(57)【要約】【課題】  振動を利用した定着装置において、定着ローラと加圧ローラや記録材を伝搬する振動の影響によって、トナー像が乱れることを防止する定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明は、記録材上に形成された未定着トナー像に超音波振動を付加して加熱溶融することで、未定着トナー像を記録材に定着させる定着装置であって、超音波振動を付加されていない未定着トナー像を仮止めするための仮止め装置を超音波振動が付加される部分よりも記録材の搬送方向の上流側に配設することで、上記課題を解決する。【選択図】図４
2012022016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上に形成された未定着トナー像に超音波振動を付加して加熱溶融することで、前記未定着トナー像を前記記録材に定着させる定着装置であって、
前記定着装置は、前記未定着トナー像を仮止めするための仮止め装置を備え、
前記仮止め装置は、前記超音波振動が付加される部分よりも前記記録材の搬送方向の上流側に配設したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記仮止め装置は、磁気力を利用するものであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記仮止め装置は、定着液を使用するものであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記仮止め装置は、予熱手段であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１または４のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等に用いられる電子写真方式の画像形成装置に搭載される定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フルカラーの画像形成装置における熱ローラ定着方式の定着装置では、金属等の支持体である芯金の上にシリコーンゴム等の弾性体からなる弾性層を形成し、その表面を離型性に優れたフッ素樹脂で被覆した構成の定着ローラと加圧ローラを圧接させ、これらローラ間にトナー像が形成された記録材を通過させてトナー像を加熱溶融し、トナー像を記録材上に定着させている。
【０００３】
ところが、弾性層を備えた定着ローラを用いる定着装置では、画像形成装置の運転開始時に、熱伝導性の低い弾性層を持つ定着ローラを所定の温度にまで加熱する必要があり、電源投入から運転可能となるまでの待ち時間が長いという問題があった。また、定着ローラ全体を加熱しなければならないため、消費電力が大きいという問題もあった。
【０００４】
そこで、近年、振動を利用した定着装置が提案されている。これは、振動エネルギを熱エネルギへ変換してトナー像を定着させる方式である。例えば、記録材等に接触した振動部材に超音波を付加して振動させ、その振動部材のもつ振動エネルギにより記録材を直接振動させて加熱することでトナーを溶融する方法である。
【０００５】
このように、未定着トナー像へ振動を与える方式の特徴として、必要なときだけ記録材のトナー像の面に超音波振動のエネルギを与えれば良いため、予熱の必要もなく、電源投入から運転可能となるまでの待ち時間は零である。また、定着されるトナー像の部分だけ振動させればトナー像が自己発熱することになり、定着ローラや加圧ローラ等を暖める必要は無く、更に、記録材を暖める必要も無いので消費電力が抑えられ、省エネルギになる技術と云える。
【０００６】
この振動エネルギを用いた定着装置においては、振動が画像の乱れを引き起こすことから、例えば、特開２００１−２５５７６７号公報（特許文献１）には、図１１に示すように、超音波振動子２０１を利用した定着装置において、押えベルト２０２に振動伝搬防止手段２０４を配置することによって、記録紙２０３に振動が伝達するのを防止して、トナー像が乱れることを防止する定着装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５５７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術は、押えベルト２０２の振動の伝搬はある程度抑えることはできるものの、振動が記録紙２０３に伝わった場合に、未定着トナー像が振動によって乱れてしまい、画像のボケあるいは画像ムラが生ずるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動を利用した定着装置において、記録材に伝搬した振動の影響によって、トナー像が乱れることを防止する定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、記録材上に形成された未定着トナー像に超音波振動を付加して加熱溶融することで、前記未定着トナー像を前記記録材に定着させる定着装置であって、前記超音波振動を付加されていない前記未定着トナー像を仮止めするための仮止め装置を前記超音波振動が付加される部分よりも前記記録材の搬送方向の上流側に配設したことを特徴とする定着装置である。
【００１１】
また、本発明は、前記仮止め装置が磁気作用を利用することを特徴とする定着装置である。
【００１２】
また、本発明は、前記仮止め装置が定着液を使用することを特徴とする定着装置である。
【００１３】
また、本発明は、前記仮止め装置が予熱手段であることを特徴とする定着装置である。
【００１４】
また更に、本発明は、前記定着装置を備えた画像形成装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、記録材上に形成された未定着トナー像に超音波振動を付加して加熱溶融することで、未定着トナー像を記録材に定着させる定着装置であって、超音波振動を付加されていない未定着トナー像を仮止めするための仮止め装置を超音波振動が付加される部分よりも記録材の搬送方向の上流側に配設するため、定着ローラと加圧ローラや記録材を伝搬する超音波振動の影響によってトナー像が乱れることを防止できる。
【００１６】
また、本発明によれば、仮止め装置として磁気作用を利用することができるため、定着ローラと加圧ローラや記録材を伝搬する超音波振動の影響によってトナー像が乱れることを防止できる。
【００１７】
また、本発明によれば、仮止め装置として定着液を使用することができるため、定着ローラと加圧ローラや記録材を伝搬する超音波振動の影響によってトナー像が乱れることを防止できる。また、定着液が塗布された際に未定着トナー像がクレータ状に乱された場合であっても、超音波振動の熱エネルギによって、即座に修正することができる。
【００１８】
また更に、本発明によれば、仮止め装置として予熱手段を使用することができるため、定着ローラと加圧ローラや記録材を伝搬する超音波振動の影響によってトナー像が乱れることを防止できる。また、定着ローラと加圧ローラを予熱する作用もあるため、超音波振動の熱エネルギだけでは充分に定着させられなかった印字速度の速い場合や、記録材が分厚い場合にも適用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態である画像形成装置の構成を示す概略断面図の一例である。
【図２】本発明の実施形態である画像形成装置に搭載される作像ユニットの構成を示す概略断面図の一例である。
