(57)【要約】【課題】入紙検出センサ、傾き検出を少なくとも不要にできるレーザ定着装置を提供する。【解決手段】レーザヘッド１５ａに含まれるのレーザ素子ＬＤ１−１〜ＬＤ１−ｎに、受光量に応じた信号を出力する検出抵抗Ｒが設けられており、受光素子としても機能するようになっている。搬送される用紙の先端がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域に到達するよりも前から続く予め定める期間、レーザ素子ＬＤ１−１〜ＬＤ１−ｎを受光素子として駆動し、検出センサアンプＡが受光量に応じたセンサ出力を制御装置へと送り、制御装置１５１にて入紙を検出する。【選択図】図６
2011107660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザ素子が一列状に配されたレーザヘッドを備え、前記複数のレーザ素子を選択的に駆動することで、前記複数のレーザ素子の配列方向と交差する方向に搬送される用紙上の被照射物にレーザ光を照射して加熱するレーザ加熱装置において、
前記複数のレーザ素子の少なくとも一部のレーザ素子に、受光量に応じて流れる短絡電流を電圧に変換する検出抵抗が設けられ、受光素子としても機能するようになっており、
前記レーザ素子の駆動を制御するレーザ駆動制御部であって、搬送される用紙の先端が前記レーザヘッドのレーザ照射領域に到達するよりも前からの予め定める期間、前記検出抵抗が設けられたレーザ素子を受光素子として駆動させるレーザ駆動制御部と、
前記検出抵抗にて変換された電圧に基づいて、用紙の先端が前記レーザヘッドに対する用紙位置を特定するための基準位置に到達したことを検出する入紙検出部とを有することを特徴とするレーザ加熱装置。
【請求項２】
搬送される用紙を挟んで前記レーザヘッドと対峙する位置に、隣り合い対をなすレーザ素子のうちの一方のレーザ素子から照射されたレーザ光の反射光をもう一方のレーザ素子へと入射させる反射部材が設けられており、
前記レーザ駆動制御部は、対をなす一方のレーザ素子からレーザ光を照射させ、その反射光を、もう一方の検出抵抗が設けられたレーザ素子にて受光させることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加熱装置。
【請求項３】
前記レーザヘッドにおける少なくとも一部の領域のレーザ素子全てに前記検出抵抗が設けられており、
前記レーザ駆動制御部は、前記領域のレーザ素子の駆動を、レーザ光を照射するレーザ素子と反射光を受光するレーザ素子とが交互に位置し、かつ、時間的に交互に照射と受光の機能が切り換わるように制御することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加熱装置。
【請求項４】
搬送される用紙を挟んで前記レーザヘッドと対峙する位置にレーザ照射による光を蓄える蓄光部材が設けられており、
前記レーザ駆動制御部は、搬送される用紙の先端部が前記レーザヘッドのレーザ照射領域に到達するよりも前に、前記複数のレーザ素子を駆動してレーザ光を蓄光部材に対して照射させ、
前記検出抵抗が設けられたレーザ素子は、前記蓄光部材からの光を受光することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加熱装置。
【請求項５】
前記検出抵抗が設けられた各レーザ素子は直列に接続されており、
前記レーザ駆動制御部は、各レーザ素子の検出抵抗からの電圧のトータル電圧に基づいて用紙の先端が前記基準位置に到達したことを検出することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のレーザ加熱装置。
【請求項６】
前記検出抵抗が設けられた各レーザ素子は、各レーザ素子の検出抵抗からの電圧を個別に検出できるように接続されており、
各レーザ素子の検出抵抗からの個別の電圧に基づいて、搬送方向に対する用紙の傾きを検出する傾き検出部を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のレーザ加熱装置。
【請求項７】
前記被照射物が、用紙上に形成された未定着のトナー像であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のレーザ加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を照射して被照射物を加熱するレーザ加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着式は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラ及び加圧ローラ）を備えており、このローラ対の両方或いはいずれか一方の内部には、ハロゲンヒータ等からなる加熱手段が配置されている。そして、該か熱手段にてローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、未定着のトナー像が形成された用紙をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで熱と圧力によりトナー像の定着を行う。
【０００３】
しかしながら、このような従来の熱ローラ定着方式においては、定着ローラや加圧ローラを定着可能な温度に昇温させるためのウォームアップに要する時間が長くかかる。そのため、待機時においても定着ローラや加圧ローラを予熱しておく必要があり、消費電力が増大するといった問題がある。
【０００４】
このような熱ローラ定着方式の問題を解決するものとして、半導体レーザ素子を用いて、用紙上に形成された未定着のトナー像にレーザ光を照射してトナー像を溶融し、用紙に定着させるレーザ定着方式がある。例えば、特許文献１には、半導体レーザ素子をアレイ状に並べたレーザアレイを用いるレーザ定着方式の定着装置（以下、レーザ定着装置）が開示されている。
【０００５】
これによれば、トナーの溶融にレーザを使用するので、ウォームアップや予熱が必要なくなる。しかも、熱ローラ定着方式のように、用紙全体を加熱するのではなく、用紙上のトナー像のある部分を選択的にレーザ光を照射して加熱することができるので、消費電力を大幅に削減できる。
【０００６】
本明細書においては、レーザ光を照射することによって被照射物を加熱する装置をレーザ加熱装置と称する。レーザ加熱装置はレーザ定着装置の上位概念であり、レーザ定着装置はレーザ加熱装置の一種である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０１６６８５号（２０００年３月６日発行）
【特許文献２】特開２００６−２７２８８７号（２００６年１０月１２日発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、レーザ加熱装置を用いたレーザ定着装置においては、上述したように、用紙上のトナー像のある部分に対して選択的にレーザ光を照射する。これを実現するために、レーザ定着装置は、感光体ドラムへの潜像の形成位置を示す潜像位置情報、用紙のサイズを示すサイズ情報、用紙の先端がレーザヘッドに対する用紙の位置を特定するための基準の位置に到達したことを示す入紙情報、及び搬送方向に対する用紙の傾きを示す傾き情報を用いている。
【０００９】
用紙に対するトナー像の位置は、用紙のサイズ情報と入紙情報が検出できれば、感光体ドラムへの潜像位置情報より一義的に決定される。しかしながら、トナー像が転写された用紙が定着部において搬送方向に対して傾いていると、トナー像の位置が想定される位置からずれてしまい、レーザ光をトナー像のある部分に照射することができなくなる。そのため、定着部における用紙の位置を特定するためには用紙傾き情報が必要となる。
【００１０】
ここで、潜像位置情報は、画像形成装置の画像形成部が感光体ドラムへ潜像を形成する際に用いた画像データより取得できる。また、用紙のサイズ情報も、画像形成装置の給紙部が使用した情報を用いることができる。
【００１１】
これに対し、入紙情報と傾き情報の２つについては、画像形成装置側の情報を流用することはできない。そのため、別途、専用のセンサを設けて取得する必要がある。従来、入紙情報については、入紙検出センサとして、アームを用紙が蹴ってＯＮ／ＯＦＦ検出するセンサや、受光／発光を一体にした透過型や反射型の光センサを基準位置に配置することで取得している。また、傾き情報については、傾き検出センサとして、ＣＩＳやＣＣＤのリニアアレイセンサを、用紙通過位置に配置することで取得している。
【００１２】
このように、レーザ定着装置においては、熱ローラ方式の定着装置では不要であった入紙検出センサと傾き検出センサとが別途必要となり、センサ類の増加によるコスト高といった新たな課題を有している。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、レーザ定着装置に用いることで、入紙検出センサを不要にできるレーザ加熱装置を提供することであり、第２の目的は、レーザ定着装置に用いることで、入紙検出センサ及び傾き検出センサの両方を不要にできるレーザ加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のレーザ加熱装置においては、上記課題を解決するために、複数のレーザ素子が一列状に配されたレーザヘッドを備え、前記複数のレーザ素子を選択的に駆動することで、前記複数のレーザ素子の配列方向と交差する方向に搬送される用紙上の被照射物にレーザ光を照射して加熱するレーザ加熱装置において、前記複数のレーザ素子の少なくとも一部のレーザ素子に、受光量に応じて流れる短絡電流を電圧に変換する検出抵抗が設けられ、受光素子としても機能するようになっており、前記レーザ素子の駆動を制御するレーザ駆動制御部であって、搬送される用紙の先端が前記レーザヘッドのレーザ照射領域に到達するよりも前からの予め定める期間、前記検出抵抗が設けられたレーザ素子を受光素子として駆動させるレーザ駆動制御部と、前記検出抵抗にて変換された電圧に基づいて、用紙の先端が前記レーザヘッドに対する用紙位置を特定するための基準位置に到達したことを検出する入紙検出部とを有することを特徴としている。
【００１５】
上記構成によれば、レーザ定着に用いるレーザヘッドのレーザ素子が受光素子としても機能させることができることを利用して、レーザ素子に受光量に応じて流れる短絡電流を電圧に変換する検出抵抗を設けて受光素子として機能させ得るように構成する。そして、搬送される用紙の先端がレーザヘッドのレーザ照射領域に到達するよりも前から続く予め定める期間、レーザ駆動制御部が、レーザ素子を受光素子として機能させ、用紙の到達による受光量の変化をモニターする。入紙検出部は、この受光量に応じた信号出力より、用紙の先端が前記レーザヘッドに対する用紙位置を特定するための基準位置に到達したことを検出する。
【００１６】
これにより、アームを用紙が蹴ってＯＮ／ＯＦＦ検出するセンサや、受光／発光を一体にした透過型や反射型の光センサを設けることなく、レーザ加熱装置の必須の構成部材であるレーザヘッドを利用して、入紙検出が可能となる。したがって、前記被照射物が、用紙上に形成された未定着のトナー像であるレーザ定着装置に適用することで、入紙検出センサを不要にできるレーザ定着装置とできる。
【００１７】
