(57)【要約】【課題】印刷用紙に印刷された画像の高品質化を図る。【解決手段】本発明の実施の形態の定着装置は、光を印刷媒体に照射する発光手段と、印刷媒体に照射された光の反射光量を検出する検出手段と、定着温度が変更される定着手段と、反射光量に基づき、定着温度を決定する定着温度決定手段と、を有し、定着温度は、定着温度決定手段により決定された温度に変更されることにより上記課題を解決する。【選択図】図１
2014174480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を印刷媒体に照射する発光手段と、
前記印刷媒体に照射された光の反射光量を検出する検出手段と、
定着温度が変更される定着手段と、
前記反射光量に基づき、前記定着温度を決定する定着温度決定手段と、
を有し、
前記定着温度は、前記定着温度決定手段により決定された温度に変更される
定着装置。
【請求項２】
前記反射光量に基づき、前記印刷媒体の始端及び終端を検出する
請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記発光手段は、搬送される前記印刷媒体上に光を照射するように設けられており、
前記定着温度決定手段は、一枚の前記印刷媒体内で、搬送方向に前記定着温度を複数回決定する
請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記発光手段及び前記検出手段の対は、搬送方向と異なる方向に複数設けられている
請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記発光手段及び前記検出手段の対は、前記印刷媒体の両面に設けられている
請求項１乃至請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記反射光量に基づき、前記印刷媒体の表面状態を検出する
請求項１乃至請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の定着装置と、現像装置とを有する
画像形成装置。
【請求項８】
光を印刷媒体に照射するステップと、
前記印刷媒体に照射された光の反射光量を検出するステップと、
定着温度が変更されるステップと、
前記反射光量に基づき、前記定着温度を決定するステップと、
を有し、
前記定着温度は、決定された温度に変更される
定着装置における定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、及び定着装置における定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機、アナログ複写機、プリンタ、MFP（Multi-Function Peripherals：複合機）等の画像形成装置における定着装置の役割は、トナー画像を加熱溶融し、印刷用紙上に固定することである。印刷時の定着プロセスにおいて、定着温度を最適化することにより、印刷された画像の品質を高めることができる。
【０００３】
定着ヒーターの温度を、ユーザーがマニュアル設定し、印刷用紙の紙質の違いに対応させて定着温度を制御する技術は既に知られている。
【０００４】
特許文献１では、ラベル部分と台紙部分とでセンサが受光する光量の違いを利用して用紙判定を行なっている。
【０００５】
特許文献２では、LEDとフォトダイオードとの間に用紙を挟み、透過光強度を検出することで、サーマルプリンタに指定の用紙（感熱紙）が挿入されているか否かを判定している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
印刷時の定着プロセスにおいて、従来のように、ユーザーが、マニュアル設定により温度制御を行う場合、印刷用紙の表面状態を考慮して、温度制御を行うことができなかった。また、一枚の印刷用紙内で、定着温度を変更させることができなかった。
【０００７】
同じ印刷用紙であっても、印刷用紙の表面状態は、均一では無い。従って、印刷用紙の表面状態を考慮せずに、定着温度を設定する、あるいは、一枚の印刷用紙内で定着温度を一定にしてしまうと、定着は、不十分になり、印刷された画像の品質は劣化してしまう。
【０００８】
特に、印刷用紙の両面に印刷を施す場合、両面に印刷された画像の高品質化を維持することは、難しい。
【０００９】
特許文献１及び特許文献２では、各々異なる方法で印刷用紙の紙質の種類を検出している。しかし、これらの技術を定着プロセスにおける定着温度の制御に利用しても、印刷用紙の紙質の違いに対応させた温度設定、温度変更しか行なうことができない。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、印刷用紙に印刷された画像の高品質化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の実施の形態の定着装置は、光を印刷媒体に照射する発光手段と、印刷媒体に照射された光の反射光量を検出する検出手段と、定着温度が変更される定着手段と、反射光量に基づき、定着温度を決定する定着温度決定手段と、を有し、定着温度は、定着温度決定手段により決定された温度に変更されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施の形態によれば、印刷用紙に印刷された画像の高品質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る定着装置の概略構成の一例を示す図である。