【図３】本発明の実施形態である画像形成装置の電気的構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態である画像形成装置に搭載される定着装置の第１の実施例となる仮止め装置として、磁気作用を利用した定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態である画像形成装置に搭載される定着装置の比較例となる定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図６】ベタ画像を出力した際の画像ムラを示す図である。
【図７】本発明の実施形態である画像形成装置に搭載される定着装置の第２の実施例となる仮止め装置として、定着液を利用した定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図８】本発明の実施形態である画像形成装置に搭載される定着装置の他の比較例となる定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図９】本発明の実施形態である画像形成装置に搭載される定着装置の第３の実施例となる仮止め装置として、予熱手段を利用した定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の実施形態である画像形成装置に搭載される定着装置の第３の実施例の変形例となる仮止め装置として、予熱手段を利用した定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の従来例となる画像形成装置に搭載される定着装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１００の構成を示す概略断面図の一例である。図１に示すように、画像形成装置１００は、像形成部２と、中間転写部３と、２次転写部４と、記録材供給部５と、定着装置６を備えている。
【００２１】
像形成部２は、作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂを備えている。これら各作像ユニットは、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成し、形成した静電潜像を各色のトナーによって現像して、各色のトナー像を形成する。即ち、作像ユニット１０ｙはイエロー色の画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット１０ｍはマゼンタ色の画像情報に対応するトナーを形成し、作像ユニット１０ｃはシアン色の画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット１０ｂはブラック色の画像情報に対応するトナー像を形成する。
【００２２】
作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、それぞれイエロー色現像剤、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、ブラック色現像剤を使用すること、及び、入力される画像情報のうち、イエロー色成分像に対応する画素信号、マゼンタ色成分像に対応する画素信号、シアン色成分像に対応する画素信号、ブラック色成分像に対応する画素信号がそれぞれ入力されること以外は同様の構成である。
【００２３】
このため、以下では、イエロー色に対応する作像ユニット１０ｙを代表例として示し、他の作像ユニットについてはその説明を省略する。
【００２４】
作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、中間転写媒体である中間転写ベルト２１の移動方向、即ち矢印２７の方向の上流側から下流側にこの順番で一列に並んで配列されている。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態である図１に示す画像形成装置１００に搭載される作像ユニット１０ｙの構成を示す概略断面図の一例である。
【００２６】
図１、図２に示すように、作像ユニット１０ｙは、感光体ドラム１１ｙと、感光体ドラム１１ｙの表面を均一に帯電する帯電ローラ１２ｙと、帯電された感光体ドラム１１ｙの表面にイエロー色の画像情報に応じたレーザ光１３ｙを露光して静電潜像を形成する図１に示す光走査ユニット１３と、感光体ドラム１１ｙの表面に形成された静電潜像にイエロー色のトナーを付着させることによって、イエロー色のトナー像を形成する現像装置１４ｙと、矢印２７の方向に搬送される中間転写ベルト２１に一次転写されずに、感光体ドラム１１ｙの表面に残存したトナーを除去回収するドラムクリーナ１５ｙを備えている。
【００２７】
また、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１ｙに対向する位置には、感光体ドラム１１ｙ上のトナー像を中間転写ベルト２１に一次転写させるための一次転写ローラ２２ｙが配設されている。
【００２８】
感光体ドラム１１ｙは、円柱状又は薄膜シート状、好ましくは円筒状の導電性基体と、導電性基体の表面に形成された感光層を備えている。また、感光体ドラム１１ｙは、軸線回りに回転可能に支持されており、図示しない駆動手段によって回転駆動される。なお、感光体ドラム１１ｙの構成は特に限定されるものではなく、従来から公知のものを用いることができる。本発明の実施形態では、アルミニウム素管からなる導電性基体と、アルミニウム素管の表面に形成された有機感光層からなる直径３０ｍｍの感光体ドラム１１ｙを用いた。また、アルミニウム素管は電気的に接地されている。
【００２９】
有機感光層は、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層を積層して形成されるものであっても良く、電荷発生物質と電荷輸送物質を１つの層に含むものであっても良い。また、有機感光層の層厚は、特に限定されるものではないが、本発明の実施形態では、２０μｍとした。また、有機感光層と導電性基体の間に下地層を設けても良いし、有機感光層の表面に保護層を設けても良い。
【００３０】
感光体ドラム１１ｙは、矢印の方向、即ち反時計周りの方向に回転駆動される。感光体ドラム１１ｙの駆動手段は、図示しない制御手段によって制御され、これにより感光体ドラム１１ｙの回転速度が制御される。
【００３１】
帯電ローラ１２ｙは、感光体ドラム１１ｙの表面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。帯電手段は帯電ローラ１２ｙに限定されるものではなく、帯電ローラ１２ｙに代えて、例えば、ブラシ型帯電器、チャージャ型帯電器、またはスコロトロン等のコロナ帯電器等を用いても良い。
【００３２】
光走査ユニット１３は、表面が均一に帯電された感光体ドラム１１ｙの表面にイエロー色の画像情報に対応するレーザ光１３ｙを照射し、感光体ドラム１１ｙの表面に、イエロー色の画像情報に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段である。レーザ光１３ｙの光源には、例えば半導体レーザ素子等が用いられる。
【００３３】
現像装置１４ｙは、感光体ドラム１１ｙに対向するように配置された現像スリーブ１７ｙの表面に、イエロー色のトナーとキャリアを含むイエロー色現像剤１６ｙを担持して、感光体ドラム１１ｙの表面に対向する位置まで搬送し、感光体ドラム１１ｙの表面に形成されている静電潜像を現像して顕像化する現像手段である。現像手段の構成はこれに限らず、例えばキャリアを含まない一成分現像剤を用いて現像を行う現像装置１４ｙを用いても良い。
【００３４】
図２に示すように、現像スリーブ１７ｙは、感光体ドラム１１ｙに近接する現像ニップ部において、感光体ドラム１１ｙの回転駆動方向と同じ方向に回転駆動する。従って、軸線回りの回転駆動方向は感光体ドラム１１ｙの回転駆動方向とは逆方向、即ち時計周りの矢印の方向になる。
【００３５】