本発明のレーザ加熱装置においては、さらに、搬送される用紙を挟んで前記レーザヘッドと対峙する位置に、隣り合い対をなすレーザ素子のうちの一方のレーザ素子から照射されたレーザ光の反射光をもう一方のレーザ素子へと入射させる反射部材が設けられており、前記レーザ駆動制御部は、対をなす一方のレーザ素子からレーザ光を照射させ、その反射光を、もう一方の検出抵抗が設けられたレーザ素子にて受光させる構成とすることもできる。
【００１８】
これによれば、直線状に並ぶ一列のレーザ素子を、受光素子として機能するグループと発光素子として機能するグループとに分けて同じタイミングで使用することが可能となり、本発明のレーザ加熱装置を容易に実現できる。
【００１９】
本発明のレーザ加熱装置においては、さらに、前記レーザヘッドにおける少なくとも一部の領域のレーザ素子全てに前記検出抵抗が設けられており、前記レーザ駆動制御部は、前記領域のレーザ素子の駆動を、レーザ光を照射するレーザ素子と反射光を受光するレーザ素子とが交互に位置し、かつ、時間的に交互に照射と受光の機能が切り換わるように制御する構成とすることもできる。
【００２０】
直線状に並ぶ一列のレーザ素子を、受光素子として機能するグループと発光素子として機能するグループとに分けて同じタイミングで使用した場合、グループ分けせず前記領域に含まれる全てのレーザ素子を受光素子として機能させたものに比べて、分解能が低下する。
【００２１】
これに対し、上記構成とすることで、先のタイミングでは、発光素子であったレーザ光が、次のタイミングでは受光素子として機能することとなるので、分解能を高めて、検出精度を上げることができる。
【００２２】
本発明のレーザ加熱装置においては、さらに、搬送される用紙を挟んで前記レーザヘッドと対峙する位置にレーザ照射による光を蓄える蓄光部材が設けられており、前記レーザ駆動制御部は、搬送される用紙の先端部が前記レーザヘッドのレーザ照射領域に到達するよりも前に、前記複数のレーザ素子を駆動してレーザ光を蓄光部材に対して照射させ、前記検出抵抗が設けられたレーザ素子は、前記蓄光部材からの光を受光する構成とすることもできる。
【００２３】
これによれば、直線状に並ぶ一列のレーザ素子を、受光素子して機能させるタイミングと、発光素子として機能させるタイミングとを分けることができるので、受光素子として機能するグループと発光素子として機能するグループとに同じタイミングで分けて使用する構成に比べて、分解能が高くなり、検出精度をさらに上げることができる。
【００２４】
本発明のレーザ加熱装置においては、さらに、前記検出抵抗が設けられた各レーザ素子は直列に接続されており、前記レーザ駆動制御部は、各レーザ素子の検出抵抗からの電圧のトータル電圧に基づいて用紙の先端が前記基準位置に到達したことを検出する構成とすることもできる。
【００２５】
用紙の先端が基準位置に到達したか否かの検出は、受光素子として機能させるレーザ素子の出力信号を個別に検出しなくとも複数の素子のトータル的な信号とし検出できるので、入紙検出センサとしてだけの機能であれば、このような構成とすることで、簡単な構成で本発明のレーザ加熱装置を実現できる。
【００２６】
本発明のレーザ加熱装置においては、さらに、前記検出抵抗が設けられた各レーザ素子は、各レーザ素子の検出抵抗からの電圧を個別に検出できるように接続されており、各レーザ素子の検出抵抗からの個別の電圧に基づいて、搬送方向に対する用紙の傾きを検出する傾き検出部を備える構成とすることもできる。
【００２７】
これによれば、受光素子として機能させた各レーザ素子の受光量に応じた信号出力を個別に検出できるように接続しておき、傾き検出部が、各レーザ素子の個別の信号出力に基づいて、搬送方向に対する用紙の傾き検出する。
【００２８】
したがって、傾き検出センサとして、ＣＩＳやＣＣＤのリニアアレイセンサを、用紙通過位置に配置することなく、レーザ加熱装置に必須の構成部材であるレーザヘッドを利用して傾きを検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、少なくとも、レーザ定着装置に利用することで、入紙検出センサを不要にできるレーザ加熱装置を提供することができ、より好ましい構成とすることで、入紙検出センサと傾き検出センサの両方を、不要にできるレーザ加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ定着装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【図２】前記レーザ定着装置の構成を示す説明図である。
【図３】前記レーザ定着装置を構成するレーザヘッドの構成を示す正面から見た説明図である。
【図４】前記レーザヘッドの構成を示す側面から見た説明図である。
【図５】前記レーザ定着装置において、入紙情報、傾き情報を検出する用紙位置情報検出システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図６】前記レーザヘッドの要部の回路構成を示す説明図である。
【図７】前記レーザヘッドにおけるレーザ素子を受光素子として機能させて、受光量に応じた電圧を信号として出力させる原理を示す説明図である。
【図８】前記レーザ定着装置の要部の構成を示す、前記レーザヘッドの正面から見た説明図である。
【図９】前記レーザ定着装置の要部の構成を示す、前記レーザヘッドの側面から見た説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）共に、前記レーザヘッドにおけるレーザ素子を受光素子として機能させて、受光量に応じた信号より、用紙の傾きを検出する方法を示す説明図である。
【図１１】前記レーザヘッドの各部のタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るレーザ定着装置を構成するレーザヘッドの要部の回路構成を示す説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るレーザ定着装置を構成する前記レーザヘッドの各部のタイミングチャートである。
【図１４】（ａ）（ｂ）共に、第１、第２の実施形態に係るレーザ定着装置を構成するレーザヘッドの変形例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係るレーザ定着装置を構成するレーザヘッドの要部の回路構成を示す説明図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係るレーザ定着装置の要部の構成を示す、前記レーザヘッドの正面から見た説明図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係るレーザ定着装置の要部の構成を示す、レーザヘッドの側面から見た説明図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係るレーザ定着装置を構成する前記レーザヘッドの各部のタイミングチャートである。
【図１９】本発明の第４実施形態に係るレーザ加熱装置が用いられた画像消去装置の全体の構成を示す説明図である。
【図２０】本発明の第４実施形態に係るレーザ加熱装置におけるレーザヘッドの回路構成と、レーザヘッドを用いて用紙のサイズを検出する構成を示す説明図である。
【図２１】（ａ）に、本発明の第４実施形態に係るレーザ加熱装置を構成するレーザヘッドにおける、各端子と検出センサアンプの各入力端子との接続状態を示す説明図であり、（ｂ）は、各接続状態における検出センサアンプのセンサ出力の関係から、制御装置が用紙サイズを決定するのに使用する用紙サイズ検出テーブルの内容を示す説明図である。
【図２２】本発明の第４実施形態に係るレーザ加熱装置が、用紙サイズ、用紙の入紙、及び傾き情報を検出する手順を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第４実施形態に係るレーザ加熱装置の変形例のレーザヘッドの要部の回路構成を示す説明図である。
【図２４】本発明の第４実施形態に係るレーザ加熱装置の変形例のレーザヘッドの各部のタイミングチャートである。
【図２５】本発明の第４実施形態に係るレーザ加熱装置の変形例のレーザヘッドを用いて、レーザ素子の照射位置にトナーがあるかどうかを判断しながらレーザ光を照射する手順を示すフローチャートである。
【図２６】図２５のフローチャートの続きのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の第１実施形態に係るレーザ定着装置（レーザ加熱装置）が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【００３２】
なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３３】
第１本実施形態は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム１０１と、感光体ドラム１０１表面を帯電させる帯電ユニット（帯電装置）１０３と、感光体ドラム１０１表面に静電潜像を形成する光学系ユニット（露光装置）Ｅと、感光体ドラム１０１表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像ユニット（現像装置）１０２と、感光体ドラム１０１表面のトナー像を中間転写ベルト１１に転写する一次転写ユニット（転写装置）１３と、中間転写ベルト１１に一時的に転写されたトナー像を用紙に転写する二次転写ユニット（転写装置）１４と、前記転写されたトナー像を用紙に定着させるレーザ定着装置１５とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置１００において、レーザ定着装置１５として、本発明に係る定着装置の構成を採用したものである。
【００３４】
まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。画像形成装置１００は、例えば、ネットワーク上の各端末装置から送信される画像データ等に基づいて、所定の用紙に対して多色又は単色の画像を形成する。
【００３５】
画像形成装置１００は、図１に示すように、光学系ユニットＥ、４組の可視像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄ、中間転写ベルト１１、二次転写ユニット１４、レーザ定着装置１５、内部給紙ユニット１６及び手差し給紙ユニット１７とを備えている。
【００３６】
可視画像形成ユニットｐａは、トナー像担持体となる感光体ドラム１０１ａの周囲に、現像ユニット１０２ａ、帯電ユニット１０３ａ、クリーニングユニット１０４ａ及び一次転写ユニット１３ａが配置されている。現像ユニット１０２ａには、ブラック（Ｂ）のトナーが収容されている。一次転写ユニット１３ａは、中間転写ベルト１１を介して感光体ドラム１０１ａ上に配置されている。
【００３７】
帯電ユニット１０３ａとしては、感光体ドラム１０１ａ表面を一様に、またオゾンを極力発生させることなく帯電するために、帯電ローラ方式を採用している。
【００３８】
他の３組の可視像形成ユニットｐｂ，ｐｃ，ｐｄは、可視画像形成ユニットｐａと同様の構成であり、各可視像形成ユニットの現像ユニット１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナーが収容されている。
【００３９】
