(57)【要約】【課題】超音波振動付与手段を有した定着装置であって、省エネルギーな定着を実現しながら、超音波振動付与手段の超音波振動に起因した定着ニップ部の記録媒体搬送方向上流側近傍での未定着のトナー像の乱れを防止できる定着装置を提供する。【解決手段】未定着のトナー像をシートＳ上に定着する定着装置１００に、定着ローラ１０１と、定着ローラ１０１とでシートＳを加圧する定着ニップ部を形成する加圧ローラ１０２と、振動工具１０６と、振動工具１０６の振動を熱へと変換する熱変換部材１１２とを有した。そして、振動工具１０６の振動により、定着ローラ１０１の表面に接触して定着ローラ１０１を加熱する熱変換部材１１２が移動しないように支持した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の未定着のトナー像を担持した側に接触する担持側部材と、該担持側部材に対向して設けられ、前記担持側部材とで前記記録媒体を加圧する定着ニップ部を形成する対向部材と、超音波振動付与手段とを有し、前記定着ニップ部で前記記録媒体に熱と圧力とを加えて、前記未定着のトナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置において、
前記超音波振動付与手段によって生じた振動を熱へと変換する発熱部材を有し、
前記担持側部材の表面に前記発熱部材を接触させて前記担持側部材を加熱し、
前記発熱部材は、前記超音波振動付与手段の振動により、前記担持側部材の表面に接触する部分が移動しないように支持されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
前記発熱部材は、前記超音波振動付与手段の振動が伝達されて摩擦熱が生じる摩擦部材と、前記担持側部材の表面に接触する接触部材とを有していることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記担持側部材は定着ローラであり、前記対向部材は加圧ローラであることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の定着装置において、
前記超音波振動付与手段と前記発熱部材との間に、前記超音波振動付与手段の振動を前記発熱部材に伝達する振動伝達部材を有することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の定着装置において、
前記振動伝達部材は、当該定着装置の記録媒体の搬送方向に垂直な方向の定着幅全域の前記担持側部材に接触する前記発熱部材の領域幅まで広げて、前記超音波振動付与手段の振動を伝達することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項４に記載の定着装置において、
当該定着装置の記録媒体の搬送方向に垂直な定着幅全域の前記担持側部材に前記発熱部材が接触するように、前記超音波振動付与手段、前記振動伝達部材、及び前記発熱部材を、記録媒体の搬送方向に垂直な方向で複数に分割し、並べて配置したことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
記録媒体上の未定着のトナー像に熱と圧力を加えて、前記未定着のトナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置として、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着のトナー像を記録媒体上に定着する定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の電子写真方式の画像形成装置において、転写紙やＯＨＰ用シート等の記録媒体上に形成した未定着のトナー像に、熱と圧力を与えて、記録媒体上に定着する定着装置を備えた画像形成装置が知られている。
このような画像形成装置に備える定着装置としては、被定着媒体である記録媒体上のトナーを１２０℃〜１６０℃で加熱してトナー像を形成するトナーを軟化又は溶融させたトナー像を加圧して、トナー像を記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く普及している。
【０００３】
一般的な熱定着方式の定着装置では、未定着のトナー像を加熱するための赤外線ヒーター等の熱源を内包する定着ローラ等の加熱部材と、この定着ローラと記録媒体を介して当接して定着ニップ部を形成する加圧ローラ等の対向部材とを備えている。そして、加熱部材と対向部材とで形成する定着部に、転写手段により転写された未定着のトナー像を担持した（未定着のトナー像が付着した）記録媒体を通過させて、加熱及び加圧することで未定着のトナー像を記録媒体上に定着させている。
このような定着装置では、加熱部材を定着に必要な温度まで加熱するのに時間が掛かることから、画像形成装置の待機時においても加熱部材が一定温度以下にならないように熱源に通電する必要がある。このような事情から画像形成装置における消費電力の半分以上は、定着装置における未定着のトナー像の加熱処理に消費されている。
一方、近年における環境問題対策の観点から、消費電力を抑えて省エネルギー化を図れる画像形成装置が望まれ、未定着のトナー像に与える熱の熱源として、ヒーター等を用いずに、超音波振動（以下、振動という）を利用する定着装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、超音波振動付与手段の振動を利用した定着装置の、次のような複数の構成が記載されている。
特許文献１の図１、図２、及び図３に係る構成は、弾性層を有した対向部材とで記録媒体に圧力を加える定着ニップ部を形成する超音波振動付与手段と、記録媒体との間に弾性層を有した無端移動するベルト部材を設けている。そして、ベルト部材に接触している超音波振動付与手段を振動させてベルト部材の弾性層と記録媒体上の未定着のトナー像とを振動させて、ベルト部材の弾性層と記録媒体上の未定着のトナー像とを加熱し、定着ニップ部で熱と圧力とを加えて定着している。また、超音波振動付与手段の振動が定着ニップ部の記録媒体搬送方向の上流側に伝播しないよう、振動伝播防止手段を次のように設けている。振動伝播防止手段を、ベルト部材の超音波振動付与手段が接触する側の面における、超音波振動付与手段と所定の間隔を空けた記録媒体搬送方向の上流側の位置に、ベルト部材を押圧するように設けている。
【０００５】
特許文献１の図４に係る構成は、それぞれ外周側に弾性層を有する定着ローラと加圧ローラとで記録媒体に圧力を加える定着ニップ部を形成している。また、定着ローラの回転軸を挟んで、定着ローラの定着ニップ部を形成する外周位置と反対側の外周位置に超音波振動付与手段を圧接させている。そして、圧接させた超音波振動付与手段の振動により、定着ローラの弾性層を振動させて発熱させ、発熱した弾性層が定着ニップ部に移動したときに未定着のトナー像を加熱し、定着ニップ部で熱と圧力とを加えて定着している。
【０００６】
特許文献１の図５に係る構成は、上記した特許文献１の図４に係る構成の定着ローラに替え、２本の架張ローラに架け渡された外周側に弾性層を有した定着ベルトを設けている。また、定着部の記録材搬送方向上流側の記録材搬送路から離れた位置に配置した一方の架張ローラに巻き付いている定着ベルト部分の表面に圧接するように超音波振動付与手段を設ている。また、他方の架張ローラに巻き付いている定着ベルト部分の表面と加圧ローラとで記録媒体に圧力を加える定着ニップ部を形成している。
そして、定着ベルトに圧接している超音波振動付与手段の振動により、定着ベルトの弾性層を振動させて発熱させ、発熱した弾性層が定着ニップ部に移動したときに未定着のトナー像を加熱し、定着ニップ部で熱と圧力とを加えて定着している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、上記した省エネルギー化の要請に加え、従来にも増して画像形成装置の高画質化の要請が高まっている。
特許文献１の定着装置では、上記したようにヒーター等の熱源を用いずに、超音波振動付与手段の振動を利用して未定着のトナー像を記録媒体上に定着しているため、消費電力を抑えて省エネルギー化を図れる画像形成装置を提供できるものと考えられる。
【０００８】
特許文献１の図１、図２、及び図３に係る構成は、振動伝播防止手段よりも記録媒体搬送方向上流側のベルト部材に伝播する振動は防止される。しかし、次の理由により、定着ニップ部で挟持された記録媒体の定着ニップ部よりも記録媒体搬送方向上流側の記録媒体部分に伝播する振動は防止されない。
特許文献１の図１、図２、及び図３では、定着ニップ部で記録媒体が加圧される方向と平行な振動成分が負荷されており、定着ニップ部では、超音波振動付与手段の振動によりベルト部材、記録媒体、及び対向部材の弾性層が個々の振動特性により振動する。このため、定着ニップ部で挟持された記録媒体の定着ニップ部よりも記録媒体搬送方向上流側の記録媒体部分へ、超音波振動付与手段の振動が伝播することになる。
【０００９】
ここで、記録媒体上に担持されたトナー像を形成するトナー、つまり静電的に記録媒体上に重なるように付着した複数のトナー（トナー粒子）は、定着部で熱定着を行うだけの振動が、至近距離から伝播すると容易に飛散してしまう。これは、一般に、トナーの径と比較した場合に表面形状が粗い記録媒体上に、未定着の複数のトナーが、トナー同士、又は記録媒体の粗い表面と当接し、接触していない部分に空隙を有した疎な状態で静電的に吸着されているためである。このトナーの飛散を防ぐためには、疎な状態で記録媒体上に重なるように吸着されている複数のトナーに、定着ニップ部から伝播する振動の強さに応じて所定の圧力を加えて記録媒体上で移動しないように各トナーの位置が安定する密な状態まで圧縮する必要がある。
【００１０】
また、特許文献１の図１、図２、及び図３に係る構成では、少なくともベルト部材に接する超音波振動付与手段と振動伝播防止手段との間の区間では、主に、次のような圧力が記録媒体上に重なるように吸着されている複数のトナーに作用することになる。対向部材に対するベルト部材の巻き付き領域でのベルト部材の張力により生じる押圧力である。しかし、ベルト部材の張力を、上記区間で各トナーの位置が安定する密な状態まで圧縮するのに必要な所定の押圧力が生じるまで高めると、ベルト部材の搬送が困難になるだけでなく、ベルト部材の寿命が著しく低下するおそれがある。このため、ベルト部材の張力により上記区間で各トナーの位置が安定する密な状態まで圧縮するのに必要な所定の圧力を得ることは困難であると考えられる。
【００１１】