以下に、本発明の実施形態である画像形成装置１００に用いられる図２に示す現像剤１６ｙの構成成分について詳細に説明する。
【００３６】
トナーは、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する。結着樹脂としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリスチレン、スチレンの置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン等が挙げられる。結着樹脂は１種単独使用もしくは２種以上を併用できる。
【００３７】
これらの結着樹脂の中でも、カラートナー用としては、保存性、耐久性等の点から、軟化点１００〜１５０℃、ガラス転移点５０〜８０℃の結着樹脂が好ましく、これらの軟化点及びガラス転移点を有するポリエステルが特に好ましい。ポリエステルは軟化又は溶融状態で高い透明度を示す。結着樹脂がポリエステルである場合、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が重ね合わされた多色トナー像を図１に示す記録材８に定着させると、ポリエステル自体は透明化するので、減法混色によって充分な発色が得られる。
【００３８】
着色剤としては、電子写真方式の画像形成分野に用いられるトナー用顔料及び染料を使用できる。顔料としては、例えば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料等の有機系顔料、カーボンブラック、酸化チタン、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルー等の無機系顔料、アルミニウム粉等の金属粉が挙げられる。顔料は１種単独使用もしくは２種以上を併用できる。
【００３９】
離型剤としては、例えば、ワックスを使用できる。ワックスとしては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックス等が挙げられる。
【００４０】
トナーは、結着樹脂、着色剤及び離型剤の他に、帯電制御剤、流動性向上剤、定着促進剤、導電剤等の一般的なトナー用添加剤の１種又は２種以上を含有できる。
【００４１】
また、トナー像の乱れを磁力で防止するために、トナーに磁性粉を含有させ、磁性トナーとしても良い。磁性粉としては、鉄、コバルト、ニッケル等の金属粉末或いはこれらの合金粉末、或いは窒化鉄等の磁性焼結体粉末を使用できる。
【００４２】
トナーは、着色剤、離型剤等を結着樹脂と溶融混練して粉砕する粉砕法、着色剤、離型剤、結着樹脂等のモノマーを均一に分散した後、結着樹脂のモノマーを重合させる懸濁重合法、結着樹脂、着色剤、離型剤等を凝集剤によって凝集させ、得られる凝集物の微粒子を加熱する乳化凝集法等の公知の方法によって製造できる。
【００４３】
トナーの体積平均粒径は、特に制限されないが、好ましくは２〜７μｍである。体積平均粒径がこの範囲内であるトナーを用いることにより、記録材８に対して隙間無く、トナー像を敷き詰められるので、トナー量が少なくても高画質化を達成でき、トナー消費量の低減化にも繋がる。
【００４４】
トナーの体積平均粒径が２μｍ未満では、トナーの流動性が低下し、現像される際に、トナーの供給、撹拌及び帯電が不充分になり、現像されるトナー量の不足、逆極性トナーの増加等が起こり、高画質の出力画像が得られない場合がある。  
【００４５】
一方、体積平均粒径が７μｍを超えると、トナーの中心部分まで軟化し難い大粒径のトナーが多くなるので、記録材８へのトナー像の定着性が低下するとともに、出力画像の発色が悪くなり、特に、透光性フィルムへの定着の場合には、出力画像が暗くなってしまう。
【００４６】
本発明の実施形態では、各色のトナーは、次に示す構成を有する。トナーは、ガラス転移点６０℃、軟化点１２０℃及び体積平均粒径は６μｍであり、負帯電性の絶縁性非磁性トナーである。このトナーを用いて、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、型番：Ｘ−Ｒｉｔｅ３１０による画像濃度の測定値が１．４以上を得るには、０．５ｍｇ／ｃｍ２のトナー量が必要である。
【００４７】
結着樹脂は、ガラス転移点６０℃、軟化点１２０℃のポリエステル、離型剤は、ガラス転移点５０℃、軟化点７０℃の低分子ポリエチレンワックス、着色剤は、各色の顔料を含み、ワックス含有量は、トナー全量の７重量％、顔料含有量は、トナー全量の１２重量％、残りのトナー全量は、結着樹脂のポリエステルである。
【００４８】
このトナーに含まれる低分子ポリエチレンワックスは、結着樹脂のポリエステルよりもガラス転移点及び軟化点が低いワックスである。このようなワックスを用いれば、結着樹脂のガラス転移点よりも低い温度下であっても、トナー同士の付着力、トナーと図１に示す中間転写ベルト２１又は記録材８との付着力が増加するので、液状である定着液を塗布する際に、定着液によってトナーが流れたり、凝集等が発生するのを抑制できる。また、トナー中のワックスが軟化すれば、ワックスが存在する箇所からトナー内部に定着液が浸透し易くなる利点もある。
【００４９】
従って、定着液の塗布時にトナー全体が短時間で軟化又は膨潤するので、図１に示す記録材８への定着時に充分な定着強度が得られ、トナー像の重ね合わせによる発色も充分になる。
【００５０】
現像剤１６ｙは、トナーの他に、キャリアを含んでいても良い。キャリアとしては、磁性を有する粒子を使用することができる。磁性を有する粒子の具体例としては、例えば、鉄、フェライト及びマグネタイト等の金属、これらの金属とアルミニウム又は鉛等の金属との合金が挙げられる。これらの中でも、フェライトが好ましい。
【００５１】
また、磁性を有する粒子に樹脂を被覆した樹脂被覆キャリア、又は樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリア等をキャリアとして用いても良い。磁性を有する粒子に被覆する樹脂としては、特に制限されないが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂、及びフッ素含有重合体系樹脂等が挙げられる。また、樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としても、特に制限されないが、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。
【００５２】
キャリアの形状は、球形又は扁平形状が好ましい。また、キャリアの体積平均粒径は、特に制限されないが、高画質化を考慮すると、好ましくは３０μｍ以上５０μｍ以下である。
【００５３】
キャリアの抵抗率は、好ましくは１０８Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上である。キャリアの抵抗率は、キャリアを０．５ｃｍ２の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を載せ、荷重と容器底面の電極の間に１０００Ｖ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加した時の電流値を読取ることから、計算して得られる値である。
【００５４】
抵抗率が低いと、現像スリーブ１７ｙにバイアス電圧を印加した場合、キャリアに電荷が注入されてしまい、感光体ドラム１１ｙにキャリア粒子が付着し易くなってしまう。バイアス電圧もブレークダウンが起こり易くなる。
【００５５】