光学系ユニットＥは、レーザ光源４からの照射光を４組の感光体ドラム１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄに照射するように配置されている。
【００４０】
詳しくは、光学系ユニットＥは、メモリから読出した画像データ、または外部の装置から転送されてきた画像データに応じてレーザ光を出射するレーザ光源４、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー、等角速度で偏向されたレーザ光が感光体ドラム１０１上において等角速度で偏向されるように補正するｆ−θレンズなどから構成されている。そして、帯電された感光体ドラム１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄを入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成するものである。
【００４１】
中間転写ベルト１１は、用紙搬送方向に沿って並設された可視像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄに沿って、テンションローラ１１ａ，１１ｂにより撓むことなく配置されている。中間転写ベルトにおいて、テンションローラ１１ｂ側には廃トナーボックス１２が当接配置され、テンションローラ１１ａ側には二次転写ユニット１４が当接配置されている。
【００４２】
レーザ定着装置１５は、用紙上の未定着トナー像にレーザ光を照射して該未定着トナー像を溶融して用紙上に定着させるレーザヘッド（レーザ照射手段）１５ａと、用紙を搬送する用紙搬送装置（記録媒体搬送手段）１５ｂとを備え、レーザ光によりトナー像を用紙に定着するレーザ定着装置である。このレーザ定着装置１５は、二次転写ユニット１４の用紙搬送方向下流側に配置されている。
【００４３】
光学系ユニットＥの下方には、内部給紙ユニット１６が設けられ、装置本体の外側面には手差し給紙ユニット１７が設けられている。画像形成装置１００の上部には排紙トレイ１８が設けられている。この排紙トレイ１８は、印刷済みの用紙をフェイスダウンで載置するためのものである。
【００４４】
また、画像形成装置１００には、内部給紙ユニット１６の用紙及び手差し給紙ユニット１７の用紙を二次転写ユニット１４やレーザ定着装置１５を経由させて排紙トレイ１８に案内するための用紙搬送路Ｓが設けられている。
【００４５】
用紙搬送路Ｓには、給紙ローラ１６ａ，１７ａ、レジストローラ１９、二次転写ユニット１４、レーザ定着装置１５、搬送ローラｒ等が配置されている。
【００４６】
搬送ローラｒは、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。給紙ローラ１６ａは、内部給紙ユニット１６の端部に備えられ、内部給紙ユニット１６から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。給紙ローラ１７ａは、手差し給紙ユニット１７の近傍に備えられ、手差し給紙ユニット１７から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。
【００４７】
レジストローラ１９は、用紙搬送路Ｓを搬送されている用紙を一旦保持し、中間転写ベルト１１上のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで用紙を二次転写ユニット１４の転写部に搬送するものである。
【００４８】
次に、用紙搬送路Ｓによる用紙搬送動作について説明する。画像形成装置１００には、図１に示すように、上述したように予め用紙を収納する内部給紙ユニット１６及び少数枚の印字を行う場合等に使用される手差し給紙ユニット１７が配置されている。これら両ユニットには各々給紙ローラ１６ａ，１７ａが配置され、これら給紙ローラ１６ａ，１７ａによって用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給するようになっている。
【００４９】
片面印字の場合は、内部給紙ユニット１６から搬送される用紙は、用紙搬送路Ｓ中の搬送ローラｒによってレジストローラ１９まで搬送され、レジストローラ１９により用紙の先端と中間転写ベルト１１上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで二次転写ユニット１４の転写部に搬送される。転写部では中間転写ベルト１１に形成されたトナー像が用紙上に転写され、このトナー像はレーザ定着装置１５にて用紙上に定着される。その後、用紙は排紙ローラ１８ａから排紙トレイ１８上に排出される。
【００５０】
また、手差し給紙ユニット１７から搬送される用紙は、複数の搬送ローラｒによってレジストローラ１９まで搬送される。それ以降の用紙搬送動作は、上述した内部給紙ユニット１６から供給される用紙と同様の経過を経て排紙トレイ１８に排出される。
【００５１】
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了してレーザ定着装置１５を通過した用紙は、排紙ローラ１８ａに搬送され、後端が排紙ローラ１８ａにてチャックされる。次に、用紙は、排紙ローラ１８ａが逆回転することによって搬送ローラｒに導かれ、再びレジストローラ１９を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１８に排出される。
【００５２】
次に、画像形成装置１００における画像形成の行程について説明する。可視像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄにおいて行われる画像形成は同様に行われるため、可視像形成ユニットｐａを例に挙げて説明する。
【００５３】
可視像形成ユニットｐａでは、感光体ドラム１０１ａ表面を帯電ユニット１０３ａにより一様に帯電した後、光学系ユニットＥにより感光体ドラム１０１ａ表面を画像情報に応じてレーザ露光することにより静電潜像を形成する。
【００５４】
その後、現像ユニット１０２ａにより感光体ドラム１０１ａ上の静電潜像に基づきトナー像を現像する。感光体ドラム１０１ａ上で顕像化されたトナー像は、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された一次転写ユニット１３ａにより中間転写ベルト１１上に転写される。
【００５５】
他の３組の可視像形成ユニットｐｂ，ｐｃ，ｐｄにおいても、可視像形成ユニットｐａと同様に画像形成が行われて、トナー像が順次中間転写ベルト１１上で重ねて転写されるようになっている。
【００５６】
中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像は、二次転写ユニット１４において、内部給紙ユニット１６の給紙ローラ１６ａまたは手差し給紙ユニット１７の給紙ローラ１７ａにより給紙され、二次転写ユニット１４において、トナー像とは逆極性のバイアス電圧が印加された用紙に転写される。
【００５７】
トナー像が転写された用紙は、レーザ定着装置１５に搬送され、レーザ定着装置１５においてレーザ照射により未定着トナー像が加熱されて用紙上に融着された後、排紙ローラ１８ａにより外部の排紙トレイ１８上に排出される。
【００５８】
次に、第１実施形態に係る特徴的なレーザ定着装置１５の構成について図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
図２は第１実施形態に係るレーザ定着装置の構成を示す説明図、図３は前記レーザ定着装置を構成するレーザヘッドの構成を示す正面から見た説明図、図４は前記レーザヘッドの構成を示す側面から見た説明図である。
【００６０】
レーザ定着装置１５は、図２に示すように、レーザヘッド（レーザヘッド）１５ａと、用紙搬送装置１５ｂとを備えている。このレーザ定着装置１５は、用紙Ｐの表面に形成された未定着トナー像をレーザ光によって溶融させて用紙Ｐに定着させるものである。
【００６１】
レーザ定着装置１５においては、具体的には、用紙搬送装置１５ｂ上のレーザ光が照射されるレーザ照射部１５ｃに所定の定着速度と複写速度とにより未定着トナー像を担持した用紙が用紙搬送装置１５ｂにより搬送され、レーザヘッド１５ａから照射されるレーザ光によってトナーが溶融することで定着が行われる。図中の符号Ｍ１は未定着トナー、Ｍ２は定着したトナーをそれぞれ示すものである。
【００６２】
本第１実施形態の画像形成装置１００では、例えば、定着速度２２５（ｍｍ／ｓｅｃ）、複写速度５０枚／分（Ａ４横送り）である。
【００６３】
未定着トナー像は、例えば、非磁性トナーを含む非磁性１成分現像剤、非磁性トナーおよびキャリアを含む非磁性２成分現像剤、磁性トナーを含む磁性現像剤などの現像剤に含まれるトナーで形成される。そして、カラートナー（イエロー，マゼンタ，シアン）はモノクロトナーに比べてレーザ光の光吸収率が低いことから、赤外線吸収剤を添加することでモノクロトナーと同じ光吸収率を確保している。
【００６４】
カラートナーは、例えば、カラートナーのメインバインダーレジン１００重量部に対して、赤外線吸収剤であるフタロシアニンが１重量部から５重量部が内添されたものが用いられている。また、フタロシアニン以外にポリメチン、シアニン、オニウム、ニッケル錯体等を用いることもできるし、併用することもできる。
【００６５】
まず、用紙搬送装置１５ｂについて説明する。用紙搬送装置１５ｂは、図２に示すように、搬送ベルト１５ｂ１、駆動ローラ１５ｂ２、従動ローラ１５ｂ３、吸着チャージャー１５ｂ４、分離チャージャー１５ｂ５、除電チャージャー１５ｂ６、分離爪１５ｂ７、駆動モータ（図示省略）を備えている。
【００６６】
搬送ベルト１５ｂ１は、ベルト厚７５（μｍ）、体積抵抗率１×１０１６（Ω・ｃｍ）のポリイミド樹脂からなる無端ベルトであり、駆動ローラ１５ｂ２と従動ローラ１５ｂ３に張架されている。そして、詳細については後述するが、本第１実施形態のレーザ定着装置１５においては、無端ベルトである搬送ベルト１５ｂ１の内側に、反射板（図８参照）が配置されており、反射板８からの反射光を入紙情報および傾き情報の検出に用いるようになっている。そのため、搬送ベルト１５ｂ１は透光性を有している。
【００６７】
駆動ローラ１５ｂ２は、図示しない駆動モータにより、任意の速度で回転駆動するよう構成されている。すなわち、搬送ベルト１５ｂ１は、駆動ローラ１５ｂ２の回転により矢印方向に任意の速度で搬送される。また、搬送ベルト１５ｂ１の周囲には、吸着チャージャー１５ｂ４、分離チャージャー１５ｂ５、除電チャージャー１５ｂ６、分離爪１５ｂ７が設けられている。
【００６８】
このように構成された用紙搬送装置１５ｂにおいて、二次転写ユニット１４から搬送されてきた未定着トナー像が形成された用紙Ｐは、従動ローラ１５ｂ３上の搬送ベルト１５ｂ１と吸着チャージャー１５ｂ４の間に搬送される。
【００６９】
従動ローラ１５ｂ３は、導電性材料で構成されて接地されている。この従動ローラ１５ｂ３に対向する位置で、吸着チャージャー１５ｂ４によって用紙に電荷を与えることで、用紙Ｐと搬送ベルト１５ｂ１とは、それぞれ誘電分極を起こす。これにより、用紙Ｐは、搬送ベルト１５ｂ１上に静電吸着される。
【００７０】
用紙Ｐは、駆動ローラ１５ｂ２の駆動によってレーザ光が照射されるレーザ照射部１５ｃに搬送される。レーザ照射部１５ｃにおいて、用紙Ｐ上の未定着トナー像は、レーザヘッド１５ａによって画像情報に応じてレーザ照射されることにより溶融して用紙Ｐに定着する。