また、上記所定の圧力は、定着ニップ部から伝播する振動の強さに応じて異なるので、超音波振動付与手段による定着ニップ部での振動の発生、つまり、超音波振動付与手段の出力を小さくすることも考えられる。しかし、超音波振動付与手段の出力を小さくしてしまうと、定着ニップ部で所望の熱量が得られなくなる。加えて、上記区間が一般的に定着ニップ部から伝播する振動が最も大きくなる区間でもある。
したがって、特許文献１の図１、図２、及び図３に係る構成で、超音波振動付与手段の振動に起因したトナー像の乱れを抑制することは困難であるものと考えられる。
【００１２】
また、特許文献１の図４に係る構成も、特許文献１の図１、図２、及び図３に係る構成と同様に、定着ニップ部での記録媒体の加圧方向に平行な方向の振動成分も負荷している。この加圧方向に平行な方向の振動成分が、超音波振動付与手段を圧接させた定着ローラの外周位置の弾性層だけでは減衰しきれず、対向部材とで形成する定着ニップ部まで伝播するおそれがある。このように伝播すると、定着ローラと対向部材とで形成する定着ニップ部で挟持する記録媒体に、超音波振動付与手段の加圧方向に平行な方向の振動成分が伝わってしまう。そして、定着ニップ部で挟持された記録媒体の定着ニップ部よりも記録媒体搬送方向上流側の記録媒体部分上の未定着のトナー像を形成するトナーが、定着ニップ部で挟持された記録媒体に伝わった振動により飛散してトナー像が乱れてしまう。
【００１３】
また、特許文献１の図５に係る構成は、定着ベルトを用いているため、定着ベルトの弾性層だけでなく、各架張ローラから離間した区間の定着ベルト自体が振動してしまう。このため、超音波振動付与手段の駆動により一方の架張ローラに接触している領域の定着ベルト部分（架張ローラ）に生じた振動が、定着ローラを用いた構成よりも大きな状態で定着ニップ部に伝わってしまう。さらに、定着ベルトで共振が発生してしまうと、振動が増幅されて定着ニップ部に伝わってしまう。これらのため、定着ニップ部で挟持された記録媒体の定着ニップ部よりも記録媒体搬送方向上流側の記録媒体部分上の未定着のトナー像を形成するトナーが、定着ニップ部で挟持された記録媒体に伝わった振動により飛散してトナー像が乱れてしまう。
【００１４】
本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、次のような定着装置を提供することである。超音波振動付与手段を有した定着装置であって、省エネルギーな定着を実現しながら、超音波振動付与手段の超音波振動に起因した定着ニップ部の記録媒体搬送方向上流側近傍での未定着のトナー像の乱れを防止できる定着装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体の未定着のトナー像を担持した側に接触する担持側部材と、該担持側部材に対向して設けられ、前記担持側部材とで前記記録媒体を加圧する定着ニップ部を形成する対向部材と、超音波振動付与手段とを有し、前記定着ニップ部で前記記録媒体に熱と圧力とを加えて、前記未定着のトナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置において、前記超音波振動付与手段によって生じた振動を熱へと変換する発熱部材を有し、前記担持側部材の表面に前記発熱部材を接触させて前記担持側部材を加熱し、前記発熱部材は、前記超音波振動付与手段の振動により、前記担持側部材の表面に接触する部分が移動しないように支持されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、超音波振動付与手段を有した定着装置であって、省エネルギーな定着を実現しながら、超音波振動付与手段の超音波振動に起因した定着ニップ部の記録媒体搬送方向上流側近傍での未定着のトナー像の乱れを防止できる定着装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】タンデム型画像形成部の一部を示す部分拡大図。
【図３】実施例１に係る定着装置の説明図。
【図４】実施例１に係る定着装置に有した発熱部材の説明図。
【図５】実施例２に係る定着装置の説明図。
【図６】実施例３に係る定着装置の説明図。
【図７】実施例４に係る定着装置の説明図。
【図８】実施例４に係る定着装置の主要部の斜視説明図。
【図９】実施例５に係る定着装置の説明図。
【図１０】実施例６に係る定着装置の説明図。
【図１１】比較例１に係る定着装置の説明図。
【図１２】比較例２に係る定着装置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、電子写真方式の複写機（以下、単に複写機５００という）に適用した一実施形態について説明する。
まず、複写機５００の基本的な構成について説明する。
図１は、複写機５００を示す概略構成図である。
図１に示すように複写機５００は、タンデム型カラー画像形成装置であり、画像形成装置本体部であるプリンタ部１５０と、給紙装置２００と、スキャナ３００と、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。
【００１９】
プリンタ部１５０には、無端ベルト状の中間転写ベルト５０が中央部に設けられている。そして、中間転写ベルト５０は、ベルト駆動ローラ１４、クリーニング対向ローラ１５及び二次転写対向ローラ１６の三つの支持ローラに張架され、図１中の時計回りに回転可能とされている。クリーニング対向ローラ１５の近傍には、中間転写ベルト５０上の残留トナーを除去するための中間転写ベルトクリーニング手段である中間転写ベルトクリーニング装置１７が配置されている。
また、中間転写ベルト５０のベルト駆動ローラ１４とクリーニング対向ローラ１５との間の張架面外周に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの各色のトナーに対応した四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が並置されている。そして、四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、中間転写ベルト５０の移動方向上流側からイエロー、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の順で並置され、タンデム型画像形成部１２０を構成している。
【００２０】
タンデム型画像形成部１２０の上方には、露光装置２１が配置されている。中間転写ベルト５０を挟んでタンデム型画像形成部１２０が配置された側とは反対側（中間転写ベルト５０の下方）には、二次転写装置２２が配置されている。二次転写装置２２においては、無端ベルトである転写搬送ベルト２４が一対の転写搬送支持ローラ２３に張架されており、一対の転写搬送支持ローラ２３の一方が駆動ローラとして回転駆動することで、転写搬送ベルト２４は図１中の反時計回り方向に回転駆動する。また、図１中の右側の転写搬送支持ローラ２３と二次転写対向ローラ１６とは、中間転写ベルト５０及び転写搬送ベルト２４を挟んで当接しており、この当接による中間転写ベルト５０と転写搬送ベルト２４との接触部分が二次転写ニップとなる。
【００２１】
プリンタ部１５０における二次転写装置２２の記録媒体であるシートＳのシート搬送方向下流側（図１中の左側）には、未定着のトナー像をシートＳ上に定着する定着装置１００が配置されている。定着装置１００は、詳しくは後述する超音波振動付与手段として用いた振動工具１０６の超音波振動（以下、振動という）により熱が生じる発熱部材である熱変換部材１１２により加熱される支持部材である定着ローラ１０１を有している。また、この定着ローラ１０１とでシートＳを挟持して定着ニップ部を形成する対向部材である加圧ローラ１０２も有している。
プリンタ部１５０における二次転写装置２２及び定着装置１００の下方には、シートＳの両面に画像形成を行う際にシートＳを反転させる反転装置２８が配置されている。
【００２２】
次に、複写機５００を用いたフルカラー画像の形成（カラーコピー）について説明する。先ず、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿台１３０上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じる。
【００２３】
使用者が不図示の操作パネルのスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿が搬送されてコンタクトガラス３２上へと移動された後でスキャナ３００が駆動し、第一走行体３３及び第二走行体３４が走行する。一方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００が駆動し、第一走行体３３及び第二走行体３４が走行する。このとき、第一走行体３３により、光源からの光が照射されることでこの光が原稿面で反射し、この反射光が第一走行体３３及び第二走行体３４におけるミラーで反射し、結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６で受光される。これにより、カラー原稿（カラー画像）が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像情報とされる。
【００２４】
ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各画像情報は、露光装置２１に伝達され、各画像情報に応じた露光光がタンデム型画像形成部１２０における各画像形成ユニット１８の各感光体１０に向けてそれぞれ照射される。これにより、各画像形成ユニット１８において、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各トナー画像が形成される。
【００２５】
図２は、四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）からなるタンデム型画像形成部１２０の一部を示す部分拡大図である。四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、図２においては各符号に付すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字を省略している。図２に示すように、画像形成ユニット１８は、ドラム状の感光体１０を備え、この感光体１０の周りに、帯電手段としての帯電装置１６０、現像装置６１、一次転写手段としての一次転写ローラ６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４等を備えている。
【００２６】