キャリアの飽和磁化は、好ましくは１０〜６０ｅｍｕ／ｇ、更に好ましくは１５〜４０ｅｍｕ／ｇである。飽和磁化は、現像スリーブ１７ｙの磁束密度にもよるが、現像スリーブ１７ｙの一般的な磁束密度の条件下においては、１０ｅｍｕ／ｇ未満であると磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となる場合がある。逆に、飽和磁化が６０ｅｍｕ／ｇを超えると、キャリアの穂立ち量が高くなり過ぎ、非接触現像では、潜像担持体である感光体ドラム１１ｙと非接触状態を保ち続けることが困難になる。また、接触現像ではトナー像に掃き目が現れ易くなる場合がある。
【００５６】
現像剤１６ｙにおけるトナー及びキャリアの使用割合は特に制限されず、トナー及びキャリアの種類に応じて適宜選択すれば良い。
【００５７】
ドラムクリーナ１５ｙは、中間転写ベルト２１に一次転写されずに感光体ドラム１１ｙ上に残存したイエローのトナー像を感光体ドラム１１ｙの表面から除去して回収する。
【００５８】
このように、作像ユニット１０ｙでは、感光体ドラム１１ｙをその軸線回りに回転駆動させながら、図示しない電源により、帯電ローラ１２ｙに、例えば−１２００Ｖを印加して放電させることより、感光体ドラム１１ｙの表面を、例えば−６００Ｖに帯電させる。次に、帯電状態にある感光体ドラム１１ｙの表面に、図１に示す光走査ユニット１３からイエロー色の画像情報に対応するレーザ光１３ｙを照射し、イエロー色の画像情報に対応する露光電位−７０Ｖの静電潜像を形成する。
【００５９】
次いで、感光体ドラム１１ｙの表面を現像スリーブ１７ｙの表面に担持されるイエロー色現像剤に近接させる。現像スリーブ１７ｙには現像電位として−４５０Ｖの直流電圧が印加されており、現像スリーブ１７ｙと感光体ドラム１１ｙの電位差によって、静電潜像にイエロー色のトナーが付着し、感光体ドラム１１ｙの表面にイエロー色のトナー像が形成される。このイエロー色のトナー像は、感光体ドラム１１ｙの表面に圧接し、矢印２７の方向に回転駆動される中間転写ベルト２１に中間転写される。
【００６０】
感光体ドラム１１ｙの表面に残留するイエロー色のトナーはドラムクリーナ１５ｙにより除去回収される。以降、同様にしてイエロー色のトナー像の形成動作が繰り返し実行される。
【００６１】
図１に示すように、中間転写部３は、中間転写ベルト２１と、一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂと、支持ローラ２３，２４，２５と、ベルトクリーナ２６を備えている。
【００６２】
中間転写ベルト２１は、支持ローラ２３，２４，２５の間に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状の像担持体であり、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂとほぼ同じ周速度で、矢印２７の方向に向かって移動するように回転駆動される。
【００６３】
中間転写ベルト２１には、例えば、厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを使用できる。但し、中間転写ベルト２１の材料はポリイミドに限定されるものではなく、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂や、各種ゴムから構成されるフィルムを用いても良い。また、合成樹脂又は各種ゴムからなるフィルム中に、中間転写ベルト２１の電気抵抗値を調整するために、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、グラファイトカーボン等の導電材が配合されていても良い。
【００６４】
また、中間転写ベルト２１には、トナーに対する付着力の弱いフッ素樹脂組成物やフッ素ゴム等から構成される被覆層が設けられていても良い。被覆層の構成材料としては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＦＡ（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）等が挙げられる。被覆層には導電材が配合されていても良い。
【００６５】
中間転写ベルト２１の像担持面は、中間転写ベルト２１の回転駆動方向における上流側から順番に、即ち、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂの順番にこれらに圧接していく。中間転写ベルト２１と感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂが圧接する位置が各色トナー像の中間転写位置である。
【００６６】
一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂは、それぞれ、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに対向するように設けられ、且つ中間転写ベルト２１における像担持面の反対面に圧接し、更に、図示しない駆動手段によりその軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。
【００６７】
一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂには、例えば、金属製軸体と、金属製軸体の表面に被覆される導電性層を含むローラ状部材が用いられる。金属製軸体は、例えば、ステンレス鋼等の金属により形成される。金属製軸体の直径は特に制限されないが、好ましくは８〜１０ｍｍである。導電性層は、導電性弾性体等により形成される。導電性弾性体としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、カーボンブラック等の導電剤を含む、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンを用いることができる。この導電性層によって、中間転写ベルト２１に高電圧が均一に印加される。
【００６８】
一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂには、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂの表面に形成されるトナー像を中間転写ベルト２１上に転写するために、トナーの帯電極性とは逆極性の中間転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに形成されるイエロー色、マゼンタ色、シアン色、及びブラック色のトナー像が中間転写ベルト２１の像担持面に順次重ね合わさって転写され、多色のトナー像が形成される。ただし、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の一部の画像情報しか入力されない場合には、作像ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂのうち、入力される画像情報の色に対応する作像ユニットにだけ、トナー像が形成される。
【００６９】
支持ローラ２３，２４，２５のうち、支持ローラ２３，２５は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられ、張架した中間転写ベルト２１を矢印２７の方向に回転駆動させる。支持ローラ２３，２４，２５には、例えば直径３０ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム製円筒体が用いられる。
【００７０】
このうち、支持ローラ２４は、中間転写ベルト２１を介して、２次転写ローラ２８と圧接して２次転写ニップ部３０を形成するようになっている。即ち、支持ローラ２４は、中間転写ベルト２１を張架する機能、及び中間転写ベルトを回転駆動する機能に加えて、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録材８に２次転写させる機能も有している。なお、支持ローラ２４は電気的に接地されている。