【図２】実施形態に係る光学センサの概略構成の一例を示す図である。
【図３】実施形態に係る定着装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】実施形態に係る１次元表面の一例を示す図である。
【図５】実施形態に係るタイミングチャートの一例を示す図である。
【図６】実施形態に係るタイミングチャート及び１次元表面の一例を示す図である。
【図７】実施形態に係る２次元表面の一例を示す図である。
【図８】実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（定着装置の構成）
図１は、本実施形態に係る定着装置100の概略構成の一例である。
【００１５】
定着装置100は、発光手段22と、検出手段3と、定着温度制御手段30と、定着手段40を含む。
【００１６】
発光手段22は、印刷用紙6に光101を照射する。発光手段22は、搬送される印刷用紙6の表面に光101を照射するように設けられている。印刷用紙6の表面に光101が入射した点を、光軸交点Aとする。また、光軸交点Aを通り、印刷用紙6に対して垂直な方向の軸を、光軸Bとする。
【００１７】
なお、本明細書では、印刷媒体として、印刷用紙を利用しているが、印刷媒体は紙に限定されない。被印刷媒体として利用され得るもの、例えば、薄板ガラス、プラスチック、等もその範疇に含まれるものとする。
【００１８】
検出手段3は、印刷用紙の表面に入射した光101からの反射光102の光量を検出する。
【００１９】
なお、光101と光軸Bとが為す角度α（入射角）、及び反射光102と光軸Bとが為す角度β（反射角）は等しい。
【００２０】
定着温度決定手段30は、反射光102の光量に基づいて、定着温度を決定する。なお、本明細書において、定着温度とは、定着装置100が、定着プロセスを行なう際、印刷用紙の表面に対して与える温度を意味するものとする。
【００２１】
定着手段40は、定着温度決定手段30により決定された定着温度に基づいて、定着温度を変更する。定着手段40は、例えば定着ヒーター等を含んでおり、定着手段40が、該定着ヒーターの温度を、昇温又は降温することにより、定着温度を制御する。
【００２２】
定着温度は、印刷用紙6の表面状態を考慮して変更される。
【００２３】
なお、本明細書において、「印刷用紙の表面状態」とは、例えば、印刷用紙の紙質、印刷用紙の表面粗さ、印刷用紙の印刷状態（印刷領域の多・少、印刷されている色、印刷されているインクの種類）など、あらゆる条件を全て含めて、印刷用紙の表面状態、と定義するものとする。
【００２４】
また、本明細書において、「印刷用紙の表面状態の検出」とは、検出手段3により検出される「反射光102の光量の検出」に対応するものとする。印刷用紙の表面状態の変化は、反射光102の光量の変化を表し、該光量の変化を正確に検出することで、印刷用紙の表面状態を正確に検出できると考えてよいものとする。印刷用紙の表面状態を正確に検出することで、定着プロセスを行なうために最適な、定着温度の設定、及び変更が可能になる。
【００２５】
なお、定着装置の温度制御において、本発明においては、光学センサを利用している。光学センサは、印刷用紙に照射された光の反射光を正確に検出することで印刷用紙の表面に生じている、例えば、印刷用紙の細かな表面凹凸等を検出できる。それらの表面状態を検出することにより、その印刷用紙に適した定着温度を設定し、該設定温度に合わせて、実際に定着ヒーターの温度を制御する。即ち、光学センサを利用して、定着装置の定着温度を制御する。
【００２６】
本実施形態に係る定着装置100によれば、印刷用紙6の表面状態を正確に検出し、印刷用紙6の表面状態に適した定着温度（最適化された定着温度）で、定着を行うことができる。従って、印刷用紙に印刷された画像の高品質化を図ることができる。
【００２７】
（光学センサの構成）
図２は、本実施形態に係る定着装置100に設けられている光学センサ33の概略構成の一例である。
【００２８】
光学センサ33は、発光手段2と、検出手段3と、アパーチャー80と、アパーチャー90と、平凸レンズ50とを含む。光軸交点Aは、光軸Ｂ上に存在している。
【００２９】
図２では、一例として、発光手段にLED(Light Emitting Diode)を、検出手段にフォトダイオードを用いている。
【００３０】
発光手段2は、光軸交点Aに光101を照射する。
【００３１】
検出手段3は、光軸交点Aに入射した光101からの反射光102の光量を検出する。
【００３２】
アパーチャー80及びアパーチャー90は、発光手段2から発光される光101の光路を制御する。
【００３３】
平凸レンズ50は、印刷用紙の表面に入射した光101からの反射光102を集光する。
【００３４】
印刷用紙6は、紙搬送系(例えば、後述する図８の点線矢印2)によって、記録紙収納トレイ(例えば、後述する図８のP)から搬送される。図２において印刷用紙6の搬送方向は、左から右である。印刷用紙6と、光学センサ33との間にはギャップgの間隙が確保されている。なお、この間隙は任意に設定することが可能である。