感光体１０としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。また、感光体１０の表面を一様帯電させる帯電装置１６０としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体１０に当接させながら回転させるものを用いている。帯電手段としては、感光体１０に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。
帯電装置１６０によって一様帯電された感光体１０は、各色に対応した画像情報に基づいて露光装置２１によって露光光Ｌが照射されて、その表面上に各色の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００２７】
現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて感光体１０上に形成された静電潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に供給する攪拌部６６と、現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体１０に転移させる現像部６７とを有している。
【００２８】
攪拌部６６は、現像部６７よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された二本の搬送スクリュー６８、これら搬送スクリュー６８間に設けられた仕切り板、現像ケース７０の底面に設けられたトナー濃度センサ７１などを有している。
【００２９】
現像部６７は、現像ケース７０の開口を通して感光体１０に対向する現像スリーブ６５、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ７２、現像スリーブ６５に先端を接近させるドクタブレード７３などを有している。ドクタブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔は５００［μｍ］程度に設定されている。
【００３０】
現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状になっている。また、現像スリーブ６５に連れ回らないマグネットローラ７２は、例えば、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の五磁極を有している。これら五磁極は、それぞれ現像スリーブ６５上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部６６から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ６５表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ６５表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
【００３１】
この磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転に伴ってドクタブレード７３との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体１０に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ６５に印加される現像バイアスと、感光体１０の静電潜像との電位差によって静電潜像上に転移して現像に寄与する。更に、現像スリーブ６５の回転に伴って再び現像部６７内に戻り、マグネットローラ７２の磁極間の反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部６６に戻される。攪拌部６６内では、トナー濃度センサ７１による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。なお、本発明を適用した画像形成装置に用いる現像手段としては、現像装置６１のように二成分現像剤を用いるものの代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いるものを採用してもよい。
【００３２】
現像装置６１に現像されて感光体１０上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５０を介して感光体１０に当接して一次転写ニップを形成する一次転写ローラ６２と、感光体１０との電位差により形成される一次転写電界で、中間転写ベルト５０上に転写される。
【００３３】
感光体クリーニング装置６３としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を感光体１０に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。感光体クリーニング装置６３は、クリーニング性を高める目的で外周面を感光体１０に接触させる接触導電性のファーブラシ７６を、図中矢印方向に回転自在に有するクリーニング装置を採用している。そして、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製の電界ローラ７７を図中矢示方向に回転自在に設け、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てている。スクレーパ７８によって電界ローラ７７から除去されたトナーは、回収スクリュー７９上に落下して回収される。
【００３４】
かかる構成の感光体クリーニング装置６３は、感光体１０に対してカウンター方向に回転するファーブラシ７６で、感光体１０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンター方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７に取り除かれる。電界ローラ７７に付着したトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュー７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻されて再利用される。
【００３５】
除電装置６４は、除電ランプ等からなり、光を照射して感光体１０の表面電位を除去する。このようにして除電された感光体１０の表面は、帯電装置１６０によって一様帯電された後、静電潜像を形成する光書込処理が露光装置２１により行われることとなる。
【００３６】
上記のように、タンデム型画像形成部１２０の四つの画像形成ユニット１８（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、それぞれ対応する色の画像情報に基づいて単色のトナー像（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）を各感光体１０の表面上に形成可能となっている。
こうして形成されたイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックのトナー像は、回転移動される中間転写ベルト５０上に、順次、一次転写される。
そして、中間転写ベルト５０上にイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックのトナー像が重ね合わされてカラーのトナー像が形成される。
【００３７】
一方、給紙装置２００では、給紙ローラ１４２の一つを選択的に回転させ、ペーパーバンク１４３に多段に備える給紙カセット１４４の一つからシートＳを繰り出し、分離ローラ１４５で１枚ずつ分離して給紙路１４６に送り出す。そして、搬送ローラ１４７で搬送してプリンタ部１５０内の本体側給紙路１４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。あるいは、手差し給紙ローラ５１を回転して手差しトレイ５４上のシートＳを繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、上記同様にレジストローラ４９に突き当てて止める。
レジストローラ４９は、一般には接地されて使用されるが、シートＳの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。
【００３８】
レジストローラ４９に突き当てて止めた後、中間転写ベルト５０上に合成されたカラーのトナー像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、上記二次転写ニップに向けてシートＳを送出させる。
二次転写ニップにおける二次転写装置２２側の転写搬送支持ローラ２３と二次転写対向ローラ１６との間に形成される転写電界により中間転写ベルト５０上のカラーのトナー像がシートＳ上に二次転写され、シートＳ上にカラーのトナー像が担持される。
また、二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト５０上の転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１７によりクリーニングされる。
【００３９】
カラーのトナー像が担持されたシートＳは、二次転写装置２２により搬送されて、定着装置１００へと送出される。
そして、定着装置１００で、振動工具１０６を駆動することで熱が生じた熱変換部材１１２により加熱される定着ローラ１０１と、加圧ローラ１０２とによって形成される定着ニップ部で熱と圧力とが加えれ、上記カラーのトナー像がシートＳ上に定着される。
【００４０】
定着装置１００を通過したシートＳは、定着後搬送ローラ対５６によって搬送力を付与され、切換爪５５の位置に到達する。シートＳは、切換爪５５で搬送方向が切り換えられることで排出ローラ対１５６により排出されて排紙トレイ５７上にスタックされる。あるいは、切換爪５５で搬送方向が切り換えられることで反転装置２８に搬送される。そして、反転装置２８で反転されて再びレジストローラ４９に突き当たる位置まで導かれ、二次転写ニップで裏面にも画像が形成され定着装置１００で定着された後、排出ローラ対１５６により排出されて排紙トレイ５７上にスタックされる。
【００４１】
ここで、従来から、未定着のトナー像をシート上に定着する熱を、超音波振動付与手段として振動工具を用いて生じさせる定着装置の構成は知られている。また、このような構成の定着装置で、定着ニップ部のシート搬送方向上流側の転写ニップ部の入口近傍で、振動工具の振動（超音波振動）に起因して、未定着のトナー像が乱れる不具合も知られている。
【００４２】