【００７１】
そして、レーザ照射部１５ｃにおいて、トナー像の定着を終了した用紙Ｐは、搬送ベルト１５ｂ１に静電吸着された状態で、分離チャージャー１５ｂ５と駆動ローラ１５ｂ２との間に搬送される。
【００７２】
駆動ローラ１５ｂ２は、導電性材料で構成され接地されている。分離チャージャー１５ｂ５によって用紙Ｐ上を除電することで、搬送ベルト１５ｂ１と用紙Ｐとの間の静電吸着力が弱まる。
【００７３】
その状態で搬送ベルト１５ｂ１が、駆動ローラ１５ｂ２に沿って大きな曲率で回動することにより、用紙Ｐは、その先端部が搬送ベルト１５ｂ１から浮き上がり、さらに、分離爪１５ｂ７により完全に搬送ベルト１５ｂ１から分離される。用紙Ｐが剥離された搬送ベルト１５ｂ１は、除電チャージャー１５ｂ６により外面および内面が除電された後、再び用紙Ｐの吸着位置へ移動される。
【００７４】
次に、レーザヘッド１５ａの構成について説明する。レーザヘッド１５ａは、レーザ照射部１５ｃにおいて未定着トナー像にレーザ光を照射し、トナーを用紙に定着させるものである。
【００７５】
レーザヘッド１５ａは、図２〜図４に示すように、複数の半導体レーザ素子（以下、レーザ素子と略記）１５ａ１を長手方向（用紙搬送方向に対して直角方向）に一列状に配列したレーザヘッド１５ａａ、フォトダイオード１５ａ２、シリコン基板１５ａ３、ヒートシンク（放熱板）１５ａ９及び温度センサ１５ａ１０を備えている。
【００７６】
フォトダイオード１５ａ２は、受光素子であるモニター用フォトダイオードである。シリコン基板１５ａ３は、ワイヤーボンド線１５ａ４により表面電極１５ａ５に配線され、セラミック基板１５ａ６に取り付けられている。
【００７７】
レーザヘッド１５ａａは、波長７８０（ｎｍ）で、１個の定格出力が１５０（ｍＷ）のレーザ素子１５ａ１を１，０００個配列したものが用いられている。この時、各レーザ素子１５ａ１の配列ピッチｐは、０．３（ｍｍ）でレーザスポット径ｄも０．３（ｍｍ）となる。
【００７８】
ヒートシンク１５ａ９は、アルミニウム合金製でベースサイズが３０（ｍｍ）×３０（ｍｍ）、高さ２０（ｍｍ）、熱抵抗１．６（℃／Ｗ）のヒートシンク（（株）アルファ社製：ＵＢ３０−２０Ｂ）を計１０個一列に並べたもの（トータルの熱抵抗０．１６（℃／Ｗ））を用いている。
【００７９】
さらに、レーザヘッド１５ａの詳細構成について説明する。レーザヘッド１５ａは、図３、図４に示すように、入力された信号によりレーザ光出力を可変したり、受光素子であるモニター用のフォトダイオード１５ａ２からの信号によりレーザ出力を一定に保持したりするための制御回路（図示せず）とフォトダイオード１５ａ２とがモノシリックに形成されたシリコン基板１５ａ３に、レーザ素子（チップ）１５ａ１をマウントして、レーザ素子１５ａ１とシリコン基板１５ａ３との間をワイヤーボンド線１５ａ４等により電気的接続している。
【００８０】
レーザ素子１５ａ１を具備したシリコン基板１５ａ３は、セラミック基板１５ａ６上に複数個取り付けられ、ワイヤーボンディング等によりセラミック基板１５ａ６の表面電極１５ａ５とシリコン基板１５ａ３上の電極との間を電気的接続している。
【００８１】
この複数個のレーザ装置（レーザ素子１５ａ１を具備したシリコン基板１５ａ３）が並んだセラミック基板１５ａ６には、ヒートシンク１５ａ９と、複数個の集光光学系としての複数の凸レンズ１５ａ８とが保持されたレンズホルダ１５ａ７が設けられている。なお、凸レンズ１５ａ８等の集光光学系を無くし、平行光の状態でトナー像にレーザを照射することも可能である。
【００８２】
さらに、図２に示すように、セラミック基板１５ａ６上には、レーザヘッド１５ａの温度を測定するためのサーミスタからなる温度センサ１５ａ１０が取り付けられている。温度センサ１５ａ１０は、レーザ定着装置１５の長手方向（用紙搬送方向に対して用紙Ｐの表面に沿って垂直方向）の略中央の位置に配置されている。そして、温度センサ１５ａ１０により検出された温度データに基づいて、制御回路（図示せず）によりレーザ素子１５ａ１に印加する電圧（或いはレーザ素子１５ａ１に流れる電流）を制御するようにされている。
【００８３】
そして、本第１実施形態のレーザ定着装置１５を構成するレーザヘッド１５ａにおいては、一つ置きに並ぶ約半数分のシリコン基板１５ａ３に、レーザ素子１５ａ１の受光量に応じて流れる短絡電流を電圧に変換して信号として出力する検出抵抗Ｒ（図６参照）が設けられており、検出抵抗Ｒが設けられたレーザ素子１５ａ１は、受光素子としても機能するようになっている。詳細については後述するが、本第１実施形態のレーザ定着装置１５は、レーザ素子を受光素子として機能させることで、入紙情報と傾き情報とを検出するようになっている。入紙情報とは、前述したように、用紙の先端がレーザヘッド１５ａに対する用紙の位置を特定するための基準の位置（基準位置）に到達したことを示す情報である。また、傾き情報とは、レーザ定着装置１５に到達した用紙の、搬送方向に対する傾きを示す情報である。
【００８４】
次に、本第１実施形態のレーザ定着装置１５における入紙情報および傾き情報を検出する手法について説明する。図５の機能ブロック図に、第１実施形態のレーザ定着装置１５において、レーザ素子１５ａ１を受光素子として機能させて、入紙情報、及び傾き情報を検出するシステムの構成を示す。
【００８５】
上述したように、レーザ定着装置１５のレーザヘッド１５ａは、複数のレーザ素子１５ａ１を選択的に駆動して、用紙Ｐ上のトナー像のある部分に選択的にレーザ光を照射して加熱するものである。換言すると、用紙Ｐのトナー像の形成されている箇所に選択的にレーザ光が当てられるように、レーザヘッド１５ａの各レーザ素子１５ａ１のオン／オフを制御する。これにより、用紙Ｐにおいてトナー像の形成されている箇所に、選択的にレーザ光が当てられる。
【００８６】
このようなレーザヘッド１５ａの駆動は、図５に示す制御装置１５１のレーザ駆動制御機能（レーザ駆動制御部）１５１ａにて制御される。これを実現するために、レーザ駆動制御機能１５１ａは、感光体ドラム１０１への潜像形成位置を示す潜像位置情報、用紙のサイズを示すサイズ情報、入紙情報、及び傾き情報を必要とする。
【００８７】
レーザ駆動制御機能１５１ａは、このうち、潜像位置情報については、従来と同様に、画像処理部７０より取得する。画像処理部７０は、外部から入力した画像データに対して画像処理を施し、画像処理の施された画像データに基づいて光学系ユニットＥを制御し、前記画像データに応じた潜像を感光体ドラムに形成するものである。つまり、前記画像データは、感光体ドラム１０１への潜像形成位置を示す潜像位置の情報である。レーザ駆動制御機能１５１ａは、画像処理部７０から前記画像データを取得することで、感光体ドラム１０１への潜像形成位置を示す潜像位置の情報を取得する。
【００８８】
また、画像処理部７０には、図示してはいないが、内部給紙ユニット１６或いは手差し給紙ユニット１７より給紙された用紙のサイズ情報も入力されている。レーザ駆動制御機能１５１ａは、画像処理部７０を介して用紙のサイズ情報も取得する。なお、内部給紙ユニット１６或いは手差し給紙ユニット１７より、用紙のサイズ情報がレーザ駆動制御機能１５１ａに入力される構成でもよい。
【００８９】
そして、レーザ駆動制御機能１５１ａは、入紙情報と傾き情報とについては、従来のように、別途配置された入紙検出センサや傾き検出センサより入手するのではなく、制御装置１５１に備えられた入紙検出機能（入紙検出部）１５１ｂおよび傾き検出機能（傾き検出部）１５１ｃより取得する。
【００９０】
入紙検出機能１５１ｂは、レーザヘッド１５ａのレーザ素子１５ａ１を受光素子として機能させることで得られる出力信号に基づいて入紙情報を検出するものである。傾き検出機能１５１ｃは、レーザヘッド１５ａのレーザ素子１５ａ１を受光素子として機能させることで得られる出力信号に基づいて傾き情報を検出するものである。
【００９１】
従前より、半導体レーザ素子を受光素子として機能させることができることは知られており、本発明はこれを利用している。レーザヘッド１５ａを構成する複数のレーザ素子１５ａ１のうち、半数に相当するレーザ素子１５ａ１に、受光量に応じて流れる短絡電流を電圧に変換して信号として出力する検出抵抗Ｒを設けている（図６参照）。検出抵抗Ｒが設けられたレーザ素子１５ａ１は、受光素子としても機能する。受光素子としても機能可能なレーザ素子１５ａ１の使用する機能の切り換え制御は、レーザ駆動制御機能１５１ａにて実施される。
【００９２】
以下、レーザヘッド１５ａを受光素子として機能させることで得られる出力信号に基づいて、入紙検出機能１５１ｂ、傾き検出機能１５１ｃが入紙情報、傾き情報をそれぞれ検出する構成について、詳細に説明する。
【００９３】
図６に、レーザ定着装置１５−１におけるレーザヘッド１５ａの回路構成を示す。図６において、参照符号ＬＤ１−１，ＬＤ２−１，ＬＤ１−２，ＬＤ２−１，…，ＬＤ１−ｎ，ＬＤ２−ｎにて示すものが、個々のレーザ素子１５ａ１である。これらレーザ素子は、１つ置きに直列に接続されており、図において左端のＬＤ１−１を１番目として、奇数番目に位置するＬＤ１−２，ＬＤ１−３，…，ＬＤ１−ｎの各レーザ素子が含まれるＬＤ１グループと、偶数番目に位置するＬＤ２−１，ＬＤ２−２，ＬＤ２−３，…，ＬＤ２−ｎが含まれるＬＤ２グループとに分かれている。
【００９４】
奇数番目に位置するＬＤ１グループには、第１のレーザ駆動回路ＰＳ１が接続されている。ＬＤ１グループの各レーザ素子は、第１のレーザ駆動回路ＰＳ１からの駆動電流にて駆動される。また、偶数番目に位置するＬＤ２グループには、スイッチＳＷ２を介して第２のレーザ駆動回路ＰＳ２と第３のレーザ駆動回路ＰＳ３の両方が接続されている。ＬＤ２グループの各レーザ素子は、第２のレーザ駆動回路ＰＳ２からの駆動電流、或いは第３のレーザ駆動回路ＰＳ３からの駆動電流にて駆動されるようになっている。
【００９５】
これら第１〜第３の各レーザ駆動回路ＰＳ１・ＰＳ２・ＰＳ３は、いずれも定電流電源回路からなる。このうち、第１及び第２の駆動電流は、トナー像を溶融して定着させることのできるレーザ光を照射する定着出力Ｐ１である。また、第３のレーザ駆動回路ＰＳ３の駆動電流は、定着出力Ｐ１よりも小さく、用紙の有無を検出するために用いられる用紙検出用出力Ｐ２である。
【００９６】
スイッチＳＷ２の接点Ｓ３には、第２のレーザ駆動回路ＰＳ２が接続されており、他方、接点Ｓ４には、第３のレーザ駆動回路ＰＳ３が接続されている。このようなスイッチＳＷ２の切り換え制御は、上記レーザ駆動制御機能１５１ａにて行われる。
【００９７】
レーザ駆動制御機能１５１ａは、後述するスイッチＳＷ１がＬＤ１グループの各レーザ素子を検出センサアンプＡと接続するタイミングに同期して、ＬＤ２グループの各レーザ素子を第３のレーザ駆動回路ＰＳ３と接続する。また、レーザ駆動制御機能１５１ａは、ＬＤ１グループの各レーザ素子を検出センサアンプＡとの接続を解除するタイミングに同期して、ＬＤ２グループの各レーザ素子を第２のレーザ駆動回路ＰＳ２と接続する。これにより、ＬＤ２グループの各レーザ素子は、ＬＤ１グループの各レーザ素子が検出センサアンプＡに接続されている期間のみ、第３のレーザ駆動回路ＰＳ３にて駆動されることとなる。
【００９８】