【００３５】
発光手段2から発光される光101は、アパーチャー80及びアパーチャー90を経由して、入射角80度で、光軸交点Aに入射する。光軸交点Aからの反射光102は、反射角80度で、反射され、平凸レンズ50を経由して、検出手段3に入射する。
【００３６】
なお、図２において、光軸Ｂに対する光101の入射角は、80度であり、光軸Ｂに対する反射光102の反射角は、80度であるが、特に限定されない。80度以外の角度に設定されていてもよい。
【００３７】
図２に示すように、定着装置100において光学センサ33を用いることで、光軸交点Aを通過する印刷用紙6の表面からの反射光102の光量を、正確に検出することができる。光学センサ33によれば、印刷用紙6の搬送に伴って、印刷用紙6の表面からの反射光102の光量を検出することで印刷用紙6の表面状態を正確に検出することができる。
【００３８】
（光学センサによる印刷用紙の紙始端及び紙終端の検出）
図２に示すように、光学センサ33は、光軸交点Aを通過する印刷用紙6の表面からの反射光102の光量を検出することで、印刷用紙6の表面状態を検出している。従って、印刷用紙6の紙始端S及び印刷用紙6の紙終端Eを正確に検知することもできる。
【００３９】
例えば、印刷用紙6の紙始端Sが光軸交点Aに到達する前には、発光手段2から発光された光101は、光軸交点Aに入射しても、該光を反射させるもの（印刷用紙6）が無いため、検出手段3は、反射光102の光量を検出することができない。この時点で、定着装置100は、印刷用紙6の紙始端Sを検知することができる。
【００４０】
印刷用紙6の紙始端Sが光軸交点Aに到達すると同時に、発光手段2から発光された光101は、印刷用紙6の表面に入射する。この時点から、検出手段3は、印刷用紙6の表面からの反射光102の光量を、検出することができる。印刷用紙6が光軸交点Aを通過中は、検出手段3は、反射光102の光量を検出し続ける。
【００４１】
印刷用紙6の紙終端Eが光軸交点Aを通過した後には、発光手段2から発光された光101は、光軸交点Aに入射しても、該光を反射させるもの（印刷用紙6）が無いため、再び検出手段3は、反射光102の光量を検出することができなくなる。この時点で、定着装置100は、今度は、印刷用紙6の紙終端Eを検知することができる。
【００４２】
上述のように、定着装置100は、検出手段3により反射光102の光量を検出することで印刷用紙6の表面状態を検出するだけでなく、反射光102が存在するか否かを検出することで、印刷用紙6の紙始端S及び印刷用紙6の紙終端Eを検知することもできる。
【００４３】
（定着装置の構成について説明するブロック図）
図３及び図４を用いて、片面印刷時における本実施形態に係る定着装置100の動作について説明する。図３は、定着装置100の構成について説明するブロック図である。図４は、印刷用紙6の一次元表面状態検出図である。図４において、印刷用紙6の１次元表面における検出領域を、検出領域M1、検出領域M1を4分割した各々の分割領域を領域A1、領域A2、領域A3、領域A4とする。
【００４４】
なお、本明細書において、「１次元表面」とは、一枚の印刷用紙6の表面領域において、印刷用紙6の搬送方向（X軸方向）と一致する方向の紙始端Sと紙終端Eとの間に挟まれた線分を指す。また、本明細書において、「２次元表面」とは、「１次元表面」に加えて、一枚の印刷用紙6の表面領域において、印刷用紙6の搬送方向（X軸方向）と垂直な方向の紙端と紙端との間に挟まれた線分を指す。
【００４５】
図３に示すように、定着装置100は、発光手段22と、受光素子（検出手段）3と、定着温度制御手段30と、定着手段40と、を含む。
【００４６】
発光手段22は、発光素子2と、発光素子制御用駆動回路（LED駆動回路）15とを含む。
【００４７】
定着温度制御手段30は、電流電圧変換回路9と、紙始端終端検出回路13と、パルス生成回路16と、定着温度決定回路17と、印刷条件設定回路18と、極性反転回路19と、サンプリングパルス発生回路26と、端子20、21と、スイッチ27（端子23、端子24、端子25を含む）とを含む。
【００４８】
電流電圧変換回路9は、オペアンプ8と、フィルター用コンデンサ(Cf)6と、帰還抵抗(Rf)7とを含む。
【００４９】
極性反転回路19は、入力抵抗(R1)10と、帰還抵抗(R2)11と、オペアンプ12とを含む。
【００５０】
定着温度決定回路17は、スイッチ28、29、31とを含む。
【００５１】
なお、発光素子2として図３では、LED(Light Emitting Diode)を用いているが、発光素子2の種類は特に限定されない。例えば、IRLED(Infrared Ray Light Emitting Diode)等を用いても良い。また、受光素子3として図３では、フォトトランジスタを用いているが、受光素子3の種類は特に限定されない。例えば、透過型フォトマイクロセンサ等を用いても良い。
【００５２】
まず、発光素子制御用駆動回路15は、発光素子2に定電流を流すための電圧を印加する。
【００５３】
発光素子2は、発光素子制御用駆動回路15より電圧が印加されると、電流が流れ、発光する。発光素子2の明るさは、発光素子制御用駆動回路15より印加される電圧に応じて決定される。