上記のような不具合が生じる典型的な例としては、特許文献２には次のような定着装置が記載されている。圧着ローラに押し付けられた定着ローラの両端の回転軸に、振動の方向が、圧着ローラと定着ローラの軸心を結ぶ直線と略平行になるように振動工具を設けている。そして、圧着ローラと定着ローラとの間の定着ニップ部を、シート上の未定着のトナー像が通過するときに振動工具を駆動している。この振動工具を駆動したときの振動エネルギーを、定着ニップ部を通過する未定着のトナー像に伝え、振動エネルギーが衝撃エネルギーや摩擦エネルギーとなって、最終的に熱エネルギーに変換されて未定着のトナー像を記録媒体上に定着するというものである。
【００４３】
特許文献２の定着装置では、上記したようにヒーター等の熱源を用いずに、振動工具の振動を利用して未定着のトナー像をシート上に定着しているとともに、定着ニップ部を未定着のトナー像が通過するときだけ振動工具を駆動している。したがって、消費電力を抑えて省エネルギー化を図れる画像形成装置を提供できるものと考えられる。
しかし、特許文献２の定着装置では振動工具を駆動することで生じさせた振動は、定着ニップ部を通過する未定着のトナー像だけでなくシートにも伝達する。このため、定着ニップ部の入口近傍の未定着のトナー像を形成するトナーを飛散させて乱してしまうという不具合が発生してしまう。定着ニップ部の入口近傍のトナーを飛散させて未定着のトナー像を乱してしまうと、シート上に最終的に形成される画像も乱れてしまい、シート上に形成された画像品質が著しく低下してしまうおそれがある。
【００４４】
一方、振動工具の振動に起因して未定着のトナー像を乱してしまうという不具合を抑制するために、様々な構成の定着装置が従来から提案されている。
例えば、特許文献３には、定着ニップ部の入口近傍で未定着のトナー像が乱れないように、振動工具の振動により加熱されて定着される前の未定着のトナー像をシート上に仮止めするための仮止め手段に関する、次のような複数の構成が記載されている。
特許文献３の図４に係る構成は、磁性トナーを用い、未定着のトナー像が無い側からシートを加圧する加圧ローラの弾性層に粒状の磁性体を複数含有させ、磁気作用で定着ニップ部のシート搬送方向の上流側近傍のシート上の未定着のトナー像を仮止めしている。
特許文献３の図７に係る構成は、定着ニップ部のシート搬送方向上流側で、シート上の未定着のトナー像にインクジェットヘッドや超音波噴霧器を用いて定着液を塗布して、シート上の未定着のトナー像を仮止めしている。
特許文献３の図９や図１０に係る構成は、定着ニップ部のシート搬送方向上流側で、シート上の未定着のトナー像を無端ベルトを介して、ハロゲンランプを内蔵したローラやセラミックヒータで予備加熱して、シート上の未定着のトナー像を仮止めしている。
【００４５】
しかし、特許文献３の図４に係る構成は、磁性トナーを用いており、一般に磁性トナーが内包する磁性体が金属粉末であることに由来する着色の影響で、カラートナーには向かず、モノクロ用としてしか適用できないという問題がある。
また、特許文献３の図７に係る構成は、超音波噴霧器を用いた場合、定着液はトナー像のみならず画像形成装置内のいたるところに到達し、その影響で画像形成装置内部を汚染し故障をもたらすおそれがあるという問題がある。一方、インクジェットヘッドを用いた場合、定着液の着弾部はクレータ状に未定着のトナー像が飛ばされてしまい、面積の広い画像部はその後の定着により復元することができても、細線部等の面積の小さい画像部は画像抜けとなってしまうという問題がある。
また、特許文献３の図９や図１０に係る構成は、ハロゲンランプやセラミックヒータの熱源を別途設けて予備加熱により仮止めを行うため、エネルギー消費が高まってしまい省エネルギー化の効果が低下してしまう。
【００４６】
また、上記したように特許文献１に記載された定着装置の構成でも、定着ニップ部の入口近傍で未定着のトナー像を乱してしまうという不具合を、従来にも増して高まっている画像形成装置の高画質化の要請に応えるレベルまで抑制することはできていない。
特許文献１や特許文献３に記載された構成は、特許文献１の図４や図５に記載の構成を除くと、いずれも超音波振動付与手段としての振動工具の振動が、未定着のトナー像を乱してしまう強さで定着ニップ部に伝わってしまうことを前提に構成されている。一方、特許文献１の図４や図５に記載の構成は、定着ニップ部に振動工具の振動が未定着のトナー像を乱す強さで伝わらないようにする目的で構成しているものと考えられるが、上記のように定着ニップ部の入口近傍で未定着のトナー像が乱れてしまう。
【００４７】
そこで、本実施形態では、定着ニップ部に伝わる振動工具１０６の振動自体を確実に低減すること、すなわち、振動工具１０６による振動を未定着のトナー像やシートＳに伝達しないように定着装置１００を構成することを目的とした。そして、次のような定着装置１００、及び定着装置１００を備えた複写機５００を提供することを目的とした。振動工具１０６を有した定着装置であって、省エネルギーな定着を実現しながら、振動工具１０６の振動に起因した定着ニップ部の記録媒体搬送方向上流側近傍での未定着のトナー像の乱れを防止できる定着装置１００である。また、この定着装置１００を備えた複写機５００である。
【００４８】
次に、本実施形態の特徴部である、定着装置１００について、複数の実施例を挙げて説明する。
また、各実施例を説明した後に、各実施例の構成の効果を検証するために行った検証実験について説明する。
なお、以下の各実施例、及び検証実験に用いた各比較例に係る定着装置の説明では、同一の構成部材や装置、及び同一の機能を果す構成部材については、特に区別する必要がない限り、同一の符号を用いて説明する。
【００４９】
（実施例１）
まず、本実施形態の実施例１について、図を用いて説明する。
図３は、本実施例に係る定着装置１００の説明図、図４は本実施例に係る定着装置１００に有した発熱部材としての熱変換部材１１２の説明図である。
【００５０】
まず、図３を用いて本実施例の定着装置１００の概要を説明する。
図３に示すように、本実施例の定着装置１００は、記録媒体であるシートＳを支持する支持部材である定着ローラ１０１と、定着ローラ１０１に対向する対向部材である加圧ローラ１０２と、超音波振動付与手段である振動工具１０６とを有している。また、振動工具１０６の定着ローラ１０１側の端部には、振動工具１０６の振動を熱へと変換する発熱部材である熱変換部材１１２が設けられ、振動工具１０６の振動により発熱した熱変換部材１１２が接触する定着ローラ１０１の表面を加熱する。
【００５１】
そして、スプリング等の付勢手段（不図示）で回転軸を定着ローラ１０１に向け加圧される加圧ローラ１０２と、定着ローラ１０１とは、二次転写装置２２から搬送されてくるシートＳ上の未定着のトナー像に圧力を加える定着ニップ部を形成する。
この定着ニップ部で搬送されてきたシートＳ上の未定着のトナー像に熱と圧力を加えて、未定着のトナー像をシートＳ上に定着させる。このように、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２とで、シートＳ上の未定着のトナー像を加熱及び加圧する定着ニップ部を形成することで、簡易な構成で安定した定着動作を行うことができる。
【００５２】
また、振動工具１０６の定着ローラ１０１側の端部に設けられる熱変換部材１１２は、図４に示すように、Ｕ字型の凹部（溝部：以下、単に凹部という）が形成された摩擦部材１１２ａと、定着ローラ１０１の表面に接触する接触部材１１２ｂとからなる。そして、熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａは、Ｕ字型の凹部にその先端（ホーン部）が嵌めこまれた振動工具１０６を振動させることで発熱し、接触部材１１２ｂが接触する定着ローラ１０１の表面である接触面１０１ｄを加熱する。
【００５３】
そして、定着動作時には、未定着のトナー像を担持した（トナー像が形成された）シートＳが定着部に搬送されてくる。これと同時に振動工具１０６を駆動して振動させることで、定着ローラ１０１の接触面１０１ｄが加熱されて定着に必要な温度まで昇温して高温になるとともに、定着ローラ１０１を回転移動させることにより、定着ニップ部に接触面１０１ｄが移動する。そして、定着ニップ部では、定着ローラ１０１の高温となった接触面１０１ｄと図３図中Ｔで示した未定着のトナーが接し加熱及び加圧されることにより、軟化又は溶融したトナーＴが加圧されて定着が行われ、図３図中Ｔ’で示した状態で定着されることとなる。
【００５４】
なお、各構成部材の配置は、図３に示すように、図中、定着ローラ１０１をシートＳの上方に、加圧ローラ１０２をシートＳの下方に配置し、且つ、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との回転中心が略鉛直に並ぶように配置している。また、振動工具１０６の振動方向が、図中、略水平方向となるように、シート搬送方向上流側（図中右側）から、その先端（ホーン部）が、定着ローラ１０１の回転中心に向くように配置している。そして、振動工具１０６の先端が嵌め合わされる熱変換部材１１２は、その接触部材１１２ｂが、定着ローラ１０１の回転中心を通る略水平な線と定着ローラ１０１の外周が交わる接触面１０１ｄと接触するように配置されている。つまり、振動工具１０６の振動方向を、定着ニップ部でシートＳを加圧する力の方向に対し略垂直な方向、且つ、定着ローラ１０１の回転方向に対して垂直な方向になるように構成している。
また、担持側部材として定着ローラ１０１を、対向部材として加圧ローラ１０２を用いて定着ニップ部を形成しているので、簡易な構成でシートＳ上の安定した定着動作を行うことができる。
【００５５】
ここで、図４を用いて、本実施例の定着装置１００における、振動工具１０６の振動運動によりの定着ローラ１０１に熱を生じさせる原理を説明する。
本実施例の定着装置１００では、振動工具１０６の摺動側面１０６ｂを、熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａに形成した凹部の両側面である２つの摩擦発熱部１１２ｃに接触させた状態で、各摩擦発熱部１１２ｃに平行に振動運動を行わせる。摩擦部材１１２ａは摩擦係数の高い材料から構成されており、摩擦部材１１２ａの各摩擦発熱部１１２ｃに接する振動工具１０６の摺動側面１０６ｂが振動することにより、互いに接する面には大きな摩擦力が生じ、この摩擦力は熱へと変換される。この変換された熱が接触部材１１２ｂを介して、接触部材１１２ｂが接触する定着ローラ１０１の表面である接触面１０１ｄを加熱することとなる。
【００５６】
なお、熱変換部材１１２は、振動工具１０６の振動を摩擦により熱に変換しており、瞬時に熱に変換できるため、予熱などが必要がなく、定着動作を行うときにのみ振動工具１０６を駆動させればよく、省エネルギーでの定着が可能となる。
