部が、画像形成
    動作の終了後に所定の横置き用停止タイミングで該ファ
    ンを停止する一方、 該縦置き用ファン制御部が、画像形成動作の終了後に前
    記横置き用停止タイミングよりも遅い縦置き用停止タイ
    ミングで該ファンを停止することを特徴とする、請求項
    １１記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 該横置き用ファン制御部が、所定の横
    置き用回転数で該ファンを回転駆動する一方、 該縦置き用ファン制御部が、該横置き用回転数よりも大
    きい所定の縦置き用回転数で該ファンを回転駆動するこ
    とを特徴とする、請求項１１記載の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 該装置本体の設置方向に応じて定着器
    の動作状態の制御を行なう定着器制御回路をそなえたこ
    とを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
17. 【請求項１７】 該定着器制御回路が、 該装置本体が水平方向に設置され定着器と感光ドラムを
    含むプロセス部とがほぼ水平方向に並んで配置される横
    置き状態である場合に選定される横置き用定着器制御部
    と、 該装置本体が垂直方向に設置され該定着器の上方に該プ
    ロセス部が配置される縦置き状態である場合に選定され
    る縦置き用定着器制御部と、 該設置方向検出部により検出された設置方向に応じて該
    横置き用定着器制御部または該縦置き用定着器制御部を
    選定する制御条件選択部とをそなえて構成さ れているこ
    とを特徴とする、請求項１６記載の画像形成装置。
18. 【請求項１８】 該横置き用定着器制御部が、電源を投
    入されると所定の横置き用駆動タイミングで該定着器の
    ローラを回転駆動する一方、 該縦置き用定着器制御部が、電源を投入されると前記横
    置き用駆動タイミングよりも遅い縦置き用駆動タイミン
    グで該定着器のローラを回転駆動することを特徴とす
    る、請求項１７記載の画像形成装置。
19. 【請求項１９】 該横置き用定着器制御部が、電源を投
    入されると所定の定着温度になるように該定着器のヒー
    タを温度制御する一方、 該縦置き用定着器制御部が、電源を投入されると前記所
    定の定着温度よりも高い温度まで一旦上げてから前記所
    定の定着温度になるように該定着器のヒータを温度制御
    することを特徴とする、請求項１７記載の画像形成装
    置。
20. 【請求項２０】 該横置き用定着器制御部が、電源を投
    入されると、該定着器のヒータの加熱を開始させてか
    ら、所定の横置き用温度制御開始タイミングで、該定着
    器のヒータを所定の定着温度に保持する温度一定化制御
    を開始する一方、 該縦置き用定着器制御部が、電源を投入されると、該定
    着器のヒータの加熱を開始させてから、前記横置き用温
    度制御開始タイミングよりも遅い縦置き用温度制御開始
    タイミングで、該定着器のヒータを所定の定着温度に保
    持する温度一定化制御を開始することを特徴とする、請
    求項１７記載の画像形成装置。
21. 【請求項２１】 該横置き用定着器制御部が、画像形成
    動作の終了後に所定の横置き用停止タイミングで該定着
    器のローラの回転を停止する一方、 該縦置き用定着器制御部が、画像形成動作の終了後に前
    記横置き用停止タイミングよりも遅い縦置き用停止タイ
    ミングで該定着器のローラの回転を停止することを特徴
    とする、請求項１７記載の画像形成装置。
22. 【請求項２２】 該横置き用定着器制御部が、画像形成
    動作の終了後に所定の横置き用停止タイミングで、該定
    着器のヒータを所定の定着温度に保持する温度制御を停
    止する一方、 該縦置き用定着器制御部が、画像形成動作の終了後に前
    記横置き用停止タイミングよりも遅い縦置き用停止タイ
    ミングで、該定着器のヒータを所定の定着温度に保持す
    る温度制御を停止することを特徴とする、請求項１７記
    載の画像形成装置。
23. 【請求項２３】 前記横置き状態で該装置本体が水平方
    向に設置され定着器と感光ドラムを含むプロセス部とが
    ほぼ水平方向に並んで配置される一方、前記縦置き状態
    で該装置本体が垂直方向に設置され該定着器の上方に該
    プロセス部が配置され、 該定着器と該プロセス部との間に、吸水シートが設置さ
    れていることを特徴とする、請求項１記載の画像形成装
    置。