【００５４】
発光素子2から発せされた光は、印刷用紙6の表面（光軸交点A）に入射する。
【００５５】
この時点で、光軸交点Aに印刷用紙6が存在していれば、印刷用紙6の表面からの反射光102が、受光素子3に入射する。
【００５６】
受光素子3は、反射光102の光量に基づき、光電流を発生させる。なお、光軸交点Aに印刷用紙6が存在していなければ、印刷用紙6の表面からの反射光102が、受光素子3に入射することは無いため、受光に基づいて、光電流は発生しない。
【００５７】
受光素子3から出力された光電流は、電流電圧変換回路9内のオペアンプ8の反転入力端子に入力される。オペアンプ8の非反転入力端子は、例えば、ＧＮＤに接続されている。また、オペアンプ8の反転入力端子と電気的に接続されていない受光素子3の端子には、例えば、Ｖｃｃが供給されている。
【００５８】
電流電圧変換回路9は、オペアンプ8の反転入力端子から入力された光電流を、電圧に変換して出力する。
【００５９】
なお、電流電圧変換回路9内のフィルター用コンデンサ6及び帰還抵抗7は、ローパスフィルターを構成している。電流電圧変換回路9における電流電圧変換率は、帰還抵抗7の値に応じて決定される。
【００６０】
電流電圧変換回路9から出力された電圧は、極性反転回路19内の入力抵抗(R1)10を経由して、オペアンプ12の反転入力端子に入力される。極性反転回路19内のオペアンプ12の非反転入力端子は、例えば、ＧＮＤに接続されている。
【００６１】
極性反転回路19は、入力された電圧の極性を反転させ、増幅させる。なお、極性反転回路19における増幅率は、入力抵抗(R1)10及び帰還抵抗(R2)11の値に応じて決定される。
【００６２】
極性反転回路19は、出力電圧Voutを生成した後、該出力電圧Voutを紙始端終端検出回路13及び定着温度決定回路17へ入力する。
【００６３】
ここで、紙始端終端検出回路13は、出力電圧Voutと閾値電圧14との比較を行い、紙始端終端信号を生成する。生成した紙始端終端信号をパルス生成回路16及びサンプリングパルス発生回路26に入力する。
【００６４】
例えば、出力電圧Voutが設定された閾値電圧14より大きくなる瞬間（境界）を検出し、紙始端Sであると判定して、判定に応じた信号を生成する。また、例えば、出力電圧Voutが設定された閾値電圧14より小さくなる瞬間（境界）を検出し、紙終端Eであると判定して、判定に応じた信号を生成する。また、例えば、出力電圧Voutが設定された閾値電圧14より大きい場合、光軸交点Aに印刷用紙6が存在すると判定して、判定に応じた信号を生成する。なお、閾値電圧14の設定値は、特に限定されない。
【００６５】
なお、光軸交点Aに、印刷用紙6が存在しない場合、受光素子3は、反射光102をほとんど受光しないため、出力電圧Voutは、ほぼGNDである。
【００６６】
印刷条件設定回路18は、印刷条件の設定を行う。印刷条件の設定とは、即ち、「検出領域の分割」を行うか否か、の設定を意味する。
【００６７】
なお、検出領域とは、例えば、図４に示す検出領域M1を指す。検出領域M1は、一枚の印刷用紙6の表面領域において、印刷用紙6の搬送方向（X軸方向）と、一致する方向であり、且つ紙始端Sと紙終端Eとの間に挟まれた線分である。また、印刷用紙6の表面状態を考慮して、検出する場合には、図４に示すように、検出領域M1を、領域A1、領域A2、領域A3、領域A4のように、４分割することもできる。
【００６８】
即ち、「検出領域の分割」とは、図４に示す検出領域M1を領域A1、領域A2、領域A3、領域A4、のように複数の領域に分けることを意味する。
【００６９】
印刷条件設定回路18は、検出領域M1の表面状態を、そのまま検出するか、又は検出領域M1を、分割して、領域A1、領域A2、領域A3、領域A4の表面状態を検出するか、の設定を行なう。
【００７０】
たとえ、「検出領域の分割」を行なわずに、検出領域M1の表面状態を、そのまま検出しても、勿論、印刷用紙6の表面状態を考慮して定着温度は、設定される。但し、「検出領域の分割」を行なえば、検出領域M1の表面状態を、分割領域に応じて検出できるので、分割領域毎に温度制御を行うことができる。
【００７１】
サンプリングパルス発生回路26は、サンプリングパルスを生成し、定着温度決定回路17へ入力する。
【００７２】
定着温度決定回路17は、出力電圧Vout、サンプリングパルス、紙始端終端信号、及び分割信号（検出領域の分割を行なう場合のみ）、に基づき、印刷用紙6の表面状態を考慮して、定着温度を最適化するための、印刷制御信号を生成する。
【００７３】
印刷制御信号は、検出領域の分割を行なう場合は、端子23及び端子24を介して分割信号と同期する。また、検出領域の分割を行なわない場合は、端子24及び端子25を介して紙始端終端信号と同期する。
【００７４】
定着手段40は、定着温度決定回路17から入力された印刷制御信号に基づき、定着温度を変更する。定着手段40は、定着手段40内に設けられている温度制御手段（例えば、定着ヒーター等）により、定着温度を制御する。
【００７５】
定着温度の変更は、印刷用紙の表面状態を考慮して変更される。具体的には、検出領域の分割を行なわない場合は、検出領域（例えば、検出領域M1）の表面状態を考慮して、最適な定着温度に変更される。あるいは、検出領域の分割を行う場合は、各々の分割領域（例えば、領域A1、A2、A3、A4）の表面状態を考慮して、最適な定着温度に変更される。