また、熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａの凹部は、振動工具１０６が振動ても振動工具１０６の接触端面１０６ａが底部に接触しないように離間した状態を維持できるように構成されている。加えて、熱変換部材１１２は、定着ローラ１０１の表面に接触する部分である接触部材１１２ｂが移動しないように、例えば定着ローラ１０１の回転軸を支持する側板（不図示）に、ブラケット（不図示）等を介して強固に固定（支持）されている。
【００５７】
上記のように支持されているため、熱変換部材１１２は、振動工具１０６の振動により、接触部材１１２ｂが移動せず、熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａの振動工具１０６との摩擦に起因した振動は、定着ローラ１０１には伝わらない。そして、振動工具１０６の駆動に起因した振動が定着ローラ１０１を介して定着ニップ部のシート搬送方向上流側近傍のシートＳやシートＳ上の未定着トナー像へ伝わることもない。
したがって、振動工具１０６を有した定着装置であって、省エネルギーな定着を実現しながら、振動工具１０６の超音波振動に起因した定着ニップ部のシート搬送方向上流側近傍での未定着のトナー像の乱れを防止できる定着装置１００を提供できる。
また、熱変換部材１１２に、振動工具１０６の振動が伝達されて摩擦熱が生じる摩擦部材１１２ａと、定着ローラ１０１の接触面１０１ｄに接触する接触部材１１２ｂを設けているので、摩擦に起因して生じる熱で発熱部材を加熱することができる。したがって、効率よく振動工具１０６の振動を熱に変換することができる。
【００５８】
次に、本実施例の定着装置１００に用いる各構成部材について説明する。
定着ローラ１０１としては、少なくとも芯材と弾性を有した表面材から構成されているものが望ましく、またトナーのオフセットを防止する目的で、必要に応じて表面層１０１ｃを設けても良い。
芯材１０１ａの材質としては、特に制限はないが、アルミニウムや鉄、ステンレスなどの金属、およびこれらの合金、セラミクスなどの材料であることが望ましい。
弾性層１０１ｂの材質としては、特に制限はないが、弾性材料が好ましく、例えばシリコーンゴムやクロロプレーンゴムなどが挙げられる。
【００５９】
表面層１０１ｃの材質としては、フッ素系樹脂が好適に用いることができる。フッ素系樹脂としては、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリビニリデンフロライド（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。また、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン重合体（ＦＥＰ）も挙げられる。また、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフロライド共重合体（ＴＨＶ）等も挙げられる。
【００６０】
加圧ローラ１０２としては、少なくとも芯材と弾性を有した表面材から構成されているものが望ましい。そこで、本実施例では、加圧ローラ１０２を芯材１０２ａと、表面材としての弾性層１０２ｂとから構成している。
芯材１０２ａの材質としては、特に制限はないが、アルミニウムや鉄、ステンレスなどの金属、およびこれらの合金、セラミクスなどの材料であることが望ましい。
弾性層１０２ｂの材質としては、特に制限はないが、定着ローラ１０１と接することにより形成する定着ニップ部の幅に応じて、加圧する圧力の強さや材質を選択することができ、例えば、シリコーンゴムやクロロプレーンゴムなどの弾性材料があげられる。
【００６１】
振動工具１０６は、少なくとも電気信号に応じて振動するアクチュエータと、このアクチュエータの振動を増幅するホーン部とを有する。アクチュエータには、電歪振動子や磁歪振動子などを用いることができる。ホーン部の材質としては、アクチュエータの振動を目的に応じて増幅できれば特に制限はないが、摩擦材からなる摩擦部材１１２ａと接した状態で振動させるためにホーン部の材料としては次のような材料を用いることが望ましい。アルミニウム合金であれば超超ジュラルミン、又は鉄系のダイス鋼、チタン合金等を好適に用いることができる。特に、アルミニウム合金を用いる場合には、その表面に硬質クロームめっきを施し耐磨耗性を向上させることが望ましい。
【００６２】
熱変換部材１１２としては、少なくとも振動工具１０６のホーン部と接触して摩擦が生じる摩擦部材と、定着ローラ１０１と接触する接触部材から構成されているものが望ましい。そこで、本実施例では、熱変換部材１１２を摩擦部材１１２ａと接触部材１１２ｂから構成している。
摩擦部材１１２ａの材質としては、特に制限はないが、摩擦係数が大きく、耐熱性が高い材料が好ましい。このため、単一の材質で構成されても問題はないが、摩擦係数の大きい材料のレジン中に無機物の繊維や粒子を混合し成形した複合材が望ましい。単一材料であれば、表面に硬質クロームめっきを施し耐磨耗性を向上させたアルミニウム合金、鉄系のダイス鋼、チタン合金、ポリイミド、ポリエーテルケトンなどが好ましい。
【００６３】
接触部材１１２ｂの材質としては、定着ローラ１０１の回転を阻害せず、発生した熱に対して耐熱性を有していれば特に制限はないが、摩擦部材１１２ａで生じた熱を速やかに定着ローラ１０１へ伝達するため熱伝導率の高いものが好ましい。例えば、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属や、樹脂材料に粒子状や繊維状のカーボンなどの熱伝導率の高い物質を分散させたものを用いてもよい。
【００６４】
（実施例２）
本実施形態の実施例２について、図を用いて説明する。
図５は、本実施例に係る定着装置１００の説明図であり、（ａ）が断面説明図、（ｂ）が本実施例に係る定着装置１００に有した発熱部材としての熱変換部材１１２の説明図である。
なお、本実施例と上記した実施例１とでは、定着ローラ１０１の回転方向に対する振動工具１０６の振動方向が、実施例１では垂直な方向であるに対し、本実施例では平行な方向であることに係る点のみ異なる。そこで、以下の説明では、実施例１と同様な構成、及びその作用・効果については、適宜、省略して説明する。
【００６５】
本実施例の定着装置１００では、図３を用いて説明した実施例１の定着装置と異なり、振動工具１０６の振動方向を図５（ａ）に示すように、図中、略鉛直方向としている。また、図５（ａ）,（ｂ）に示すように、熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａの凹部を上方に開口するように形成し、振動工具１０６の先端を嵌め合わせるとともに、摩擦部材１１２ａの定着ローラ１０１側（図中、左側）に接触部材１１２ｂを設けている。
このため、摩擦部材１１２ａの、振動工具１０６の摺動側面１０６ｂと摩擦する各摩擦発熱部１１２ｃが図４に示した実施例１の図中、略水平な方向ではなく、図５（ｂ）に示すように、図中、略鉛直な方向に変わる。
【００６６】
上記のように、振動工具１０６、及び振動工具１０６と摩擦を生じる熱変換部材１１２に係る構成は実施例１とは異なるが、摩擦を生じる界面があれば、振動工具１０６の振動方向によらず、定着ローラ１０１を加熱し、未定着トナー像をシートＳ上に定着できる。
したがって、本実施例の定着装置１００も実施例１の定着装置と同様な効果を奏することができる。
【００６７】
また、図５（ａ）に示すように、定着ニップ部で未定着のトナー像を担持したシートＳに作用する加圧力の方向は、図中上下方向、つまり、シートＳのシート搬送方向に略垂直な方向に加わっている。そして、本実施例の定着装置１００では、振動工具１０６による振動の方向を、図中上下方向、すなわち、定着ニップ部でシートＳを加圧する力の方向に対し略平行な方向にしている。且つ、接触する箇所における定着ローラ１０１の回転方向に対して平行な方向になるように構成している。
このように熱変換部材１１２の接触部材１１２ｂが移動しないように、熱変換部材１１２を支持しているため、定着ローラ１０１全体が定着のための加圧方向に振動させることがない。したがって、振動工具の駆動に起因した定着ローラ１０１の振動が生じ、その振動がシートＳに伝わって、定着ニップ部の入口近傍の未定着のトナー像を乱すことがない。
【００６８】
（実施例３）
本実施形態の実施例３について、図を用いて説明する。
図６は、本実施例に係る定着装置１００の説明図であり、（ａ）が断面説明図、（ｂ）が本実施例に係る定着装置１００に有した発熱部材としての熱変換部材１１２の説明図である。
なお、本実施例と上記した実施例１、２とでは、以下の構成に係る点のみ異なる。
実施例１、２では、振動工具１０６の先端を直接、熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａに形成した凹部に嵌め合わせて、振動工具１０６の振動により摩擦部材１１２ａを発熱させていた。これに対し、本実施例では、振動工具１０６と熱変換部材１１２の間に振動伝達部材１１３を設け、振動伝達部材１１３の一端側を熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａの凹部に嵌め合わせ、振動工具１０６の振動により摩擦部材１１２ａを発熱させている点である。
【００６９】
また、実施例１、２では、熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａを、図３、図５（ａ）図中、定着ローラ１０１の回転中心を通る略水平な直線と定着ローラ１０１の外周とが交わる部分に接触するように設けていた。これに対し、本実施例では、熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａを、定着ローラ１０１の回転中心を通る略水平な直線と定着ローラ１０１の外周とが交わる部分よりも定着ローラ１０１回転方向下流側に接触するように設けている点である。
そこで、以下の説明では、実施例１、２と同様な構成、及びその作用・効果については、適宜、省略して説明する。
【００７０】
図６（ａ）,（ｂ）に示すように、本実施例では、振動工具１０６の先端の端面である接触端面１０６ａに、振動工具１０６の振動を熱変換部材１１２に伝達する振動伝達部材である振動伝達部材１１３の一端側の端部の面である工具接合面１１３ｃを接合している。そして、振動伝達部材１１３の他端側の端部である伝達部材端面１１３ａを熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａに形成した凹部に嵌め合わせている。このように嵌め合わせることで、熱変換部材１１２の凹部の両側面である摩擦発熱部１１２ｃに、振動伝達部材１１３の伝達部材端面１１３ａの近傍の両側面である伝達部材摺動側面１１３ｂを接触させている。そして、振動工具１０６の振動により摩擦発熱部１１２ｃに伝達部材摺動側面１１３ｂを擦動させて、摩擦発熱部１１２ｃに摩擦熱を生じさせて、摩擦部材１１２ａ（熱変換部材１１２）を発熱させる。