また、レーザヘッド１５ａを構成するＬＤ１-１〜ＬＤ２−ｎの各レーザ素子には、レーザ素子毎に、印加される駆動電流をバイパスするためのトランジスタＴｒが設けられている。例えば、ＬＤ１グループの任意のレーザ素子である左からグループ内でｉ番目（ｉは、１以上ｎ以下の任意の整数）に位置するＬＤ１−ｉのレーザ素子に接続されたトランジスタＴｒをオンすることで、ＬＤ１−ｉのレーザ素子に流れるはずの駆動電流がバイパスされ、ＬＤ１−ｉのレーザ素子からレーザ光が出力されることはない。これにより、レーザヘッド１５ａを構成する各レーザ素子の選択駆動が可能となる。
【００９９】
そして、上記ＬＤ１グループ及びＬＤ２グループの各レーザ素子のうち、ＬＤ１グループの各レーザ素子には、レーザ素子毎に、受光量に応じて流れる短絡電流を電圧に変換して信号として出力する検出抵抗Ｒが並列に接続されている。このような検出抵抗Ｒが設けられることで、ＬＤ１グループの各レーザ素子は、受光素子としても機能可能となっている。
【０１００】
図７に、ＬＤ１グループの任意のレーザ素子であるＬＤ１−ｉのレーザ素子が受光素子として機能し、受光量に応じた信号を出力する原理を示す。図７に示すように、ＬＤ１−ｉのレーザ素子が受光すると、受光した光量に応じた短絡電流が検出抵抗Ｒに流れる。検出抵抗Ｒは、流れる短絡電流を電圧に変換して信号として出力する。なお、検出抵抗Ｒの抵抗値としては、１００ｋΩ〜１０ＭΩ程度とすることが好ましい。
【０１０１】
検出抵抗Ｒにて検出された信号は、図６示すスイッチＳＷ１を介して、検出センサアンプＡに入力される。検出センサアンプＡからは、入力された信号に基づくセンサ出力が、制御装置１５１へと入力される。
【０１０２】
上記スイッチＳＷ１は、ＬＤ１グループの各レーザ素子の機能を、本来のレーザ素子としての照射機能（発光機能）と、受光素子としての機能とに切り換えるものである。スイッチＳＷ１の接点Ｓ１は、第１のレーザ駆動回路ＰＳ１に接続されている。他方の接点Ｓ２は、検出センサアンプＡに接続されている。
【０１０３】
このようなスイッチＳＷ１の切り換え制御は、上記レーザ駆動制御機能１５１ａにて行われる。レーザ駆動制御機能１５１ａは、搬送される用紙の先端部の余白領域（空白領域）がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域を通過するよりも前から継続する、予め定める期間、ＬＤ１グループの各レーザ素子を、検出センサアンプＡと接続させて、ＬＤ１グループの各レーザ素子を受光素子として機能させる。そして、それ以外の期間は、ＬＤ１グループの各レーザ素子を、第１のレーザ駆動回路ＰＳ１を接続させて、レーザ素子として機能させる。
【０１０４】
そして、本第１実施形態のレーザ定着装置１５においては、図８及び図９に示すように、レーザヘッド１５ａのレーザ照射領域であって、搬送される用紙Ｐの下方側には、表面に三角溝状の凹凸が形成された反射板（反射部材）１５ｆが配設されている。なお、図８、図９では、搬送ベルト１５ｂ１の記載を省略しているが、レーザ定着装置１５において、用紙Ｐは搬送ベルト１５ｂ１に吸着されて搬送されるようになっている。したがって、上記反射板１５ｆは、搬送ベルト１５ｂ１の裏面（無端ベルトの内側）に配置されており、搬送ベルト１５ｂ１は透光性を有している。
【０１０５】
反射板１５ｆは、ＬＤ２グループの各レーザ素子から照射されたレーザ光の反射光が、該各レーザ素子の隣に位置するＬＤ１グループの各レーザ素子に入射するように設計されている。ここでは、ＬＤ２グループに属する、グループ内で左端からｍ番目に位置するＬＤ２−ｍのレーザ素子にて照射されたレーザ光の反射光が、ＬＤ２−ｍのレーＺ素子に隣接するＬＤ１グループに属する、グループ内で左端からｍ番目に位置するＬＤ１−ｍのレーザ素子に入射するように設計されている。
【０１０６】
このような構成では、用紙Ｐの先端がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域に到達するまでの間、ＬＤ２グループの各レーザ素子より照射されたレーザ光は、用紙Ｐに遮られることはない。そのため、ＬＤ２グループの各レーザ素子より照射されたレーザ光の反射光は、隣接するＬＤ１グループに属する所定のレーザ素子に入射する。これにより、ＬＤ１グループの各レーザ素子の検出抵抗Ｒには、反射光に応じた短絡電流が流れ、短絡電流に応じた電圧が発生する。各検出抵抗Ｒは直列に接続されているので、発生した電圧のトータル電圧値が検出センサアンプＡに入力される。検出センサアンプＡは、所定の閾値と入力された電圧値とを比較し、入力された電圧値が高い場合、用紙無しのセンサ出力を出力する。
【０１０７】
一方、用紙Ｐの先端がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域に到達すると、ＬＤ２グループの各レーザ素子のうち、レーザ照射部に用紙Ｐが存在するレーザ素子から照射したレーザ光は用紙Ｐに遮られてしまい、ＬＤ１グループに属する隣接する所定のレーザ素子に入射しなくなる。これにより、対をなすＬＤ２グループのレーザ素子のレーザ照射部に用紙Ｐが存在しないＬＤ１グループのレーザ素子の検出抵抗Ｒには、反射光に応じた短絡電流が流れるものの、対をなすＬＤ２グループのレーザ素子のレーザ照射部に用紙Ｐが存在するＬＤ１グループにレーザ素子の検出抵抗Ｒには、短絡電流が流れなくなる。その結果、直列に接続されている各検出抵抗Ｒにて発生した電圧のトータル電圧値は、用紙Ｐがレーザ照射領域に到達していないときよりも低くなる、検出センサアンプＡは、所定の閾値と入力された電圧値とを比較し、入力された電圧値が低い場合、用紙有りのセンサ出力を出力する。
【０１０８】
制御装置１５１に設けられた入紙検出機能１５１ｂは、検出センサアンプＡからのセンサ出力が用紙有りのセンサ出力である場合に、用紙の先端がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域（用紙の位置を特定するための基準の位置）に到達したこと（入紙情報）を検出する。
【０１０９】
また、図６においては図示していないが、本第１実施形態のレーザ定着装置１５のレーザヘッド１５ａにおいては、ＬＤ１グループに含まれるレーザ素子のうち、所定のレーザ素子からの信号が、個別に検出センサアンプＡに入力されるようになっている。
【０１１０】
具体的には、図１０（ａ）に示すように、レーザヘッド１５ａにおけるＬＤ１グループに属する予め定めたレーザ素子ＬＤ１−ｉとレーザ素子ＬＤ１−ｊの２つにそれぞれ接続された各検出抵抗Ｒに発生した電圧値が、個別に検出センサアンプＡに入力されるようになっている。検出センサアンプＡは、所定の閾値（１つのレーザ素子に対応した閾値）と入力された電圧値とを比較し、入力された電圧値が高い場合、用紙無しのセンサ出力を出力し、入力された電圧値が低い場合、用紙有りのセンサ出力を出力する。
【０１１１】
傾き検出機能１５１ｃは、レーザ素子ＬＤ１−ｉからの入力信号の変化にて、検出センサアンプＡのセンサ出力が、用紙無しセンサ出力から用紙有りのセンサ出力へと変化したタイミングと、レーザ素子ＬＤ１−ｊからの入力信号の変化にて、検出センサアンプＡのセンサ出力が、用紙無しセンサ出力から用紙有りのセンサ出力へと変化したタイミングと
をそれぞれ検出する。そして、傾き検出機能１５１ｃは、検出した２つのタイミングの時間差と、レーザ素子ＬＤ１−ｉとレーザ素子ＬＤ１−ｊの離間距離と用紙Ｐの搬送速度とに基づいて、用紙Ｐの搬送方向に対する傾きを検出する。
【０１１２】
図１０（ａ）に示すように、用紙Ｐが搬送方向に対して傾いている場合、用紙Ｐの先端も傾いており、レーザヘッド１５ａのレーザ照射領域に到達するタイミングが、レーザ素子の位置によってずれる。したがって、図１０（ａ）に示す、ＬＤ１−ｉとＬＤ１−ｊの２つのレーザ素子双方に用紙Ｐの先端が到達していない状態から検出センサアンプＡのセンサ出力をモニターし、図１０（ｂ）に示す、レーザ素子ＬＤ１−ｊに用紙Ｐの先端が到達したタイミングと、図１０（ｃ）に示す、レーザ素子ＬＤ１−ｉに用紙Ｐの先端が到達したタイミングとの差を、タイマー等を用いて検出することで、既知である２つのレーザ素子ＬＤ１−ｉ・ＬＤ１−ｊ間の距離と、用紙搬送速度とを基に、用紙Ｐの搬送方向に対する傾き量を検出することができる。
【０１１３】
なお、ここでは、１つのレーザ素子から用紙Ｐの有無の違いで出力される電圧値が小さく、検出しづらいことが予想される場合は、前記２つのレーザ素子ＬＤ１−ｉ・ＬＤ１−ｊに相当するレーザ素子をそれぞれ複数個として、複数個のレーザ素子のトータル電圧値を、検出センサアンプＡに入力させる構成としてもよい。
【０１１４】
また、前記２つのレーザ素子ＬＤ１−ｉ・ＬＤ１−ｊ、あるいはこれらに相当する複数個のレーザ素子は、当該画像形成装置１００にて扱われる規定サイズの用紙の先端部両角部が通過する領域に設けられている。規定サイズが複数ある場合は、複数の規定サイズに応じて、２つ、あるいは２グループずつ配置すればよい。なお、ＬＤ１グループに含まれる全レーザ素子からの信号を、個別に検出センサアンプＡに入力させることができる構成としてもよい。
【０１１５】
図１１のタイミングチャートに、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を切り換えるためのタイミング信号と、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接点位置、ＬＤ１グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流、ＬＤ２グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流、及び検出センサアンプＡのセンサ出力の有効性を示す。
【０１１６】
図１１に示すように、タイミング信号が立ち上がりのタイミングにて、スイッチＳＷ１の接点が、Ｓ１からＳ２へと切り換わり、スイッチＳＷ２の接点がＳ３からＳ４へと切り換わる。これにより、受光機能を有するＬＤ１グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流が定着出力Ｐ１から０となり、このレーザ素子は受光素子として機能するようになり、検出センサアンプＡのセンサ出力が有効となる。また、受光機能を具備しないＬＤ２グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流は、定着出力Ｐ１からこれよりもパワーの低い用紙検出用出力Ｐ２となる。
【０１１７】
ここで、タイミング信号の立ち上がりは、用紙の先端部の余白領域がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域を通過するよりも前に設定されている。また、タイミング信号の立下りは、用紙の余白領域がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域を通過している期間内であって、かつ、余白領域に続く画像領域がに到達するよりも前に設定されている。
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、第１実施形態と同一の符号を付することにより重複説明を省略し、構成の異なる部分のみ説明する。
【０１１８】
第２実施形態のレーザ定着装置１５−１のレーザヘッド１５ａ−１は、図１２に示すように、偶数番目に位置するＬＤ２グループの各レーザ素子にも、検出抵抗Ｒが設けられており、ＬＤ１グループの各レーザ素子と同じ構成となっている。
【０１１９】