【００７６】
なお、光学センサ33による印刷用紙6の表面状態の検出、印刷制御信号の出力、定着温度の変更、という一連のプロセスは、定着プロセスに含まれる。即ち、実際に定着プロセスを実行する時間内で、これらの一連の処理は行われる。
【００７７】
本実施形態に係る定着装置100によれば、印刷用紙6の表面状態を正確に検出し、印刷用紙6の表面状態に適した定着温度（最適化された定着温度）で、定着を行うことができるため、印刷用紙に印刷された画像の高品質化を図ることができる。
【００７８】
（片面印刷時のタイミングチャート）
図５は、片面印刷時のタイミングチャートを示す図である。図４に示すように、本実施の形態に係る定着装置100が光学センサ33を一つ備える場合について説明する。
【００７９】
また、図３に示すオペアンプ12から出力される信号(A)、紙始端終端検出回路13から出力される信号(B)、パルス発生回路16から出力される信号(C)、サンプリングパルス発生回路26から出力される信号(D)、定着温度決定回路17から出力される信号(E)は、図５に示す(A)Vout、(B)紙始端終端信号、(C)分割信号、(D)サンプリングパルス、(E)印刷制御信号にそれぞれ対応している。
【００８０】
紙始端Sが光軸交点Aに到達する時刻を時刻T1、領域A1と領域A2との境界が光軸交点Aを通過する時刻をT2、領域A2と領域A3との境界が光軸交点Aを通過する時刻をT3、領域A3と領域A4との境界が光軸交点Aを通過する時刻をT4、紙始端Eが光軸交点Aを通過する時刻をT5とする（図４及び図５参照）。
【００８１】
領域A1の表面状態を検出する期間を期間T12、領域A2の表面状態を検出する期間を期間T23、領域A3の表面状態を検出する期間を期間T34、領域A4の表面状態を検出する期間を期間T45とする。
【００８２】
以下、本実施の形態に係る定着装置の100における片面印刷時の動作の詳細について説明する。
【００８３】
なお、以下では、分割信号によって、検出領域を４分割した場合について説明する。
【００８４】
時刻T1において、印刷用紙6の紙始端Sが光軸交点Aに到達すると、(A)Voutが、閾値電圧14より大きくなる。
【００８５】
この時、(B)紙始端終端信号が、L(Low)信号からH(High)信号になる。
【００８６】
更に、(B)紙始端終端信号をトリガにして(C)分割信号が、L信号からH信号になる。(C)分割信号の立ち上がりと同時に、スイッチ27において端子23と端子24とが電気的に接続される。
【００８７】
また、同時にスイッチ28、スイッチ29がオンになる。パルス発生回路16は定着温度決定回路17へ(C)分割信号の入力を開始する。更にサンプリングパルス発生回路26は、(B)紙始端終端信号が、L信号からH信号になると同時にサンプリングパルスを、定着温度決定回路17へ入力し、定着温度決定回路17は、(A)Voutのサンプリングを開始する。
【００８８】
期間T12の間、(C)分割信号が、H信号からL信号になる。この際、スイッチ29がオフになる。また、この間、定着温度決定回路17は、(A)Voutをサンプリングして平均化処理を行い、期間T12に検出した領域A1の表面状態に最適な定着温度を決定し、定着手段40において、定着温度を変更させるための信号（(E)印刷制御信号V1）を生成する。
【００８９】
時刻T2において、(C)分割信号が、再びL信号からH信号になると同時にスイッチ29がオンになり、(C)分割信号に同期して、(E)印刷制御信号が、L信号からV1信号になる（スイッチ31はオン）。更に、定着温度決定回路17は、新たな(A)Voutのサンプリングを開始する。
【００９０】
なお、時刻T2において、(B)紙始端終端信号は、H信号を維持する。
【００９１】
期間T23の間、(C)分割信号が、H信号からL信号になる。この際、スイッチ29がオフになる。
【００９２】
また、この間、定着温度決定回路17は、(A)Voutをサンプリングして平均化処理を行い、期間T23に検出した領域A2の表面状態に最適な定着温度を決定し、定着手段40において定着温度を変更させるための信号（(E)印刷制御信号V2）を生成する。
【００９３】
時刻T3において、(C)分割信号が、再びL信号からH信号になると同時にスイッチ29がオンになり、(C)分割信号に同期して、(E)印刷制御信号が、V1信号からV2信号になる（スイッチ31はオン）。更に、定着温度決定回路17は、新たな(A)Voutのサンプリングを開始する。
【００９４】
なお、時刻T2において、(B)紙始端終端信号は、H信号を維持する。
【００９５】
期間T34の間、(C)分割信号が、H信号からL信号になる。この際、スイッチ29がオフになる。
【００９６】
また、この間、定着温度決定回路17は、出力電圧Voutをサンプリングして平均化処理を行い、期間T34に検出した領域A3の表面状態に最適な定着温度を決定し、定着手段40において定着温度を変更させるための信号（(E)印刷制御信号V3）を生成する。
【００９７】
時刻T4において、(C)分割信号が、再びL信号からH信号になると同時にスイッチ29がオンになり、(C)分割信号に同期して、(E)印刷制御信号が、V2信号からV3信号になる（スイッチ31はオン）。更に、定着温度決定回路17は、新たな(A)Voutのサンプリングを開始する。