【００７１】
この発熱した摩擦部材１１２ａの熱は、接触部材１１２ｂを介して、接触している定着ローラ１０１の接触面１０１ｄに伝達され、加熱された接触面１０１ｄが定着ローラ１０１の回転移動にともない定着ニップ部に移動する。そして、定着ニップ部まで移動した接触面１０１ｄは、シートＳ上の未定着のトナー像を加熱し、定着ニップ部で熱と圧力とを加えて未定着のトナー像をシートＳ上に定着させる。
【００７２】
なお、振動伝達部材１１３としては、振動の減衰が小さく、摩擦によって変形や変性を起こさない耐熱を有していれば、特に制限はない。材質としては、表面に硬質クロームめっきを施し耐磨耗性を向上させたアルミニウム合金、鉄系のダイス鋼、チタン合金、ポリイミド、ポリエーテルケトン等が挙げられる。
本実施例の定着装置１００では、所望の厚さの既製品である板状のアルミ合金版を、切断及び端部加工を施して振動伝達部材１１３として用いた。
【００７３】
上記した実施例１、２の定着装置では、振動工具１０６の摺動側面１０６ｂを熱変換部材１１２の凹部の摩擦発熱部１１２ｃに直接、擦動するように構成していたため、振動工具１０６及び熱変換部材１１２を配置する位置に関する制約が多かった。
例えば、熱変換部材１１２の接触部材１１２ｂが接触する定着ローラ１０１の外周位置を、定着ローラ１０１の回転中心を通る略水平な線と交わる定着ローラ１０１の外周位置よりも定着ニップ部に近づけようとしても、次の理由により困難である。振動工具１０６は、コスト低減の観点から専用設計するのではなく、量産品を用いることが好ましいが、アクチュエータやホーンの振動方向に垂直な方向のサイズを、複写機５００、あるいは定着装置１００のサイズや配置に応じて、任意に選択することは難しい。このため、熱変換部材１１２の接触部材１１２ｂを接触させる定着ローラ１０１の外周位置が限定されてしまい、定着ローラ１０１の回転中心を通る略水平な線と交わる定着ローラ１０１の外周位置よりも定着ニップ部に近づけけることが困難になっている。
【００７４】
一方、本実施例の定着装置１００では、上記のように振動工具１０６と熱変換部材１１２との間に、振動工具１０６の振動を熱変換部材１１２に伝達する振動伝達部材１１３を有している。この振動伝達部材１１３は、上記したように所望の厚さの既製品のアルミ合金版に、加工費用が安価な切断及び端部加工を施して製作することができる。このため、振動工具１０６は量産品のものから選択し、図６に示すように、複写機５００及び定着装置１００の設計条件に応じ、振動工具１０６を定着ニップ部から離間させた位置に配置し、その振動を製作した振動伝達部材１１３で熱変換部材１１２に伝達できる。
したがって、振動工具１０６の形状による熱変換部材１１２の設置箇所の制約が減少し、熱変換部材１１２の設置箇所の自由度が増す。
【００７５】
熱変換部材１１２の設置箇所の自由度が増すことで、上記した実施例１の図３や、実施例２の図５（a）を用いて説明した構成に比べて、熱変換部材１１２を定着ニップ部に近い定着ローラ１０１の外周位置に接触させるように配置することが可能となる。
したがって、熱変換部材１１２を定着ローラ１０１の定着ニップ部から離れた部分に接触させる構成よりも、未定着のトナー像の定着に寄与しない放熱量を抑制した省エネルギーな定着を行うことが可能となる。
【００７６】
（実施例４）
本実施形態の実施例４について、図を用いて説明する。
図７は、本実施例に係る定着装置１００の説明図であり、（ａ）が断面説明図、（ｂ）が本実施例に係る定着装置１００に有した発熱部材としての熱変換部材１１２の説明図、図８は、本実施例に係る定着装置１００の斜視概略図である。
なお、本実施例と上記した実施例３とでは、以下の構成に係る点のみ異なる。
振動工具１０６の振動方向を、熱変換部材１１２を接触させる定着ローラ１０１の外周位置における定着ローラ１０１の外周面の回転移動方向対し、実施例３では、平行な方向としていたのに対し、本実施例では、垂直な方向としていることに係る点である。
そこで、以下の説明では、実施例３（実施例１乃至３）と同様な構成、及びその作用・効果については、適宜、省略して説明する。
【００７７】
図７（ａ）,（ｂ）に示すように、本実施例では、振動工具１０６の先端の端面である接触端面１０６ａに、振動伝達部材１１３の一端側の端部近傍の側面である工具接合面１１３ｃを接合している。一方、振動伝達部材１１３の他端側の端部である伝達部材端面１１３ａを熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａに形成した凹部に嵌め合わせている。このように嵌め合わせることで、熱変換部材１１２の凹部の両側面である摩擦発熱部１１２ｃに、振動伝達部材１１３の伝達部材端面１１３ａの近傍の両側面である伝達部材摺動側面１１３ｂを接触させている。そして、振動工具１０６の振動により摩擦発熱部１１２ｃに伝達部材摺動側面１１３ｂを摺動させて、摩擦発熱部１１２ｃに摩擦熱を生じさせて、摩擦部材１１２ａ（熱変換部材１１２）を発熱させる。
【００７８】
また、上記のように振動工具１０６、振動伝達部材１１３、及び熱変換部材１１２を構成することで、振動工具１０６の振動方向を、熱変換部材１１２を接触させる定着ローラ１０１の外周位置における定着ローラ１０１の外周面の回転移動方向対し垂直にできる。
また、図８に示すように、振動工具１０６、振動伝達部材１１３、及び熱変換部材１１２（図８には不図示）のシート搬送方向に垂直な方向（以下、定着幅方向という）の長さを、定着装置１００の定着幅方向の定着幅全域を包括する長さとしている。すなわち、振動工具１０６、振動伝達部材１１３、及び熱変換部材１１２の定着幅方向の長さを、定着するシートＳ上に担持するトナー担持領域：Ｇの最大幅を包括する長さにしている。このように構成することで、定着装置１００の定着幅方向の定着幅全域に亘って、ムラのない良好な定着を行うことができる。
【００７９】
また、上記した実施例３の定着装置と、振動工具１０６の振動方向が異なるが、摩擦を生じる界面があれば、振動工具１０６の振動方向によらず、定着ローラ１０１を加熱し、未定着トナー像をシートＳ上に定着できる。したがって、実施例３と同様な効果を奏することができる。
また、本実施例では、熱変換部材１１２を定着ニップ部に近接配置し、振動工具１０６の振動を熱変換部材１１２に伝達する振動伝達部材１１３と振動工具１０６と接合を、振動工具１０６の振動方向に対して、板状の振動伝達部材１１３を垂直に接合している。このように接合することで、定着ローラ１０１の径によっては、定着装置１００のシート搬送方向に平行なサイズを、実施例３の定着装置よりも小さくすることも可能となる。
【００８０】
（実施例５）
本実施形態の実施例５について、図を用いて説明する。
図９は、本実施例に係る定着装置１００の説明図であり、（ａ）が断面説明図、（ｂ）が本実施例に係る定着装置１００の斜視概略図である。
【００８１】
なお、本実施例と上記した実施例４とでは、以下の構成に係る点のみ異なる。
実施例４では、振動工具１０６、振動伝達部材１１３、及び熱変換部材１１２の定着幅方向の長さを、定着装置１００の定着幅方向の定着幅全域を包括する長さとしていた。これに対し、本実施例では、熱変換部材１１２の定着幅方向の長さを、定着装置１００の定着幅方向の定着幅全域を包括する長さとし、振動工具１０６の長さを実施例３の構成よりも短くしている。そして、定着ローラ１０１に接触する熱変換部材１１２の領域幅まで広げて振動工具１０６の振動を伝達するように振動伝達部材１１３の形状を、振動工具１０６に接合する側から熱変換部材１１２に嵌め合わせる側まで広げている点である。
そこで、以下の説明では、実施例４（実施例１乃至４）と同様な構成、及びその作用・効果については、適宜、省略して説明する。
【００８２】
図９（ａ）に示すように、本実施例では、上記した実施例４と同様に、振動工具１０６と熱変換部材１１２の間に振動伝達部材１１３を設け、振動工具１０６の振動により摩擦発熱部１１２ｃに摩擦熱を生じさせて、摩擦部材１１２ａを発熱させる。また、振動工具１０６の振動方向を、熱変換部材１１２を接触させる定着ローラ１０１の外周位置における定着ローラ１０１の外周面の回転移動方向対し垂直にできる。
【００８３】
しかし、上記した実施例４とは異なり、本実施例では、図９（ｂ）に示すように、熱変換部材１１２の定着幅方向の長さを、定着装置１００の定着幅方向の定着幅全域を包括する長さとし、振動工具１０６の長さを定着幅全域を包括する長さよりも短くしている。
そして、定着幅方向の定着幅全域の定着ローラ１０１に接触する熱変換部材１１２の領域幅まで広げて振動工具１０６の振動を伝達するよに振動伝達部材１１３の形状を、振動工具１０６に接合する側から熱変換部材１１２に嵌め合わせる側まで広げている。このように構成することで、実施例４と同様に定着装置１００の定着幅方向の定着幅全域に亘って、ムラのない良好な定着を行うことができるとともに、超音波振動付与手段を小型化することができ、定着装置自体も小型化することができる。
【００８４】
（実施例６）
本実施形態の実施例６について、図を用いて説明する。
図１０は、本実施例に係る定着装置１００の説明図であり、（ａ）が断面説明図、（ｂ）が本実施例に係る定着装置１００の斜視概略図である。
【００８５】
なお、本実施例と上記した実施例４とでは、以下の構成に係る点のみ異なる。
実施例４では、振動工具１０６、振動伝達部材１１３、及び熱変換部材１１２の定着幅方向の長さを、定着装置１００の定着幅方向の定着幅全域を包括する長さとしていた。これに対し、本実施例では、振動工具１０６、振動伝達部材１１３、及び熱変換部材１１２を、定着幅方向に略同一の長さに分割し、定着幅方向に並べて配置している点である。
そこで、以下の説明では、実施例４（実施例１乃至４）と同様な構成、及びその作用・効果については、適宜、省略して説明する。
【００８６】
図１０（ａ）に示すように、本実施例では、上記した実施例４と同様に、振動工具１０６と熱変換部材１１２の間に振動伝達部材１１３を設け、振動工具１０６の振動により摩擦発熱部１１２ｃに摩擦熱を生じさせて、摩擦部材１１２ａを発熱させる。また、振動工具１０６の振動方向を、熱変換部材１１２を接触させる定着ローラ１０１の外周位置における定着ローラ１０１の外周面の回転移動方向対し垂直にできる。
【００８７】
しかし、上記した実施例４とは異なり、本実施例では、図１０（ｂ）に示すように、振動工具１０６、振動伝達部材１１３、及び熱変換部材１１２を、定着幅方向に略同一の長さに分割し、定着幅方向に並べて配置している。このように構成することで、実施例４と同様に定着装置１００の定着幅方向の定着幅全域に亘って、ムラのない良好な定着を行うことができるとともに、並べて配置した振動工具１０６を独立して振動（駆動）させ、振動伝播部材を振動させることができる。これにより任意の熱変換部材１１２で摩擦熱を生じさせ、発生した熱を接触部材１１２ｂ、定着ローラ１０１を介して任意の未定着のトナー像へ加えて、未定着のトナー像をシートＳ上に定着させることができる。