そして、スイッチＳＷ１、ＳＷ２がそれぞれ３つ目の接点Ｓ５、Ｓ６を有しており、ＬＤ２グループの各レーザ素子は、スイッチＳＷ２を介して、３つ目の接点Ｓ６に接続された検出センサアンプＡと接続可能となっている。また、ＬＤ１グループの各レーザ素子は、スイッチＳＷ１を介して、３つ目の接点Ｓ５に接続された第４のレーザ駆動回路ＰＳ４と接続可能となっている。この第４のレーザ駆動回路ＰＳ４は、第３のレーザ駆動回路ＰＳ３と同じく、用紙検出用出力Ｐ２の駆動電流を供給するものである。なお、第３のレーザ駆動回路ＰＳ３を第４のレーザ駆動回路ＰＳ４として共用する構成も可能である。
【０１２０】
スイッチＳＷ１、ＳＷ２の切り換え制御は、レーザ駆動制御機能１５１ａにて行われる。レーザ駆動制御機能１５１ａは、搬送される用紙の先端部の余白領域（空白領域）がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域を通過するよりも前から継続する、予め定める期間、ＬＤ１グループの各レーザ素子とＬＤ２グループの各レーザ素子とを交互に検出センサアンプＡと接続させて、両グループの各レーザ素子を交互に受光素子として機能させる。
【０１２１】
例えば、ＬＤ１グループの各レーザ素子を検出センサアンプＡと接続して受光素子として機能させている間は、もう一方のＬＤ２グループの各レーザ素子は第３のレーザ駆動回路ＰＳ３と接続して、用紙検出用の弱いレーザ光を照射させる（発光機能）。逆に、ＬＤ２グループの各レーザ素子を検出センサアンプＡと接続して受光素子として機能させている間は、もう一方のＬＤ１グループの各レーザ素子は第４のレーザ駆動回路ＰＳ４と接続して、用紙検出用の弱いレーザ光を照射させる（発光機能）。
【０１２２】
図１３のタイミングチャートに、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を切り換えるためのタイミング信号と、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接点位置、ＬＤ１グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流、ＬＤ２グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流、及び検出センサアンプＡのセンサ出力の有効性を示す。
【０１２３】
図１３に示すように、２つのタイミング信号を用いる。ここで、第１のタイミング信号は、図１１のタイミング信号と同じである。第２のタイミング信号は、ＬＤ１グループの各レーザ素子とＬＤ２グループの各レーザ素子の機能を交互に入れ替えるためのものである。
【０１２４】
第１のタイミング信号の立ち上がりのタイミングで、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の接点が、Ｓ１からＳ２、Ｓ３からＳ４へと切り換わる。そして、第１のタイミング信号がハイレベルの期間、第２のタイミング信号のハイ／ロウに同期して、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の接点が、Ｓ２とＳ５、Ｓ４とＳ６との間で切り換わる。そして、第１のタイミング信号の立ち下がりのタイミングで、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の接点が、Ｓ２からＳ１、Ｓ４からＳ３へと切り換わる。
【０１２５】
これにより、第１のタイミング信号がハイレベルの期間、ＬＤ１グループに属する任意のレーザ素子と、ＬＤ２グループに属する任意のレーザ素子とが、交互に受光素子として機能し、用紙Ｐの有無を検出することができる。
【０１２６】
第１実施形態のレーザ定着装置１５のように、直線状に並ぶ一列のレーザ素子を、受光素子として機能するＬＤ１グループと発光素子として機能するＬＤ２グループとに分けると、受光素子として機能するＬＤ１グループのレーザ照射位置では、用紙Ｐの有無を検出することができないため、分解能が低下する。
【０１２７】
しかしながら、このような構成として、先のタイミングでは、発光素子であったレーザ光が、次のタイミングでは受光素子として機能させることで、直線状に並ぶ一列のレーザ素子全てのレーザ照射位置で用紙Ｐの有無を検出することができるようになり、分解能を高めて、検出精度を上げることができる。
（第１変形例）
以下、本発明の第１、第２実施形態の変形例について図面を参照して説明する。なお、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、第１、第２実施形態と同一の符号を付することにより重複説明を省略し、構成の異なる部分のみ説明する。
【０１２８】
変形例のレーザ定着装置のレーザヘッドは、ＬＤ１グループに属するレーザ素子と、ＬＤ２グループに属するレーザ素子の、各々のレーザ光の照射領域でありかつ受光する反射光の反射領域である検出視野となる照射スポット／検出視野が、１/２ずつオーバーラップするよう構成されている。
【０１２９】
具体的には、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、レーザヘッドにおけるＬＤ１グループに属する任意のレーザ素子ＬＤ１−ｉと、これに隣接するＬＤ２グループに属するレーザ素子ＬＤ２−ｉの各照射スポット／検出視野が、１/２ずつオーバーラップするよう設けられている。
【０１３０】
さらに、用紙搬送装置１５ｂにおいては、透光性を有する搬送ベルト１５ｂ１と、その内側に配された反射板１５ｆに替えて、表面が乱反射面に加工された搬送ベルト１５ｂ１−１が備えられている。
【０１３１】
このような変形例の構成とすることで、用紙搬送装置１５ｂにおける搬送ベルト１５ｂ１−１を、透光性を有する素材以外より構成でき、また、搬送ベルト１５ｂ１−１の内側に、反射板１５ｆを設けるスペースが確保できない場合でも、第１実施形態のレーザ定着装置１５、或いは第２実施形態のレーザ定着装置１５−１の構成を採用することができる。
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態について図面を参照して説明する。なお、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、第１実施形態と同一の符号を付することにより重複説明を省略し、構成の異なる部分のみ説明する。
【０１３２】
第３実施形態のレーザ定着装置１５−２のレーザヘッド１５ａ−２は、図１５に示すように、参照符号ＬＤ−１，ＬＤ−２，…，ＬＤ−２ｎにて示すものが、個々のレーザ素子１５ａ１である。これらレーザ素子は、直列に接続されており、スイッチＳＷ３を介して、第１のレーザ駆動回路ＰＳ１と、検出センサアンプＡと、第５のレーザ駆動回路ＰＳ５に接続できるようになっている。
【０１３３】
スイッチＳＷ３の接点Ｓ１には、第１のレーザ駆動回路ＰＳ１が接続され、接点Ｓ２には、検出センサアンプＡが接続されている。そして、スイッチＳＷ３の３つめの接点Ｓ３には、第５のレーザ駆動回路ＰＳ５が接続されている。第５のレーザ駆動回路ＰＳ５は、レーザ光を照射する定着出力Ｐ１よりも弱い、後述する蓄光部材１５ｇに蓄光させるための蓄光用出力Ｐ３の駆動電流を供給する定電流回路である。このようなスイッチＳＷ３の切り換え制御は、レーザ駆動制御機能１５１ａにて行われる。
【０１３４】
さらに、図１６、図１７に示すように、レーザヘッド１５ａ−２のレーザ照射領域であって、用紙Ｐの下方側となる透光性を有する搬送ベルト１５ｂ１の内側には、レーザ照射による光を蓄える蓄光部材１５ｇが設けられている。
【０１３５】
レーザ駆動制御機能１５１ａは、スイッチＳＷ３の切り換えを制御して、搬送される用紙Ｐの先端部がレーザヘッド１５ａ−２のレーザ照射領域に到達するよりも前に、ＬＤ−１，ＬＤ−２，ＬＤ−３，…，ＬＤ−２ｎの全てレーザ素子を第５のレーザ駆動回路ＰＳ５と接続してレーザ照射を行わせ、蓄光させる。なお、この蓄光期間は、レーザヘッド１５ａ−２が、用紙Ｐの画像領域がレーザ照射領域を通過してレーザ素子がＯＮ／ＯＦＦ駆動される期間と、レーザ照射領域を用紙Ｐの先端部が通過することで、入紙情報と傾き情報を検出する以外の全ての期間としてもよい。
【０１３６】
そして、レーザ駆動制御機能１５１ａは、蓄光が完了すると、全てレーザ素子を検出センサアンプＡと接続させて、用紙Ｐの有無を検出する。その後、余白領域に続く画像領域がレーザ照射領域に到達するよりも前に、全てレーザ素子を第１のレーザ駆動回路ＰＳ１と接続させる。
【０１３７】
図１８のタイミングチャートに、スイッチＳＷ３を切り換えるためのタイミング信号と、スイッチＳＷ１の接点位置、任意のレーザ素子に供給される駆動電流、及び検出センサアンプＡのセンサ出力の有効性を示す。
【０１３８】
図１８に示すように、ここでは第３のタイミング信号を使用する。第３のタイミング信号の立ち上がりは、用紙の先端部の余白領域がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域を通過するよりも前であって、図１１のタイミング信号の立ち上がりよりも前に設定されている。立下りは、図１１のタイミング信号と同様に、用紙の余白領域がレーザヘッド１５ａのレーザ照射領域を通過している期間内であって、かつ、余白領域に続く画像領域がに到達するよりも前に設定されている。
【０１３９】
図１８に示すように、第３のタイミング信号が立ち上がりのタイミングにて、スイッチＳＷ３の接点が、Ｓ１からＳ３へと切り換わり、レーザヘッド１５ａー２における任意のレーザ素子に供給される駆動電流が、定着出力Ｐ１から蓄光用出力Ｐ３になり、蓄光部材１５ｇへとレーザ光が照射される。また、第３のタイミング信号が立ち上がりのタイミングにて、タイマーが作動し、予め定める時間が経過すると、ＳＷ３の接点が、Ｓ３からＳ２へと切り換わり、任意のレーザ素子は受光素子として機能するようになり、検出センサアンプＡのセンサ出力が有効となる。ＳＷ３の接点が、Ｓ３からＳ２へと切り換わるタイミングは、図１１のタイミング信号の立ち上がりに相当する。
【０１４０】
これによれば、用紙Ｐの先端がレーザ照射領域を通過する期間、直線状に並ぶ一列のレーザ素子全てのレーザ照射位置で用紙Ｐの有無を検出することができるようになり、交互に機能を分ける第２実施形態のレーザ定着装置１５−１よりもさらに分解能を高めて、検出精度を上げることができる。
【０１４１】
また、本第３実施形態では、透光性を有する搬送ベルト１５ｂ１の内側に蓄光部材１５ｇを設ける構成としたが、透光性を有する搬送ベルト１５ｂ１の内側に蓄光部材１５ｇを設ける構成に替えて、搬送ベルト１５ｂ１自体を蓄光素材より構成して、蓄光部材１５ｇと搬送ベルト１５ｂ１とを一体化させる構成としてもよい。
（第４実施形態）
用紙のリサイクルを行う技術として、加熱することで透明になる特殊なトナーを用い、用紙に定着されたトナー像を加熱して消去する技術が提案されている。例えば、特許文献２には、加熱したローラ対の圧接部に用紙を通して用紙を加熱し、用紙上のトナー像の色を消去する画像消去装置が開示されている。
【０１４２】
加熱したローラ対を用いてトナー像を加熱して消去する画像消去装置においても、上記した従来の熱ローラ定着方式の定着装置と同様に、消費電力増大の問題があるが、この問題も、レーザ定着方式のように、レーザ加熱の技術を利用することで解決できる。
【０１４３】
しかしながら、画像消去装置において、用紙上のトナー像のある部分に選択的にレーザ光を照射しようとすると、画像を読み取る画像読取装置を別途設ける必要がある。これは、画像消去装置では、画像形成装置のように、用紙に対するトナー像の位置を特定するために必要な画像データが存在しないためである。