【００９８】
なお、時刻T2において、(B)紙始端終端信号は、H信号を維持する。
【００９９】
期間T45の間、(C)分割信号が、H信号からL信号になる。また、この間、定着温度決定回路17は、出力電圧Voutをサンプリングして平均化処理を行い、期間T45に検出した領域A4の表面状態に最適な定着温度を決定し、定着手段40において定着温度を変更させるための信号（(E)印刷制御信号V4）を生成する。
【０１００】
時刻T5において、印刷用紙6の紙終端Eが光軸交点Aを通過すると、(A)Voutが、閾値電圧14より小さくなる。
【０１０１】
この時、(B)紙始端終端信号が、H信号からL信号になる。
【０１０２】
更に、(B)紙始端終端信号に同期して、(E)印刷制御信号が、V3信号からV4信号になる（スイッチ31はオン）。また、(B)紙始端終端信号が、H信号からL信号になると同時に、スイッチ28及びスイッチ29がオフになる。パルス発生回路16から定着温度決定回路17への(C)分割信号の入力は終了する。また、サンプリングパルス発生回路26から定着温度決定回路17へのサンプリングパルスの入力は停止し、(A)Voutのサンプリングは終了する。
【０１０３】
図５に示すように、光軸交点Aに印刷用紙6が存在すれば、紙始端終端信号は、H信号となる。また、光軸交点Aに紙始端S（又は紙終端E）が存在すれば、紙始端終端信号は、L信号（H信号）からH信号（L信号）へと切り替わる。即ち、出力電圧Voutが閾値以上であれば、光軸交点Aに印刷用紙6が存在する、出力電圧Voutが閾値より小さければ、光軸交点Aに印刷用紙6が存在しない、と正確に判定できるため、本実施形態に係る定着装置は、印刷用紙6のエッジ検出機能（印刷用紙6の紙始端S及び紙終端Eを正確に検出する機能）も併せ持つ。
【０１０４】
また、分割信号を利用することで、検出領域M1を、任意に分割して、表面状態を検出することが可能である。検出領域M1を細かく分割し、各々の表面状態に最適な印刷制御信号を決定し、定着温度を変更することで、印刷用紙に印刷された画像のより一層の高品質化を図ることができる。
【０１０５】
（両面印刷時のタイミングチャート）
図６を用いて、両面印刷時における本実施形態に係る定着装置100の動作について説明する。図６（ａ）は、印刷用紙6のおもて面、及び裏面の１次元表面状態検出図である。図６（ｂ）は、両面印刷時のタイミングチャートを示す図である。図６に示すように、本実施の形態に係る定着装置100が光学センサ33を一つ備える場合について説明する。
【０１０６】
なお、本明細書において、「印刷用紙6の表面」とは、印刷用紙6の表面（ひょうめん）を指すものとし、「印刷用紙6のおもて面」とは、「印刷用紙6の裏面」に対する対義語を指すものとする。
【０１０７】
図６（ａ）において、便宜上、印刷用紙6のおもて面は、斜線無し、印刷用紙6の裏面は、斜線有り、として区別している。印刷用紙6の１次元表面におけるおもて面の検出領域を、検出領域O1、印刷用紙6の１次元表面における裏面の検出領域を、検出領域O2とする。
【０１０８】
図６（ｂ）において、印刷用紙6のおもて面の紙始端Sが光軸交点Aに到達する時刻を時刻T11、印刷用紙6のおもて面の紙終端Eが光軸交点Aを通過する時刻をT12、印刷用紙6の裏面の紙始端Sが光軸交点Aに到達する時刻を時刻T13、印刷用紙6の裏面の紙終端Eが光軸交点Aを通過する時刻をT14とする（図６（ａ）及び図６（ｂ）参照）。
【０１０９】
印刷用紙6のおもて面の検出領域O1を検出する期間を期間TA、印刷用紙6の裏面の検出領域O2を検出する期間を期間TBとする。
【０１１０】
以下、本実施の形態に係る定着装置の100における両面印刷時の動作の詳細について説明する。
【０１１１】
なお、図６（ａ）に示すように、検出領域の分割は行っていない。
【０１１２】
図３に示すオペアンプ12から出力される信号(A)、紙始端終端検出回路13から出力される信号(B)、サンプリングパルス発生回路26から出力される信号(D)、定着温度決定回路17から出力される信号(E)は、図６（ｂ）に示す(A)Vout、(B)紙始端終端信号、(D)サンプリングパルス、(E)印刷制御信号にそれぞれ対応している。
【０１１３】
時刻T11において、印刷用紙6のおもて面の紙始端Sが光軸交点Aに到達すると、出力電圧Voutが、閾値電圧14より大きくなる。
【０１１４】
この時、(B)紙始端終端信号が、L信号からH信号になる。(B)紙始端終端信号の立ち上がりと同時に、スイッチ27において端子24及び端子25を経由して、(B)紙始端終端信号が、定着温度決定回路17へと入力される。
【０１１５】
また、同時にスイッチ28及びスイッチ29がオンになる。サンプリングパルス発生回路26は、(B)紙始端終端信号が、L信号からH信号になると同時（(B)紙始端終端信号に同期して）にサンプリングパルスを、定着温度決定回路17へ入力し、定着温度決定回路17は、(A)Voutのサンプリングを開始する。
【０１１６】
期間TAの間、定着温度決定回路17は、(A)Voutをサンプリングして平均化処理を行い、期間TAに検出した検出領域O1の表面状態に最適な定着温度を決定し、定着手段40において定着温度を変更させるための信号（印刷制御信号VA）を生成する。