【００７１】
ベルトクリーナ２６は、中間転写ベルト２１の像担持面上のトナー像を２次転写部４によって記録材８に転写した後、記録材８に転写されずに像担持面上に残存するトナー像を除去する部材であり、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２５に対向するように設けられる。
【００７２】
このように、中間転写部３では、一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂに、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が均一に印加されることによって、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ上に形成されたトナー像は中間転写ベルト２１の像担持面の所定位置に重ね合わされて一次転写され、中間転写ベルト２１上に多色のトナー像が形成される。このトナー像は、２次転写ニップ部３０において記録材８に２次転写される。２次転写後に中間転写ベルト２１の像担持面に残留するトナー及び紙粉等がベルトクリーナ２６により除去され、像担持面には再度、トナー像が転写される。
【００７３】
図１に示すように、２次転写部４は、支持ローラ２４と、２次転写ローラ２８を備えている。２次転写ローラ２８は、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２４に圧接し、且つ軸線方向に回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。
【００７４】
２次転写ローラ２８は、例えば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層からなる。金属製軸体は、例えば、ステンレス鋼等の金属により形成される。導電性層は、導電性の弾性体等により形成される。導電性の弾性体としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、カーボンブラック等の導電材を含む、ＥＰＤＭ、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンが挙げられる。
【００７５】
２次転写ローラ２８は図示しない電源に接続され、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が均一に印加される。中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２８の圧接部が２次転写ニップ部３０である。
【００７６】
２次転写部４では、中間転写ベルト２１上のトナー像が２次転写ニップ部３０に搬送されるのに同期して、記録材供給部５から送給される記録材８が２次転写ニップ部３０に搬送される。そして、２次転写ニップ部３０において、トナー像と記録材８とが重ね合わされ、２次転写ローラ２８にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が均一に印加されることによって、中間転写ベルト２１上のトナー像が記録材８に２次転写される。そして、トナー像を担持した記録材８は、定着手段である定着装置６に搬送される。
【００７７】
なお、中間転写部３及び２次転写部４は、潜像担持体である感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を記録材８に転写させるための転写手段に相当する。
【００７８】
以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
【００７９】
図３は、本発明の実施形態である図１に示す画像形成装置１００の電気的構成を示す概略ブロック図である。
【００８０】
図１に示した画像形成装置１００は、外部から入力された画像データ、又は原稿読み取りによって得られた画像データに基づいて、記録材８に多色または単色の出力画像を形成する。
【００８１】
図３に示すように、画像形成装置１００は、装置制御手段１０１、記憶手段１０２、演算手段１０３を含む。装置制御手段１０１は、画像形成装置１００における画像形成動作を統括的に制御する。
【００８２】
記憶手段１０２には、画像形成装置１００の上面に配置された表示部１０４及び入力部１０５を有する図示しない操作パネルを介して入力される印刷指令、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しない各種センサ等からの検知結果、外部機器からＵＳＢ（登録商標）／ＬＡＮ１０６を介して入力される画像データ、画像形成装置１００内部の各ユニットの動作を制御するための各種設定値及びデータテーブル、各種制御を実行するためのプログラム等が記憶可能となっている。
【００８３】
記憶手段１０２には、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等が挙げられる。外部機器には、画像データの形成、又は取得が可能であり、しかも画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気・電子機器、例えば、コンピュータ、デジタルカメラ等が挙げられる。
【００８４】
演算手段１０３は、記憶手段１０２に記憶される印刷指令、検知結果、画像データ等の各種データ、及び各種制御を実施するためのプログラムを取り出し、各種検知及び／又は判定を行う。
【００８５】
装置制御手段１０１は、演算手段１０３における各種判定結果、演算結果等に応じて、画像形成装置１００内部の各ユニットに制御信号を送付し、動作制御を行う。
【００８６】
装置制御手段１０１及び演算手段１０３は、例えば、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ等によって実現される処理回路である。
【００８７】
また、画像形成装置１００は、例えば、スキャナとプリンタを備えた複合機であり、原稿画像を読み取る読取部１０７、読み取った原稿画像を適正な電気信号に変換して画像データを生成する画像処理部１０８、生成された画像データをトナーにて顕像化して、紙に出力画像を形成する像形成部２を備えている。
（実施例１）
図４は本発明の実施例１の定着装置６ａの構成を示す概略断面図である。未定着トナーの仮止め装置としては、磁気作用を利用している。。
【００８８】
図４に示すように、定着装置６ａは、超音波振動ユニット８０、定着ローラ５０、加圧ローラ６４を備えた振動を利用した定着方式の定着装置である。
【００８９】
超音波振動ユニット８０は、超音波振動子８１で発生させた振動を、ホーン８２にて振動を増幅・伝搬し、更に、定着ローラ５０の長手方向端部に配設された図示しないフランジ部分に振動を伝える構成である。
【００９０】
本実施例の場合、図３に示した装置制御手段１０１で、画像形成装置１００の表示部１０４及び入力部１０５を有する操作パネルを介して、或いは外部機器からＵＳＢ（登録商標）／ＬＡＮ１０６を介して印刷指令を受けると、超音波振動子８１に電力を供給する不図示の電源に制御信号を送り、超音波振動子８１への電力供給を開始させる。
【００９１】
同時に、装置制御手段１０１は、加圧ローラ６４を回転駆動させる図示しない駆動手段にも制御信号を送り、加圧ローラ６４を矢印５６の方向に回転駆動させる。
【００９２】
超音波振動子８１は、圧電素子８３の上下にブロック８４を配置して図示しないボルトにて締結して構成されているボルト締めランジュバン型の超音波振動子を用いた。
【００９３】