【００８８】
上記のように構成することで、未定着のトナー像をシートＳ上に定着するとき、未定着のトナーが存在する箇所の熱変換部材１１２み発熱、すなわち、未定着トナーが存在する箇所の振動工具１０６のみ振動させればよい。したがって、振動工具１０６の振動による瞬時加熱とあわせて、画像情報に応じた定着（デジタル定着）を行うことが可能となり、さらなる省エネルギー化が可能となる。
【００８９】
また、上記した各実施例（実施例１乃至６）においては、振動工具１０６に加えられる振動周波数としては２０ＫＨｚから１ＭＨｚの範囲であることが望ましい。２０ＫＨｚ以下の周波数では人間の可聴音域であり定着装置１００を動作せることにより、周囲への騒音になるばかりでなく、振動による発熱間隔が長くなり定着に必要となる温度が得られ難くなる。また、１ＭＨｚ以上の周波数では振動工具１０６の振幅が小さくなることから、発熱量が少なくなりやはり定着に必要な温度が得られ難くなる。
【００９０】
（検証実験）
次に、上記した各実施例の効果を検証するために行った検証実験について説明する。
【００９１】
＜実施例１＞
＜未定着トナー像の作成＞
Ｉｍａｇｉｏ  ＮＥＯ  ＭＰ  Ｃ３３００（リコー製ＭＦＰ）を改造した未定着画像作成装置を用いＭｙＰａｐｅｒ（リコー製）上にスポットトナーブラックＣ３３００（リコー製）による２０ｍｍ×２０ｍｍの黒色単色の未定着ベタ画像を形成した。
そして、上記のように形成した未定着画像領域が中央に来るように８０ｍｍ×１００ｍｍの試験体に切り出し以降の実験に使用した。
【００９２】
＜定着実験＞
図３に示す定着装置１００の構成を用いて定着実験を行った。
定着ローラ１０１及び加圧ローラ１０２には芯材１０２ａ，１０３ａとして、それぞれφ５０ｍｍ長さ１００ｍｍのＳＵＳ製ローラを用い、その表面に弾性層１０１ｂ,１０２ｂとして２ｍｍ厚さのシリコーンゴム層をそれぞれ形成した。また、定着ローラ１０１には、さらに表面層としてＰＦＡ層を設けた。
【００９３】
振動工具１０６には出力３００Ｗ、及び振動周波数４８．５ｋＨｚの超音波ウエルダー（日本ヒューチャア株式会社製、Ｗ３０２０−４８．５）を振動アクチュエータとして用いた。また、前記振動アクチュエータの先に先端部分の形状が、長さ４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、及び厚み１０ｍｍの表面にクロームめっきを施したアルミ合金製板状ホーンを装着した。
熱変換部材１１２は、摩擦部材１１２ａに、レジンモールド摩擦材（東海マテリアル製）を長さ３０ｍｍ、幅５０ｍｍ及び厚み２０ｍｍで中央部に凹部を設け超音波振動工具のホーンを収容できる形状のものを用いた。また、接触部材１１２ｂは、厚さ１ｍｍのアルミニウム板とした。
【００９４】
そして、定着ローラ１０１表面の線速が１００ｍｍ／ｓになるように回転させた状態で、振動アクチュエータ（振動工具１０６）を設定出力４０％で振動させた。この振動開始後、直ちに定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２とからなる定着ニップ部に試験体を挿入して定着実験を行った。
【００９５】
＜画像乱れ評価＞
定着後のトナー像（ベタ画像）の濃度ムラを、反射濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３９（エックスライト社製）で測定し、以下の評価基準で評価した。
〔評価基準〕
○：濃度ムラが１０％未満
△：濃度ムラが１０％以上２０％未満
×：濃度ムラが２０％以上
【００９６】
＜定着性評価＞
定着後のトナー像（ベタ画像）を綿布により擦り、綿布のトナー汚れを、反射濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３９（エックスライト社製）で測定し、以下の評価基準で評価した。
〔評価基準〕
○：濃度が０．４％未満
×：濃度が０．４％以上
【００９７】
＜実施例２＞
＜未定着トナー像の作成＞
実施例１と同じ。
＜定着実験＞
図５（ａ）に示す定着装置１００の構成を用いて定着実験を行った。
熱変換部材１１２の摩擦部材１１２ａに形成した凹部を図５（ａ）に示すように振動工具１０６の振動方向と平行に、且つ、接触部材１１２ｂを摩擦部材１１２ａの定着ローラ１０１と接触する側に接合した以外は、実施例１と同じ。
【００９８】
＜画像乱れ評価＞
実施例１と同じ。
＜定着性評価＞
実施例１と同じ。
【００９９】
＜実施例３＞
＜未定着トナー像の作成＞
実施例１と同じ。
【０１００】
＜定着実験＞
図６（ａ）に示す定着装置１００の構成を用いて定着実験を行った。
振動工具１０６には出力３００Ｗ、及び振動周波数４８．５ｋＨｚの超音波ウエルダー（日本ヒューチャア株式会社製、Ｗ３０２０−４８．５）を振動アクチュエータとして用いた。また、前記振動アクチュエータの先に先端部分の形状が、長さ４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、及び厚み１０ｍｍのアルミ合金製板状ホーンを装着した。
さらに、ホーン先端に、図６（ａ）に示すように、振動工具１０６の振動方向と長さ方向とが同じになるように、長さ５０ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミ合金版を振動伝達部材１１３として接合した。
【０１０１】
熱変換部材１１２は、摩擦部材１１２ａに、レジンモールド摩擦材（東海マテリアル製）を長さ１５ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚み６ｍｍで中央部に凹部を設け、振動伝達部材１１３を収容できる形状のものを用いた。そして、接触部材１１２ｂは、厚さ１ｍｍのアルミニウム板とし、熱変換部材１１２と定着ローラ１０１の間となるよう接合した以外は実施例１と同じ。
【０１０２】
＜画像乱れ評価＞
実施例１と同じ。
＜定着性評価＞
実施例１と同じ。
【０１０３】
＜実施例４＞
＜未定着トナー像の作成＞
実施例１と同じ。
【０１０４】
＜定着実験＞
図７（ａ）に示す定着装置１００の構成を用いて定着実験を行った。
図７（ａ）に示すように、振動工具１０６のアルミ合金製板状ホーンの先端に、振動工具１０６の振動方向と長さ方向とが略垂直になるように、長さ５０ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミ合金版を振動伝達部材１１３として接合した以外は実施例３と同じ。
【０１０５】
＜画像乱れ評価＞
実施例１と同じ。
＜定着性評価＞
実施例１と同じ。
【０１０６】
＜実施例５＞
＜未定着トナー像の作成＞
Ｉｍａｇｉｏ  ＮＥＯ  ＭＰ  Ｃ３３００（リコー製ＭＦＰ）を改造した未定着画像作成装置を用いＭｙＰａｐｅｒ（リコー製）上にスポットトナーブラックＣ３３００（リコー製）による１５０ｍｍ×２０ｍｍの黒色単色の未定着ベタ画像を形成した。
そして、上記のように形成した未定着画像領域が中央に来るように１９０ｍｍ×１００ｍｍの試験体に切り出し以降の実験に使用した。
【０１０７】
＜定着実験＞
図９（ａ）に示す定着装置１００の構成を用いて定着実験を行った。
定着ローラ１０１及び加圧ローラ１０２には芯材１０２ａ，１０３ａとして、それぞれφ５０ｍｍ長さ２００ｍｍのＳＵＳ製ローラを用い、その表面に弾性層１０１ｂ,１０２ｂとして厚さ２ｍｍのシリコーンゴム層を形成した。また、定着ローラ１０１には、さらに表面層としてＰＦＡ層を設けた。
【０１０８】
振動工具１０６には出力３００Ｗ、及び振動周波数４８．５ｋＨｚの超音波ウエルダー（日本ヒューチャア株式会社製、Ｗ３０２０−４８．５）を振動アクチュエータとして用いた。また、前記振動アクチュエータの先に先端部分の形状が、長さ４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、及び厚み１０ｍｍのアルミ合金製板状ホーンを装着した。
さらにホーン先端に図９（ａ）に示すように、熱変換部材１１２側の幅が拡がった長さ５０ｍｍ、幅４０ｍｍ（ホーン側）、２００ｍｍ（熱変換部材１１２側）、厚さ２ｍｍのアルミ合金版を振動伝達部材１１３として接合した。なお、ホーン先端とアルミ合金版の接合は、実施例４と同様に、振動工具１０６の振動方向とアルミ合金版の長さ方向とが略垂直になるように接合した。
【０１０９】
熱変換部材１１２は、摩擦部材１１２ａに、レジンモールド摩擦材（東海マテリアル製）を長さ１５ｍｍ、幅２００ｍｍ、厚み６ｍｍで中央部に凹部を設け、振動伝達部材１１３を収容できる形状のものを用いた。そして、接触部材１１２ｂは、厚さ１ｍｍのアルミニウム板とし、熱変換部材１１２と定着ローラ１０１の間となるよう接合した以外は実施例４と同じ。
【０１１０】
＜画像乱れ評価＞
実施例１と同じ。
＜定着性評価＞
実施例１と同じ。
【０１１１】
＜実施例６＞
＜未定着トナー像の作成＞
実施例５と同じ。
【０１１２】
＜定着実験＞
図１０（ａ）に示す定着装置１００の構成を用いて定着実験を行った。
前記実施例４で用いた超音波振動付与手段、及び振動伝播部材、発熱部材を、図１０（ｂ）に示すように、アレイ状に５個並べて設置した以外は実施例４と同じ。
【０１１３】
＜画像乱れ評価＞
実施例１と同じ。
＜定着性評価＞
実施例１と同じ。
【０１１４】
＜比較例１＞
＜未定着トナー像の作成＞
実施例１と同じ。
【０１１５】
＜定着実験＞
図１１に示す定着装置１００の構成を用いて定着実験を行った。
振動工具１０６にはには出力３００Ｗ、及び振動周波数４８．５ｋＨｚの超音波ウエルダー（日本ヒューチャア株式会社製、Ｗ３０２０−４８．５）を振動アクチュエータとして用いた。また、前記振動アクチュエータの先に先端部分の形状が、長さ４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、及び厚み１０ｍｍのアルミ合金製板状ホーンを装着し、直接未定着トナー像へ圧接させた以外は、実施例１と同じ。
【０１１６】
＜画像乱れ評価＞
実施例１と同じ。
＜定着性評価＞
実施例１と同じ。
【０１１７】
＜比較例２＞
＜未定着トナー像の作成＞
実施例１と同じ。
【０１１８】
＜定着実験＞
図１２に示す定着装置１００の構成を用いて定着実験を行った。
熱変換部材１１２を設けておらず、振動工具１０６のアルミ合金製板状ホーンを直接、定着ローラ１０１表面に接触させている以外は実施例１と同じ。
【０１１９】
＜画像乱れ評価＞
実施例１と同じ。
＜定着性評価＞