【０１１７】
時刻T12において、印刷用紙6のおもて面の紙終端Eが光軸交点Aを通過すると、(A)Voutが、閾値電圧14より小さくなる。この時、(B)紙始端終端信号が、H信号からL信号になる。(B)紙始端終端信号が、H信号からL信号になると同時に、スイッチ28及びスイッチ29がオフになる。従って、サンプリングパルス発生回路26から定着温度決定回路17へのサンプリングパルスの入力は停止し、(A)Voutのサンプリングは終了する。更に、 (E)印刷制御信号が、L信号からVA信号になる。
【０１１８】
時刻T12から時刻T13までの間に、搬送系(図示せず)にて印刷用紙6が表裏反転される。
【０１１９】
時刻T13において、表裏反転された印刷用紙6の裏面の紙始端Sが光軸交点Aに到達すると、出力電圧Voutが、再び閾値電圧14より大きくなる。
【０１２０】
この時、(B)紙始端終端信号が、L信号からH信号になる。(B)紙始端終端信号の立ち上がりと同時に、スイッチ27において端子24及び端子25を経由して、(B)紙始端終端信号が、定着温度決定回路17へと入力される。
【０１２１】
また、同時にスイッチ28及びスイッチ29がオンになる。サンプリングパルス発生回路26は、(B)紙始端終端信号が、L信号からH信号になると同時（(B)紙始端終端信号に同期して）にサンプリングパルスを、定着温度決定回路17へ入力し、定着温度決定回路17は、(A)Voutのサンプリングを開始する。
【０１２２】
更に、(E)印刷制御信号は、(B)紙始端終端信号に同期して、VB信号からL信号になる。
【０１２３】
期間TBの間、定着温度決定回路17は、(A)Voutをサンプリングして平均化処理を行い、期間TBに検出した検出領域O2の表面状態に最適な定着温度を決定し、定着手段40において定着温度を変更させるための信号（印刷制御信号VB）を生成する。
【０１２４】
時刻T14において、印刷用紙6の裏面の紙終端Eが光軸交点Aを通過すると、(A)Voutが、閾値電圧14より小さくなる。この時、(B)紙始端終端信号が、H信号からL信号になる。(B)紙始端終端信号が、H信号からL信号になると同時に、スイッチ28及びスイッチ29がオフになる。従って、サンプリングパルス発生回路26から定着温度決定回路17へのサンプリングパルスの入力は停止し、(A)Voutのサンプリングは終了する。更に、(E)印刷制御信号が、L信号からVB信号になる。
【０１２５】
図６（ｂ）に示すように、光軸交点Aに印刷用紙6が存在する場合、紙始端終端信号は、H信号となる。また、光軸交点Aにおもて面（裏面）の紙始端S（又は紙終端E）が存在すれば、紙始端終端信号は、L信号（H信号）からH信号（L信号）へと切り替わる。従って、本実施形態に係る定着装置は、両面印刷の場合であっても、正確に印刷用紙6のエッジ検出ができる。
【０１２６】
なお、両面印刷の場合であっても、分割信号を利用することで、検出領域O1あるいは、検出領域O2を、任意に分割して、検出することが可能である。この場合は、定着温度決定回路17と、パルス生成回路16とが電気的に接続される必要があるため、印刷条件設定回路18により、検出領域の分割を行うという設定を行い、端子23と、端子24とを電気的に接続する必要がある。
【０１２７】
本実施形態に係る定着装置100は、印刷用紙6のおもて面及び裏面の両方の面に対して最適な定着温度を設定することができる。従って、両面印刷の場合であっても、印刷用紙に印刷された画像の高品質化を図ることができる。
【０１２８】
なお、本実施形態に係る定着装置100は、あらゆる画像形成装置に適用することができる。本実施形態に係る定着装置を複写機やプリンタ等、印刷時に定着プロセスを必要とする画像形成装置に適用することで、片面印刷時、あるいは両面印刷時における印刷用紙に印刷された画像の高品質化を図れる。
【０１２９】
（定着装置の変形例）
次に、本実施の形態に係る定着装置に、光学センサを複数個設ける場合について説明する。
【０１３０】
図７では、本実施の形態に係る定着装置に、光学センサ33A及び光学センサ33B、を設ける場合について説明する。
【０１３１】
図７に示すように、印刷用紙6の搬送方向と異なる方向（Y軸方向）に、光学センサ33A及び光学センサ33Bが設けられている。
【０１３２】
図７に示す様に、光学センサ33Aと光学センサ33Bは、Y軸方向に間隔Lで設けられている。
【０１３３】
光学センサ33Aを用いて検出する１次元表面を、検出領域M1、光学センサ33Bを用いて検出する１次元表面を、検出領域M2とする。
【０１３４】
印刷用紙6の紙始端Sが光軸交点A1及び光軸交点A2に到達すると、各々の光学センサが受光した反射光の光量に基づく出力電圧Voutが設定された閾値電圧14より大きくなる。この時点から、光学センサ33Aは、印刷用紙6の検出領域M1における表面状態の検出を開始する。また、同時に光学センサ33Bは、印刷用紙6の検出領域M2における表面状態の検出を開始する。
【０１３５】
その後、印刷用紙6の紙終端Eが光軸交点A1及び光軸交点A2を通過すると、各々の光学センサが受光した反射光の光量に基づく出力電圧Voutが設定された閾値電圧14より小さくなり、ほぼGNDになる。この時点で、光学センサ33A及び光学センサ33Bは、検出領域M1及び検出領域M2における表面状態の検出を終了する。