圧電素子８３の材料としては、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックス等のファインセラミックスや、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の単結晶、又は酸化亜鉛スパッタ薄膜を使用することができ、振動周波数、定着装置６ａの寿命等を鑑みて適用範囲内にある材料を選択することができる。
【００９４】
ホーン８２は、超音波振動子８１に接続され、超音波振動子８１の振動を増幅・伝搬する。ホーン８２を形成する材料としては、この部分が超音波周波数下で高速振動するとともに、超音波振動子８１や定着ローラ５０のフランジ等から様々な応力を受けるので、金属疲労に強い材料が好ましく、加圧状態で超音波振動を受けても弾性的に伸縮するものであれば良い。具体的にはジェラルミン、アルミ合金やチタン合金等が好ましい。
【００９５】
定着ローラ５０は、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、且つ図示しない駆動手段によって駆動されて矢印５６の方向に所定の速度で回転する。
【００９６】
定着ローラ５０は、矢印Ｚ方向に搬送されてきた記録材８に担持されるトナー像を構成するトナーを振動による熱で加熱溶融させて、加圧ローラ６０とともに記録材８に定着させる。
【００９７】
図４では、定着ローラ５０として、芯金５１、表面層５２を含むローラ状部材を使用する。芯金５１を形成する金属には熱伝導率の高い金属を使用する。例えば、アルミニウム、鉄等を使用することができる。芯金５１の形状としては、円筒状又は円柱状等が挙げられる。
【００９８】
表面層５２を構成する材料としては、耐熱性及び耐久性に優れ、トナーＹとの付着力が弱いものであれば特に制限されないが、例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂材料、又はフッ素ゴム等が挙げられる。表面層５２は、厚さ約３０〜５０μｍのＰＦＡチューブ層である。
【００９９】
本実施例では、定着ローラ５０は、外径４０ｍｍ、肉厚０.４５ｍｍの鉄製の芯金５１上に、表面層５２として３０μｍのＰＦＡチューブ層を設けたローラである。
【０１００】
なお、芯金５１と表面層５２の間に弾性層を設けても良い。弾性層を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限されないが、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、又はフルオロシリコーンゴム等が挙げられる。これらの中でも、特に、ゴム弾性に優れるシリコーンゴムが好ましい。
【０１０１】
加圧ローラ６４は、定着ローラ５０の鉛直方向下側に位置し、図示しない加圧機構により定着ローラ５０に圧接された状態で回転自在に設けられる。加圧ローラ６４は定着ローラ５０の回転に伴って従動回転する。
【０１０２】
加圧ローラ６４は、定着ローラ５０によるトナー像の記録材８への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録材８に対して押圧することによって、トナー像の記録材８への定着を促進する。なお、定着ローラ５０と加圧ローラ６４の圧接部は定着ニップ部５５である。
【０１０３】
図４に示すように、磁性トナーＹ１によりトナー像が形成された未定着のトナー像が矢印Ｚ方向に向かって定着ニップ部５５に近づいたとき、仮止め装置として、磁気粒６８を含有した加圧ローラ６４の磁気作用により、磁性トナーＹ１が記録材８に吸引される。そのため、記録材８が定着ニップ部５５に近づき、記録材８に振動が伝搬してきた場合でも、トナー像の乱れを起こさず、定着ニップ部５５にて確実に定着を行うことができる。なお、記録紙８を定着ニップ５５に突入させる際、下方向から侵入させることが好ましい。これは、記録紙８上の磁性トナーＹ１を加圧ローラ６４の磁気粒６８に近づけるためである。
【０１０４】
本実施例では、加圧ローラ６４として、芯金６５と、弾性層６６と、表面層６７からなる外径４０ｍｍのローラ状部材を用いた。
【０１０５】
芯金６５を形成する金属には熱伝導率の高い金属を使用でき、例えば、アルミニウム、鉄等が挙げられる。芯金６５の形状としては、円筒状、円柱状等が挙げられるが、芯金６５からの放熱量が少ない円筒状が好ましい。本実施例では、芯金６５として厚み３ｍｍの円筒状の鉄製のローラを用いた。
【０１０６】
表面層６７を構成する材料としては、耐熱性及び耐久性に優れ、トナーとの付着力が弱いものであれば特に制限されず、例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂材料、又はフッ素ゴム等が挙げられる。本実施例では、表面層６７として、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ層を用いた。
【０１０７】
弾性層６６を構成する材料としては、ゴム材料に磁気粒６８を含有させたものを用いている。ゴム材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限されず、耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられる。これらの中でも、特に液状熱硬化型シリコーンゴムが好ましい。本実施例では、弾性層６６として厚み５ｍｍの液状熱硬化型シリコーンゴムを用いた。
【０１０８】
また、磁気粒６８としては、フェライト磁気粒を使用することができる。
【０１０９】
図４に示す本実施例の定着装置６ａを用いて画像形成動作を行ったところ、ベタ画像で顕著な画像ムラは見られなかった。
（実施例１の比較例）
図５は定着装置６ｂの構成を示す概略断面図であり、本発明の実施例１の比較例である。
【０１１０】
本比較例は、図４に示す定着装置６ａに示した実施例１とは、使用するトナーが磁性トナーに限定されないことと加圧ローラ６０が磁気粒を含有しない点が異なる。
【０１１１】
図６は、図５に示す定着装置６ｂが搭載された画像形成装置１００にて、図６に示す矢印の方向にＡ４用紙を通紙し、用紙全面にベタ画像を出力した際の画像ムラの一例を示す図である。図６に示されるように、本比較例の定着装置では、ベタ画像を定着した場合、用紙の通紙方向に画像ムラが顕著に見られた。
（実施例２）
図７は本発明の実施例２の定着装置６ｃの構成を示す概略断面図である。仮止め装置として、定着液９１を利用している。
【０１１２】
図７に示すように、定着装置６ｃは、定着ベルト７１、超音波振動ユニット８０、テンションローラ７５，７６、加圧ローラ６０を備えた振動を利用した定着ベルト方式の定着装置である。
【０１１３】
定着ベルト７１は、互いに略平行に配置された超音波振動ユニット８０のホーン８２とテンションローラ７５、７６に張架されてループ状の移動経路を形成する無端状のベルト部材であり、矢印Ｚ方向に搬送されてきた記録材８上のトナーＹを振動により加熱溶融させて記録材８に定着させるためのものである。
【０１１４】
具体的には、ホーン８２と加圧ローラ６０は定着ベルト７１を介して圧接するように配置されており、定着ベルト７１は、超音波振動子８１の振動エネルギをホーン８２にて増幅・伝搬し、この定着ベルト７１と加圧ローラ６０の間に挿入された記録材８に担持されているトナー像を構成するトナーＹを振動により加熱溶融させて記録材８に定着させる。なお、定着ベルト７１は矢印５６ａ方向に回転駆動される加圧ローラ６０に従動して、矢印７９の方向に従動回転するようになっている。
【０１１５】
本実施例では、定着ベルト７１として、基材層７２と、弾性層７３と、離型層７４を含む３層構造からなる無端ベルトを用いた。
【０１１６】