【０１４４】
そのため、画像消去装置においては、レーザ加熱を用いると、加熱したローラ対を用いる構成には不要であった画像読取装置が別途必要となり、コスト高になるといった新たな課題が発生する。
【０１４５】
以下、本発明の第４実施形態について図面を参照して説明する。図１９は発明を実施する形態の一例であって、本発明の第４実施形態に係るレーザ加熱装置が用いられた画像消去装置２００の全体の構成を示す説明図である。
【０１４６】
画像消去装置２００は，被記録媒体であり、消色可能な画像形成材料である消色トナーを用いて形成された用紙Ｐ上のトナー像を加熱する加熱機構であるレーザ加熱装置２０４を有する。
【０１４７】
消色トナーとは、呈色性化合物と顕色剤とバインダー樹脂を含有してなり、呈色性化合物と顕色剤を活性化温度まで加熱することにより、呈色性化合物が色を失うように機能する。例えば消色トナーは、バインダー樹脂として軟化点が１３０〜１４０℃のスチレン９０％、ブタジェン１０％のスチレンブタジェン共重合体中に、呈色性化合物としてクリスタルバイオレットラクトン（ＣＶＬ）４％、顕色剤として没食子酸エチル２％、ポリプロピレンワックス５％、帯電制御剤（ＣＣＡ）１％を混練して、得られた混練物を粉砕・分級し、外添剤を付与して得られたものである。消色トナーは、適正な消去温度と加熱時間をかけることにより用紙上のトナー像の色を消色する。
【０１４８】
画像消去装置２００において、定着されたトナー像を有するリサイクル対象の用紙Ｐは、入紙カセット２０１内にセットされ、ピックアップローラ２０２にて一枚ずつ給紙される。給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ対２０６ａにてレーザ加熱装置２０３へと搬送される。レーザ加熱装置２０３は、レーザヘッド２０３ａと用紙搬送装置１５ｂとを備え、用紙搬送装置１５ｂにて搬送される用紙Ｐ上のトナー像にレーザヘッド２０３ａよりレーザ光を選択的に照射して画像を消去する。レーザ加熱装置２０３の下流側にはもう一つの搬送ローラ対２０６ｂが設けられており、画像が消去された用紙Ｐは、排紙トレイ２０５上に排紙される。
【０１４９】
上述したように、画像消去装置において、用紙上のトナー像のある部分に選択的にレーザ光を照射しようとすると、画像を読み取る画像読取装置を別途設ける必要がある。これは、画像消去装置では、画像形成装置のように、用紙に対するトナー像の位置を特定するために必要な画像データが存在しないためである。また、画像消去装置では、入紙カセット２０１上に、雑多な種類の用紙Ｐが積載してセットされ、用紙のサイズを特定することができない場合もある。
【０１５０】
そこで、本第４実施形態のレーザ加熱装置２０３では、半導体レーザが受光素子としも機能させることができる点を利用して、前述した入紙情報と傾き情報に加えて、用紙のサイズ情報を検出すると共に、レーザ素子毎に照射領域にトナー像（トナー）があるかどうかを判定することで、用紙上のトナー像の位置を表す画像データを用いなくとも、トナー像のある部分を選択的に加熱できる構成としている。以下、これについて詳細に説明する。
【０１５１】
まず、図２０〜図２２を用いて、用紙Ｐのサイズを、レーザ加熱装置２０３のレーザヘッド２０３ａを用いて検出する構成について説明する。
【０１５２】
図２０は、レーザ加熱装置２０３におけるレーザヘッド２０３ａの回路構成と、レーザヘッド２０３ａを用いて用紙Ｐのサイズを検出する構成を示す説明図である。
【０１５３】
レーザヘッド２０３ａは、複数のレーザ素子が直線状に一列に並んだレーザアレイよりなる。図２０において、参照符号ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，…，ＬＤ１８は、複数のレーザ素子を、並び順にグループ分けした素子グループを示している。ここで、同じグループに属する各レーザ素子は直列に接続されており、各レーザ素子の受光量に応じて流れる短絡電流を電圧に変換して信号として出力する検出抵抗Ｒは、直列に接続された各レーザ素子のトータルの受光量に応じて流れる電圧を変換して出力できるように、グループに１つ設けられている。用紙搬送装置２０３ｂの搬送ベルトの内側におけるレーザ照射領域には、蓄光部材２０３ｆが配置されており、各レーザ素子は、用紙Ｐがレーザ照射領域に到達しないかぎり、蓄光部材２０３ｆからの光を受光するようになっている。
【０１５４】
そして、ＬＤ１グループとＬＤ２グループとの間には端子Ｔ１が接続され、ＬＤ２グループとＬＤ３グループとの間に端子Ｔ２が設けられている。同様にして、ＬＤ８グループとＬＤ９グループ、ＬＤ９グループとＬＤ１０グループ、ＬＤ１１グループとＬＤ１２グループ、ＬＤ１３グループとＬＤ１４グループ、ＬＤ１６グループとＬＤ１７グループと、ＬＤ１８グループとアースの間には、端子Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８が接続されている。
【０１５５】
このような回路構成によれば、例えば、端子Ｔ１と端子Ｔ２を、検出センサアンプＡ１の各入力端子に接続することで、ＬＤ２グループの各レーザ素子のトータル受光量に応じて発生したトータル電圧値を検出することができる。
【０１５６】
また、端子Ｔ２と端子Ｔ３を、検出センサアンプＡ１の各入力端子に接続することで、ＬＤ３〜ＬＤ８グループの各レーザ素子のトータル受光量に応じて発生したトータル電圧値を検出することができる。以下、同様である。
【０１５７】
ここで、端子Ｔ１〜Ｔ８を設ける位置は、当該画像消去装置が扱う複数種類の規定サイズ用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向の寸法を基に、用紙基準端となる図示において左端より設定されている。
【０１５８】
また、図２０において、スイッチＳＷ４は、レーザヘッド１５ａを構成する各レーザ素子の接続先を、第５のレーザ駆動回路ＰＳ５と、検出センサアンプＡ１との間で切り換えるものである。第５のレーザ駆動回路ＰＳ５は、用紙Ｐ上のトナー像を消去するのに適した消去用出力の駆動電流を供給するものである。また、図２０においては、レーザ駆動回路に設けられた、レーザ素子に印加される駆動電流をバイパスするためのトランジスタＴｒの記載は省略している。
【０１５９】
図２１（ａ）に、端子Ｔ１〜Ｔ８と検出センサアンプＡ１の各入力端子との接続状態を示す。ＣＮ１は、端子Ｔ１と端子Ｔ２を、検出センサアンプＡ１の各入力端子に接続した状態を示す。同様に、ＣＮ２は、端子Ｔ２と端子Ｔ３を、検出センサアンプＡ１の各入力端子に接続した状態を示す。以下、同様である。
【０１６０】
また、図２１（ｂ）に、各接続状態における検出センサアンプＡ１のセンサ出力の関係から、制御装置２５０が用紙サイズを決定するのに使用する用紙サイズ検出テーブルの内容を示す。
【０１６１】
検出状態１は、接続状態ＣＮ１で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮの状態である。つまり、ＬＤ２グループの各レーザ素子が蓄光部材２０３ｆからの光を受光している状態である。制御装置２５０は、このような検出状態１は、制御装置２５０は、用紙無しと判定する。
【０１６２】
検出状態２は、接続状態ＣＮ１で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮからＯＦＦに切り換わる状態である。つまり、ＬＤ２グループの各レーザ素子が蓄光部材２０３ｆからの光を受光している状態から受光しない状態へと切り換わったタイミングである。制御装置２５０は、このような検出状態２を、用紙Ｐの傾き情報を求めるためのタイミングｔ１であると判定する。
【０１６３】
検出状態３は、接続状態ＣＮ１で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＦＦであり、接続状態ＣＮ２で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮの状態である。制御装置２５０は、このような検出状態３は、規格該サイズであると判定する。
【０１６４】
同様に、検出状態４は、接続状態ＣＮ１、ＣＮ２で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力が共にＯＦＦであり、接続状態ＣＮ３で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮの状態である。制御装置２５０は、このような検出状態４も規格該サイズであると判定する。
【０１６５】
検出状態５は、接続状態ＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力が共にＯＦＦであり、接続状態ＣＮ４で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮからＯＦＦに切り換わる状態である。つまり、ＬＤ１０，ＬＤ１１グループの各レーザ素子が蓄光部材２０３ｆからの光を受光している状態から受光しない状態へと切り換わったタイミングである。制御装置２５０は、このような検出状態５を、用紙Ｐの傾き情報を求めるためのタイミングｔ２であると判定する。
【０１６６】
検出状態６は、接続状態ＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力が共にＯＦＦであり、接続状態ＣＮ４で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮの状態である。制御装置２５０は、このような検出状態６は、はがきサイズであると判定する。
【０１６７】
検出状態７は、接続状態ＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３、ＣＮ４で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力が共にＯＦＦであり、接続状態ＣＮ５で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮの状態である。制御装置２５０は、このような検出状態７は、Ｂ５Ｒ（Ｂ５縦送り）であると判定する。
【０１６８】
検出状態８は、接続状態ＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３、ＣＮ４、ＣＭ５で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力が共にＯＦＦであり、接続状態ＣＮ６で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮの状態である。制御装置２５０は、このような検出状態８は、Ａ４Ｒ（Ａ４縦送り）であると判定する。
【０１６９】
検出状態９は、接続状態ＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３、ＣＮ４、ＣＮ５、ＣＮ６で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力が共にＯＦＦであり、接続状態ＣＮ７で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力がＯＮの状態である。制御装置２５０は、このような検出状態９は、Ｂ４Ｒ（Ｂ４縦送り）であると判定する。