【０１３６】
検出領域M1、及び検出領域M2は、各々、印刷用紙6の搬送方向と一致する方向（X軸方向）の紙始端Sと紙終端Eとの間に挟まれた線分の一つ（１次元表面）である。従って、Y軸方向に光学センサ33A及び光学センサ33Bを設けることで、２次元表面の検出が可能になる。
【０１３７】
即ち、印刷用紙6のX軸方向の表面状態の検出が可能になるだけでなく、印刷用紙6のY軸方向の表面状態の検出（２次元表面の表面状態の検出）が可能になる。
【０１３８】
なお、２次元表面の表面状態の検出において、図７では、片面印刷時の場合について説明しているが、両面印刷時の場合についても、２次元表面の表面状態の検出は可能である。
【０１３９】
なお、図７では、Y軸方向に、光学センサを２個設けた例について説明したが、光学センサの数は、特に限定されない。Y軸方向に、設けられる光学センサの数が多いほど、２次元表面の表面状態の検出をより緻密に行なうことができる。
【０１４０】
本実施の形態に係る定着装置によれば、複数個の光学センサを設けることで、検出領域M1の表面状態に最適な定着温度を設定し、且つ検出領域M2の表面状態に最適な定着温度を設定することができる。従って、光学センサが単数の場合よりも、より緻密に、定着温度の制御を行うことができる。これより、印刷用紙に印刷された画像の高品質化が図れる。
【０１４１】
（定着装置の適用例）
本実施形態に係る定着装置100を画像形成装置に適用した場合について説明する。
【０１４２】
図８は、本実施形態に係る定着装置100を有する画像形成装置300の構成の一例を示す図である。
【０１４３】
図８に示すように、画像形成装置300には、図中の矢印１が示す方向に回転する像担持体であるドラム形状の感光体301の周辺に、感光体301の周面を帯電する帯電ローラを備えた帯電装置302と、感光体301の周面に潜像を形成するために露光装置（図示せず）から照射されたレーザビーム（露光光）Lbを帯電した感光体301の周面を走査するように誘導するミラー303と、潜像形成された像にトナーを付着させ感光体301の周面にトナー像（トナーによって可視化した像）を形成する現像ローラ404aを備えた現像装置404と、印刷用紙6にトナー像を転写する転写装置305と、印刷用紙6にトナー像を転写した後、感光体301の表面に残留したトナーを、感光体301の周面に摺接するブレード306aを備えたクリーニング装置306などが配置されている。
【０１４４】
感光体301の周面において、帯電装置302と現像ローラ404aとの間に存在するミラー303によって誘導されたレーザビームLbの照射位置を露光部311という。また、感光体301の周面と転写装置305との間に存在する部位を転写部312という。
【０１４５】
転写装置305のさらに上流側には、一対のレジストローラ317が設けられている。このレジストローラ317に向けて、記録紙収納トレイPに収納された印刷用紙6が、紙搬送系（矢印2）に案内されて給紙コロ308から送り出される。
【０１４６】
また、転写装置305のさらに下流側には、本実施形態に係る定着装置100が配置されている。
【０１４７】
トナー像を担持した印刷用紙6は、紙搬送系より、定着装置100に向けて送り出される。その後、印刷用紙6にトナー像を転写する転写装置305を通過した印刷用紙6に対して、定着装置100による定着プロセスが施される。光学センサ33に含まれる発光手段が、光を印刷用紙6に照射する。光学センサ33に含まれる受光手段により印刷用紙6に照射された光の反射光量を検出する。この際、印刷用紙6の表面状態を、該反射光量から検出する。定着温度決定手段30は、反射光量に基づき、印刷用紙6の表面状態を考慮した定着温度を決定し、定着温度を変更するために必要な情報を、定着手段40に対して、入力する。定着手段40は、定着温度を、定着温度決定手段30により決定された温度に変更する。このようにして、印刷用紙6のトナー像は、定着装置100を通過する間に印刷用紙6に定着され、排紙トレイ（図示せず）に排紙される。
【０１４８】
上述のように、本実施形態に係る定着装置100を、画像形成装置300に適用することで、印刷用紙に印刷された画像の高品質化を図ることができる。
【０１４９】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
3  検出手段
22  発光手段
30  定着温度決定手段
33A,33B  光学センサ
40  定着手段
100  定着装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５１】
【特許文献１】特開平１１−２４５９２６号公報
【特許文献２】特開平０２−２６１６８５号公報
【図１】
2014174480.tif 000003
【図２】
2014174480.tif 000004
【図３】
2014174480.tif 000005
【図４】
2014174480.tif 000006
【図５】
2014174480.tif 000007
【図６】
2014174480.tif 000008
【図７】
2014174480.tif 000009
【図８】
2014174480.tif 000010