基材層７２を形成する材料としては、耐熱性及び耐久性に優れるものであれば特に制限されないが、耐熱性合成樹脂を上げることができ、これらの中でも、ポリイミド、ポリアミドイミド、ニッケル電鋳、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等が好ましい。これらの材料は、強度、耐熱性等に優れている。基材層７２の厚さは、特に制限されないが、好ましくは、３０μｍ以上２００μｍ以下である。本実施例では、ポリイミドからなる厚さ５０μｍの基材層７２を用いた。
【０１１７】
弾性層７３を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限されないが、耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコーンゴムが好ましい。
【０１１８】
また、弾性層７３の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で１度以上６０度以下であることが好ましい。ＪＩＳ−Ａ硬度がこの範囲内であれば、弾性層７３の強度の低下、密着性の不良を防止しつつ、トナーＹの定着性の不良を防止できる。シリコーンゴムとしては、具体的には、１成分系、２成分系又は３成分系以上のシリコーンゴム、低温硬化型、室温硬化型又は加熱硬化型のシリコーンゴム、縮合型又は付加型のシリコーンゴム等を使用できる。
【０１１９】
また、弾性層７３の厚さは、１００μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。弾性層７３の厚さを２００μｍ以下とすることで、弾性層７３の変形を抑制し、定着ベルト７１に皺が発生することを抑制できる。逆に、弾性層７３の厚さが１００μｍ未満であると、定着ベルト７１の製造工程において、液状シリコーンゴムを基材層７２と離型層７４の間に注入するのが困難となる。
【０１２０】
また、弾性層７３の厚さが１００μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であれば、弾性層７３の弾性効果を維持しつつ、断熱性を低減できるので省エネルギ効果を発揮できる。本実施例では、シリコーンゴムからなる厚さ１５０μｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度で５度の弾性層７３を設けた。
【０１２１】
テンションローラ７５、７６は、回転自在に支持され、且つ図示しない加圧手段によって定着ベルト７１をホーン８２とは異なる方向に付勢してこの定着ベルト７１にテンションを加えられるように設けられたローラ状部材である。テンションローラ７５、７６は、定着ベルト７１に従動して矢印７９の方向に従動回転する。テンションローラ７５、７６には、例えば、アルミニウム、鉄等の金属製ローラを使用できる。必要に応じて金属製ローラの表面にフッ素樹脂層を設けても良い。また、金属製の芯金部への熱移動を抑制するためにスポンジ層を設けても良い。
【０１２２】
これにより、定着ベルト７１及び、テンションローラ７５，７６が加圧ローラ６０の回転に従動して従動回転する。
【０１２３】
加圧ローラ６０は、定着ベルト７１によるトナー像の記録材８への振動による加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録材８に対して押圧することによって、トナー像の記録材８への定着を促進する。
【０１２４】
芯金６１、弾性層６２、表面層６３を構成する材料としては、図４に示す実施例１の定着装置６ａの芯金６５、弾性層６６、表面層６７と同様の材料を用いることができる。
【０１２５】
未定着トナー像に対して、トナーＹ２を軟化及び／又は膨潤させる液状である定着液９１を塗布することで、未定着トナー像を仮止めできるようにしている。
【０１２６】
仮止め装置９０は、定着液９１を未定着トナー像に塗布できる手段であれば良く、インクジェットヘッドや超音波噴霧器を使用することができる。
【０１２７】
仮止め装置９０としてインクジェットヘッドを使用する場合、インクジェットヘッドは、微小量の定着液９１の液滴を飛ばしながら、記録材８の搬送方向Ｚと略直交する長手方向へ移動する。インクジェットヘッドにおける液滴を飛ばす方式としては、ピエゾ素子を使った方式、ヒータの加熱による液体の膜沸騰を利用したバブルジェット（登録商標）方式、静電吸引による方式等、どの方式を使っても良い。
【０１２８】
インクジェットヘッドのノズル数を大幅に増やしたものを使用し、記録材８の搬送方向Ｚと略直交する長手方向の幅が画像形成領域幅以上となるようにしても良い。これにより、インクジェットヘッドは定位置に固定された状態で定着液９１の噴射を行うため、記録材８を搬送するだけで、定着液９１の塗布が行えるようになる。この方式では、インクジェットヘッドの移動が無いので、定着液９１の塗布を高速に行うことができる。
【０１２９】
また、仮止め装置９０として超音波噴霧器を使用する場合、超音波噴霧器としては、一般に加湿器等に使われる２．４ＭＨｚ程度の周波数で振動を行う超音波振動子を仮止め装置９０内の定着液９１の中に入れて振動させる。それにより、超音波エネルギを定着液９１の液面に集中させて、そのエネルギで定着液９１の液滴を飛散させることにより定着液９１を霧化させ、未定着トナー像に定着液９１を塗布することができる。
【０１３０】
定着液９１は、トナーＹ２を軟化及び／又は膨潤させる液状のものである。定着液９１の好ましい具体例として、トナーを軟化及び／又は膨潤させる作用を有する有機化合物と、この有機化合物を溶解または分散できる溶媒成分を含む。
【０１３１】
有機化合物としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン等のケトン類、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、ジメチルエーテル等のエーテル類、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸と、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類から形成されるエステル類等が挙げられる。これらの中でも、エーテル類及びエステル類が好ましく、エステル類が特に好ましい。エーテル類の中では、ジエチルエーテルが特に好ましい。エステル類の中では、酢酸エチル、酢酸メチル、蟻酸メチル、蟻酸エチルが好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。
【０１３２】
有機化合物は、１種単独で使用でき、又は２種以上を併用できる。有機化合物は、常温での揮発性を有するとともに、ポリエステル等のトナーＹ２の結着樹脂を軟化及び／又は膨潤させる作用に優れる。
【０１３３】
定着液９１における有機化合物の含有量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるものの、好ましくは定着液９１の全量の１〜５０重量％、更に好ましくは定着液９１の全量の５〜５０重量％、特に好ましくは定着液９１の全量の１０〜４０重量％である。
【０１３４】
１重量％未満では、トナーＹ２の軟化及び／又は膨潤作用が不充分になり、トナー像の記録材８への定着強度が低下する場合がある。
【０１３５】
逆に、５０重量％を超えると、相対的に有機化合物を溶解または分散できる溶媒成分の含有量が減少することになり、定着液９１のトナー像に対する浸透性が低下し、トナー像の表層だけしか、軟化及び／又は膨潤しなくなるので、トナー像の記録材８に対する定着強度が低下する場合がある。
【０１３６】
溶媒成分としては、有機化合物を溶解または分散し得る液体成分であれば、特に制限されず、トナー像への浸透性等を考慮すると、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）が好ましい。ＨＦＥは、表面張力及び粘度が小さいので、トナーＹ２の粒子間、トナーＹ２と記録材８との接触面等に浸透し易い。