【０１７０】
検出状態１０は、接続状態ＣＮ１、ＣＮ２、ＣＮ３、ＣＮ４、ＣＭ５、ＣＮ６、ＣＮ７、ＣＮ８で、検出センサアンプＡ１からのセンサ出力が共にＯＦＦである状態である。制御装置２５０は、このような検出状態１０は、Ａ３Ｒ（Ａ３縦送り）であると判定する。
【０１７１】
次に、図２２のフローチャートを用いて、レーザ加熱装置２０３が用紙サイズ、用紙の入紙、及び傾き情報を検出する手順を説明する。
【０１７２】
制御装置２５０は、カウントタイマーＴＭをスタートさせ（Ｓ１）、フラグ０，１，２を「０」とする（Ｓ２，Ｓ３）。カウントタイマーＴＭは、用紙Ｐの先端の余白領域を確認するためのものである。また、フラグ０，１，２は、傾きを検出するために用いられるフラグである。フラグ０は、用紙が１回目に検出されると「１」となり、フラグ１は、検出状態２を検出すると「１」となる。フラグ２は、検出状態５を検出すると「１」となる。
【０１７３】
Ｓ４では、フラグ０＝０か否かを判断し、「０」であれば、まだ用紙を確認していないので、カウントタイマーＴＭを「０」に戻してからＳ６に進む。Ｓ６では、接続状態ＣＮｎのｎを「１」として、接続状態ＣＮ１において、検出センサアンプＡ１のセンサ出力を検出する（Ｓ７、Ｓ８）。
【０１７４】
Ｓ９では、接続状態ＣＮｎでのセンサ出力がＯＦＦであるか否かを判断し、イエスと判断するとＳ１１に進む一方、ノーと判断するとＳ１５に進む。
【０１７５】
Ｓ１０では、フラグ０を「１」とし、続いて、ｎ＝１、かつフラグ１＝０か否か判断する（Ｓ１１）。ここで、イエスと判断するとカウントタイマーＴＭのタイマー値をタイミングｔ１とすると共にフラグ１＝１とした後（Ｓ１２）、Ｓ１５に進む。一方、Ｓ１１にてノーと判断すると、Ｓ１３に進み、ｎ＝４、かつフラグ２＝０か否か判断する。
【０１７６】
Ｓ１３において、イエスと判断すると、カウントタイマーＴＭのタイマー値をタイミングｔ２すると共にフラグ２＝１とした後（Ｓ１４）、Ｓ１５に進む。一方、Ｓ１３において、ノーと判断すると、そのままＳ１５に進む。
【０１７７】
Ｓ１５では、接続状態ＣＮｎのｎを１繰り上げる。続くＳ１６では、ｎが最大値、つまり、ここでは「７」に達してかどうかを判断し、達している場合はＳ１７に進み、達していない場合は、Ｓ７に戻り、Ｓ７〜Ｓ１６の処理を繰り返す。
【０１７８】
Ｓ１７では、カウントタイマーＴＭが最大値に達したかどうか判断し、達している場合はＳ１８に進み、達していない場合は、Ｓ４に戻り、Ｓ４〜Ｓ１７の処理を繰り返す。
【０１７９】
Ｓ１８では、Ｓ１〜Ｓ１７の処理にて取得した接続状態ＣＮ１〜ＣＮ７の結果と、図２１（ｂ）の用紙サイズ検出テーブルを参照して、用紙Ｐのサイズを判定し、Ｓ１９でこれを保存する。続くＳ２０では、Ｓ１２、Ｓ１４で求めたタイミングｔ１、ｔ２より、斜め送りによる位置ズレを算出する。ここで、位置ズレΔＹは、プロセス速度ＶＰ×（ｔ１−ｔ２）で求まる。Ｓ２１では、Ｓ２０で求めた位置ズレを保存する。このようにすることで、用紙サイズと、用紙の傾きと、用紙の入紙を検出できる。
【０１８０】
次に、図２３〜図２６を用いて、レーザ加熱装置２０３のレーザヘッド２０３ａが、各レーザ素子の照射位置にトナーがあるかどうかを判断しながらレーザ光を照射することで、トナー像のある部分に対して選択的にレーザ光を照射する構成について説明する。
【０１８１】
レーザ素子の照射位置にトナーがあるかどうかを判定するには、レーザ素子よりレーザ光を照射してトナーを加熱する合間に、間欠的にレーザ素子を受光素子として機能させて、受光量を基に、照射領域にトナーが有るか否かを判断する。
【０１８２】
ここでは、説明の便宜上、変形例のレーザヘッド２０３ａ−１として、各レーザ素子の回路構成が、第１実施形態のレーザ定着装置１５のレーザヘッド１５ａと同じ構成であるとして説明する。つまり、図２３に示すように、参照符号ＬＤ１−１，ＬＤ２−１，ＬＤ１−２，ＬＤ２−１，…，ＬＤ１−ｎ，ＬＤ２−ｎにて示す、検出抵抗Ｒを有し、受光素子としても機能するＬＤ１のグループと、検出抵抗Ｒを具備することなく、発光素子としてのみ機能するＬＤ２のグループとに分かれている。
【０１８３】
ＬＤ１グループの各レーザ素子には、スイッチＳＷ４を介して第５のレーザ駆動回路ＰＳ５と、検出センサアンプＡ１が接続されている。ＬＤ２グループの各レーザ素子には、スイッチＳＷ６を介して第６のレーザ駆動回路ＰＳ６と第７のレーザ駆動回路ＰＳ７の両方が接続されている。第６のレーザ駆動回路ＰＳ６は、第５のレーザ駆動回路ＰＳ５と同様、用紙Ｐ上のトナー像を消去するのに適した消去用出力Ｐ５駆動電流を供給するものである。また、第７のレーザ駆動回路ＰＳ７は、消去用出力Ｐ４よりも小さく、トナーの有無の判別に適したトナー像検出用出力Ｐ６駆動電流を供給するものである。第６、第７の各レーザ駆動回路ＰＳ６・ＰＳ７はいずれも定電流電源回路からなる。このようなスイッチＳＷ６，ＳＷ７の切り換え制御は、上記制御装置２５０にて行われる。
【０１８４】
図２４のタイミングチャートに、スイッチＳＷ５、ＳＷ６を切り換えるためのタイミング信号と、スイッチＳＷ５、ＳＷ６の接点位置、ＬＤ１グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流、ＬＤ２グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流、及び検出センサアンプＡ１のセンサ出力の有効性を示す。
【０１８５】
図２４に示すように、タイミング信号が立ち上がりのタイミングにて、スイッチＳＷ５が、Ｓ１からＳ２へと切り換わり、スイッチＳＷ６の接点がＳ３からＳ４へと切り換わる。これにより、受光機能を有するＬＤ１グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流が消去用出力Ｐ５から０となり、このレーザ素子は受光素子として機能するようになり、検出センサアンプＡ１のセンサ出力が有効となる。また、受光機能を具備しないＬＤ２グループに属する任意のレーザ素子に供給される駆動電流は、消去用出力Ｐ５からこれよりもパワーの低いトナー像検出用出力Ｐ６となる。
【０１８６】
ここで、タイミング信号は、各レーザ素子に印加される駆動電流をバイパスするためのトランジスタＴｒをＯＮ／ＯＦＦする信号である。
【０１８７】
図２５、図２６のフローチャートを用いて、レーザ素子の照射位置にトナーがあるかどうかを判断しながらレーザ光を照射する手順を説明する。
【０１８８】
タイミング信号の立ち上がりエッジを判断し（Ｓ３１）、立ち上がりを検出すると、スイッチＳＷ５，ＳＷ６の接点を、Ｓ１からＳ２、Ｓ３からＳ４へと切り換える（Ｓ３２）。次に、ＬＤ１グループ、ＬＤ２グループの各レーザ素子に接続されたトランジスタＴｒの順番を示すｍ＝１とし（Ｓ３３）、Ｓ３４に進む。
【０１８９】
Ｓ３４では、ＬＤ１グループ、ＬＤ２グループの各レーザ素子に接続されたそれぞれｍ番目のトランジスタＴｒのみＯＦＦし、他は全てＯＮとする。そして、Ｓ３５にて、ＬＤ２−ｍの戻り光を検出し、戻り光の有無、つまり、を検出センサアンプＡ１のセンサ出力より、検出抵抗Ｒに電圧が発生したかどうかを判定する（Ｓ３６）。
【０１９０】
ここで、イエスの場合は、ＬＤ２−ｍのレーザ素子の照射領域にはトナー像がない、非画像領域であると判定し（Ｓ３７）、Ｓ３９に進む。一方、ノーの場合は、ＬＤ２−ｍのレーザ素子の照射領域にはトナー像がある、画像領域であると判定し（Ｓ３８）、Ｓ３９に進む。
【０１９１】
Ｓ３９では、判定結果を保存し、Ｓ４０で「ｍ」を１繰り上げる。続くＳ４１では、ｍが最大値に達したかどうかを判断し、達している場合はＳ４２に進み、達していない場合は、Ｓ３４に戻り、Ｓ３４〜Ｓ４１の処理を繰り返す。
【０１９２】
Ｓ４２では、タイミング信号の立下りを判断し、立ち下がりを検出すると、スイッチＳＷ５，ＳＷ６の接点を、Ｓ２からＳ１、Ｓ４からＳ２へと切り換える（Ｓ４３）。
【０１９３】
次に、再度、ＬＤ１グループ、ＬＤ２グループの各レーザ素子に接続されたトランジスタＴｒの順番を示すｍ＝１とし（Ｓ４４）、Ｓ４５に進む。
【０１９４】
Ｓ４５では、保存した判定結果を読みと出し、画像領域であるかどうかを判断し（Ｓ４６）、イエスと判断すると、ＬＤ１グループ、ＬＤ２グループの各レーザ素子に接続されたそれぞれｍ番目のトランジスタＴｒをＯＦＦとする（Ｓ４７）。一方、ノーと判断すると、ＬＤ１グループ、ＬＤ２グループの各レーザ素子に接続されたそれぞれｍ番目のトランジスタＴｒをＯＮとする（Ｓ４８）。
【０１９５】
そして、Ｓ４９に進み、「ｍ」を１繰り上げる。続くＳ５０では、ｍが最大値に達したかどうかを判断し、達している場合はＳ５１に進み、達していない場合は、Ｓ４５に戻り、Ｓ４５〜Ｓ５０の処理を繰り返す。
【０１９６】
Ｓ５０にてイエスと判断すると、Ｓ５１に進み、ジョブが終了したかどうかを判断し、ノーの場合は、Ｓ３１に戻り、Ｓ３１〜Ｓ５０の処理を繰り返す一方、イエスと判断すると、第５〜第７のレーザ駆動回路ＰＳ５〜ＰＳ７を出力をＯＦＦして（Ｓ５２）、処理を終了する。このようにすることで、レーザ素子の照射位置にトナーがあるかどうかを判断しながらレーザ光を照射することが可能となる。
【０１９７】
なお、用紙Ｐの搬送は、トナー像の有無の判別と、トナー像を消去するためのレーザ照射が終了する毎に、間欠的に行われ、トナー像の有無の判別と、トナー像を消去するためのレーザ照射工程では、用紙Ｐは停止している。
【０１９８】
また、蓄光部材を設ける構成においては、レーザ素子よりレーザ光を照射してトナーを加熱する合間に、間欠的にレーザ素子を受光素子として機能させるに加えて、発光素子として機能するレーザ素子に、蓄光部材にレーザ光を照射する期間を設ければよい。
【０１９９】
また、レーザ素子よりレーザ光を照射してトナーを加熱する合間に、間欠的にレーザ素子を受光素子として機能させる構成においては、画像の終了位置を検出できるので、加熱を終了する位置を加熱しながら画像を消去することが可能となる。
【０２００】
なお、第４実施形態では、画像消去専用の装置を例示したが、第１〜第３実施形態で記載した図１の画像形成装置１００において、トナー像を形成する現像、転写等を作用させず、内部給紙ユニット１６及び手差し給紙ユニット１７にリサイクルする用紙を搭載し、通常の搬送経路で搬送し、レーザ定着装置１５にて、定着の変わりに定着済みのトナー像を消去させる構成（画像形成装置と画像消去装置とを兼用）とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０２０１】
本発明は、例えば電子写真方式の画像形成装置の定着装置に利用することができる。電子写真方式の画像形成装置としては、プリンタ専用機、複写機、複合機、ファクシミリ装置が挙げられる。
【符号の説明】
【０２０２】
１５，１５−１，１５−２  レーザ定着装置
１５ａ、１５ａ−１，１５ａ−２  レーザヘッド
１５ａ１  レーザ素子
１５ｂ  用紙搬送装置
１５ｂ１  搬送ベルト
１５ｃ  レーザ照射部
１００  画像形成装置
１５１  制御装置
１５１ａ  レーザ駆動制御機能（レーザ駆動制御部）
１５１ｂ  入紙検出機能（入紙検出部）
１５１ｃ  傾き検出機能（傾き検出部）
【図１】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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