実施例１と同じ。
【０１２０】
（評価結果）
各検証実験、及び比較実験の結果一覧を以下の表１に示す。
【表１】
2014240930.tif 000003
上記表１に示した結果一覧から本発明を適用した各実施例の定着装置１００によれば、超音波振動を利用した省エネルギーの定着を実現しながら、未定着トナーへの振動伝達が抑えられ、トナー像の乱れの発生を防止できることを確認できた。
【０１２１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
シートＳなどの記録媒体の未定着のトナー像を担持した側に接触する定着ローラ１０１などの担持側部材と、該担持側部材に対向して設けられ、前記担持側部材とで前記記録媒体を加圧する定着ニップ部を形成する加圧ローラ１０２などの対向部材と、振動工具１０６などの超音波振動付与手段とを有し、前記定着ニップ部で前記記録媒体に熱と圧力とを加えて、前記未定着のトナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置１００などの定着装置において、前記超音波振動付与手段によって生じた振動を熱へと変換する熱変換部材１１２などの発熱部材を有し、前記担持側部材の表面に前記発熱部材を接触させて前記担持側部材を加熱し、前記発熱部材は、前記超音波振動付与手段の振動により、前記担持側部材の表面に接触する接触部材１１２ｂなどの部分が移動しないように支持されていることを特徴とするものである。
【０１２２】
これによれば、上記した本実施例１（乃至６）で説明したように、次のような効果を奏することができる。発熱部材は、超音波振動付与手段の超音波振動を摩擦により熱に変換しており、瞬時に熱に変換できるため、予熱などが必要がなく、定着動作を行うときにのみ超音波振動付与手段を振動させればよく、省エネルギーでの定着が可能となる。さらに、発熱部材は、超音波振動付与手段の超音波振動により、担持側部材の表面に接触する部分が移動せず、前記超音波振動に起因した振動が担持側部材を介して定着ニップ部の記録媒体搬送方向上流側近傍の記録媒体や記録媒体上の未定着トナー像へ伝わらない。
よって、超音波振動付与手段を有した定着装置であって、省エネルギーな定着を実現しながら、超音波振動付与手段の超音波振動に起因した定着ニップ部の記録媒体搬送方向上流側近傍での未定着のトナー像の乱れを防止できる定着装置を提供できる。
【０１２３】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、熱変換部材１１２などの前記発熱部材は、振動工具１０６などの前記超音波振動付与手段の振動が伝達されて摩擦熱が生じる摩擦部材１１２ａなどの摩擦部材と、定着ローラ１０１などの前記担持側部材の接触面１０１ｄなどの表面に接触する接触部材１１２ｂなどの接触部材とを有していることを特徴とするものである。
これによれば、上記した本実施例１（乃至６）で説明したように、超音波振動付与手段と摩擦部材との間で、主に摩擦に起因して生じる熱で発熱部材を加熱することができるので、効率よく超音波振動付与手段の超音波振動を熱に変換することができる。
【０１２４】
（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、前記担持側部材は定着ローラ１０１などの定着ローラであり、前記対向部材は加圧ローラ１０２などの加圧ローラであることを特徴とするものである。
これによれば、上記した本実施例１（乃至６）で説明したように、定着ローラと加圧ローラとで、シートＳなどの記録媒体上の未定着のトナー像を加熱及び加圧する定着ニップ部を形成することで、簡易な構成で安定した定着動作を行うことができる。
【０１２５】
（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれかにおいて、振動工具１０６などの前記超音波振動付与手段と熱変換部材１１２などの前記発熱部材との間に、前記超音波振動付与手段の振動を前記発熱部材に伝達する振動伝達部材１１３などの振動伝達部材を有することを特徴とするものである。
これによれば、上記した本実施例３（乃至６）で説明したように、超音波振動付与手段の形状による発熱部材の設置箇所の制約が減少し、発熱部材の設置箇所の自由度が増す。これにより、定着ローラ１０１などの担持側部材の定着ニップ部近傍に発熱部材を接触させることが可能となる。したがって、発熱部材を担持側部材の定着ニップ部から離れた部分に接触させる構成よりも、未定着のトナー像の定着に寄与しない放熱量を抑制した省エネルギーな定着を行うことが可能となる。
【０１２６】
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、振動伝達部材１１３などの前記振動伝達部材は、定着装置１００などの当該定着装置のシートＳなどの記録媒体の搬送方向に垂直な方向の定着幅全域の定着ローラ１０１などの前記担持側部材に接触する熱変換部材１１２などの前記発熱部材の領域幅まで広げて、振動工具１０６などの前記超音波振動付与手段の振動を伝達することを特徴とするものである。
これによれば、上記した本実施例５で説明したように、定着装置の定着幅方向の定着幅全域に亘って、ムラのない良好な定着を行うことができるとともに、超音波振動付与手段を小型化することができ、定着装置自体も小型化することができる。
【０１２７】
（態様Ｆ）
（態様Ｄ）において、定着装置１００などの当該定着装置のシートＳなどの記録媒体の搬送方向に垂直な定着幅全域の定着ローラ１０１などの前記担持側部材に熱変換部材１１２などの前記発熱部材が接触するように、振動工具１０６などの前記超音波振動付与手段、振動伝達部材１１３などの前記振動伝達部材、及び前記発熱部材を、記録媒体の搬送方向に垂直な方向で複数に分割し、並べて配置したことを特徴とするものである。
これによれば、上記した本実施例６で説明したように、未定着のトナー像を記録媒体上に定着するとき、未定着のトナーが存在する箇所の発熱部材み発熱、すなわち、未定着トナーが存在する箇所の超音波振動付与手段のみ超音波振動させればよい。したがって、超音波振動付与手段の振動による瞬時加熱とあわせて、画像情報に応じた定着（デジタル定着）を行うことが可能となり、さらなる省エネルギー化が可能となる。
【０１２８】
（態様Ｇ）
シートＳなどの記録媒体上の未定着のトナー像に熱と圧力を加えて、前記未定着のトナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置を備えた複写機５００などの画像形成装置において、前記定着装置として、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかの定着装置１００などの定着装置を備えたことを特徴とするものである。
これによれば、上記した本実施形態で説明したように、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかの定着装置と同様な効果を奏することができる画像形成装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０    感光体
１４    ベルト駆動ローラ
１５    クリーニング対向ローラ
１６    二次転写対向ローラ
１７    中間転写ベルトクリーニング装置
１８    画像形成ユニット
２１    露光装置
２２    二次転写装置
２３    転写搬送支持ローラ
２４    転写搬送ベルト
２８    反転装置
３２    コンタクトガラス
３３    第一走行体
３４    第二走行体
３５    結像レンズ
３６    読み取りセンサ
４９    レジストローラ
５０    中間転写ベルト
５１    手差し給紙ローラ
５２    手差し分離ローラ
５３    手差し給紙路
５４    手差しトレイ
５５    切換爪
５６    定着後搬送ローラ対
５７    排紙トレイ
６１    現像装置
６２    一次転写ローラ
６３    感光体クリーニング装置
６４    除電装置
６５    現像スリーブ
６６    攪拌部
６７    現像部
６８    搬送スクリュー
７０    現像ケース
７１    トナー濃度センサ
７２    マグネットローラ
７３    ドクタブレード
７５    クリーニングブレード
７６    ファーブラシ
７７    電界ローラ
７８    スクレーパ
７９    回収スクリュー
８０    トナーリサイクル装置
１００    定着装置
１０１    定着ローラ
１０１ａ  芯材（定着ローラ）
１０１ｂ  弾性層（定着ローラ）
１０１ｃ  表面層（定着ローラ）
１０１ｄ  接触面
１０２    加圧ローラ
１０２ａ  芯材（加圧ローラ）
１０２ｂ  弾性層（加圧ローラ）
１０６    振動工具
１０６ａ  接触端面
１０６ｂ  摺動側面
１１２    熱変換部材
１１２ａ  摩擦部材
１１２ｂ  接触部材
１１２ｃ  摩擦発熱部
１１３    振動伝達部材
１１３ａ  伝達部材端面
１１３ｂ  伝達部材摺動側面
１１３ｃ  工具接合面
１２０    タンデム型画像形成部
１３０    原稿台
１４２    給紙ローラ
１４３    ペーパーバンク
１４４    給紙カセット
１４５    分離ローラ
１４６    給紙路
１４７    搬送ローラ
１４８    本体側給紙路
１５０    プリンタ部
１５６    排出ローラ対
１６０    帯電装置
２００    給紙装置
３００    スキャナ
４００    原稿自動搬送装置
５００    複写機
Ｇ    トナー担持領域
Ｌ    露光光
Ｓ    シート
Ｔ    トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３０】
【特許文献１】特開２００２−２２９３５８号公報
【特許文献２】特開平０４−１９５１７９号公報
【特許文献３】特開２０１２−０２２０１６号公報
【図１】
2014240930.tif 000004
【図２】
2014240930.tif 000005
【図３】
2014240930.tif 000006
【図４】
2014240930.tif 000007
【図５】
2014240930.tif 000008
【図６】
2014240930.tif 000009
【図７】
2014240930.tif 000010
【図８】
2014240930.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2014240930.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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