【０１３７】
このため、ＨＦＥとともに有機化合物が、トナーＹ２の粒子間、トナーＹ２と記録材８との接触面等に運ばれると、トナーＹ２を瞬時に軟化及び／又は膨潤させ得ることができる。
【０１３８】
このようにして、定着液９１の塗布時にトナーＹ２が瞬時に軟化及び／又は膨潤すると、記録材８への定着時に充分な定着強度が得られ、トナー像の重ね合わせによる発色も充分になる。
【０１３９】
また、ＨＦＥは、蒸発潜熱が小さいので、室温でも短時間で揮発し、記録材８の乾燥を速くできる利点もある。
【０１４０】
ＨＦＥとしては公知のものを使用でき、例えば、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナイソブチルエーテル、１，１，２，２−テトラフルオロエチル  ２，２，２−トリフルオロエチルエーテル等が挙げられる。ＨＦＥは１種単独で使用でき、又は２種以上を併用できる。
【０１４１】
定着液９１におけるＨＦＥの含有量は、特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるものの、好ましくは定着液９１の全量の５０〜９９重量％、更に好ましくは定着液９１の全量の５０〜９５重量％、特に好ましくは定着液９１の全量の６０〜９０重量％である。
【０１４２】
５０重量％未満では、定着液９１のトナー像に対する浸透性が低下し、トナー像の表層だけ、軟化及び／又は膨潤するに留まり、トナー像の記録材８に対する定着強度が低くなる場合がある。
【０１４３】
一方、９９重量％を超えると、相対的に有機化合物の含有量が少なくなるので、定着液９１のトナーＹ２に対する軟化及び／又は膨潤させる作用が低下し、トナー像の記録材８に対する定着強度が不充分になる場合がある。
【０１４４】
定着液９１には、有機化合物及び溶媒成分の他に、有機化合物の分散状態を保ち、トナーＹ２との濡れ性を向上させる界面活性剤を添加しても良い。
【０１４５】
界面活性剤としては、公知のものを使用でき、例えば、脂肪酸誘導体硫酸エステル塩、リン酸エステル等の陰イオン界面活性剤、四級アンモニウム塩、複素環アミン等の陽イオン界面活性剤、アミノ酸エステル、アミノ酸等の両性イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
【０１４６】
仮止め装置９０として、インクジェット方式で定着液９１の塗布を行い、充分な定着性も確保しようとした場合、定着液９１を塗布した際にクレータ状のトナー像の乱れが発生する問題があった。
【０１４７】
しかし、本実施例では、超音波振動の熱エネルギによって確実に定着を行えるため、クレータ状のトナー像の乱れを即座に修正することができる。
【０１４８】
また、未定着トナー像が乱されない程度にトナーＹ２が溶融できていれば、超音波振動の熱エネルギによって確実に定着を行えるため、定着液９１の使用量を少なくすることもできる。
【０１４９】
更に、仮止め装置９０は、超音波振動が付加される定着ニップ部５５よりも記録材８の搬送方向Ｚの上流側に配設しているため、記録材８を伝搬する超音波振動の影響によってトナー像が乱れることもない。
【０１５０】
図７に示す本実施例の定着装置６ｃを用いて画像形成動作を行ったところ、ベタ画像で顕著な画像ムラは見られなかった。
（実施例２の比較例）
図８は定着装置６ｄの構成を示す概略断面図であり、本発明の実施例２の比較例である。
【０１５１】
本比較例は、実施例２と異なり、トナー像が形成された未定着トナー像を構成するトナーＹが矢印Ｚ方向に向かって定着ニップ部５５を通過するまでの間に、図７に示す実施例２の仮止め装置９０が配置されていない。それ以外は、実施例２と同様である。
【０１５２】
本比較例の定着装置６ｄでは、実施例２の定着装置６ｃと異なり、仮止め装置が無いため、図６と同様に、トナー像の乱れに起因する画像ムラが、特にベタ画像で顕著に見られた。
（実施例３）
図９は本発明の実施例３の定着装置６ｅの構成を示す概略断面図である。仮止め装置として、予熱手段９２を利用している。
【０１５３】
本実施例は、実施例２と同様にベルト方式の定着装置である。図７に示す実施例２の定着装置６ｃと異なり、仮止め装置９０は配置されていないが、定着装置６ｅの定着ニップ部５５よりも記録材８の搬送方向Ｚの上流側に予熱手段９２を設けている。予熱手段９２としては、ハロゲンランプを内蔵した中空のローラ７８を用いている。
【０１５４】
未定着トナー像が形成された記録材８が予熱手段９２の近傍に到達すると、予熱手段９２の熱によって、未定着トナー像が記録材８に仮止めされる定着が行われる。その後、記録材８が定着ニップ部５５の近傍に接近することで、記録材８を伝搬してくる超音波振動を受けたとしても、既に仮止めされているので、トナー像の乱れを起こさず、定着ニップ部５５にて、確実に定着を行うことができる。
【０１５５】
本実施例では、予熱手段９２からの予備加熱により、記録材８の未定着トナー像が乱されない程度に、未定着トナー像を構成するトナーＹ２を溶融させれば良いため、予備加熱の加熱温度を低く設定することができる。
【０１５６】
また、超音波振動の熱エネルギによって、確実に定着を行えるため、予備加熱の加熱時間も短時間で済ませられることとなり、図１に示す画像形成装置１００の電源を入れてから、画像形成動作が行えるまでの待機時間も短縮できる。
【０１５７】
更に、定着ベルト７１と加圧ローラ６０を予熱する作用もあるため、超音波振動の熱エネルギだけでは充分に定着させられなかった画像形成装置１００の印字速度が速い場合や、記録材８が分厚い場合にも適用させることができる。
【０１５８】
図９に示す本実施例の定着装置６ｅを用いて画像形成動作を行ったところ、ベタ画像で顕著な画像ムラは見られなかった。
【０１５９】
図１０は、実施例３の変形例であり、予熱手段としてセラミックヒータ９３を用いた例の概略断面図である。本変形例においても、ベタ画像で顕著な画像ムラは見られなかった。
【０１６０】
なお、本実施例の予熱手段は、上記の例に限られるものではなく、公知の加熱方式を適用できる。
【符号の説明】
【０１６１】
Ｙ、Ｙ２          トナー
Ｙ１              磁性トナー
２                像形成部
３                中間転写部
４                ２次転写部
５                記録材供給部
６                定着装置（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ）
８                記録材
１０ｙ            作像ユニット（１０ｍ，１０ｃ，１０ｂ）
１１ｙ            感光体ドラム（１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ）
１２ｙ            帯電ローラ
１３              光走査ユニット
１３ｙ            レーザ光
１４ｙ            現像装置
１５ｙ            ドラムクリーナ
１６ｙ            イエロー色現像剤
１７ｙ            現像スリーブ
２１              中間転写ベルト
２２ｙ            一次転写ローラ（２２ｍ，２２ｃ，２２ｂ）
２３、２４、２５  支持ローラ
２６              ベルトクリーナ
２７              矢印（５６、５６ａ、７９、Ｚ）
２８              ２次転写ローラ
３０              ２次転写ニップ部
５０              定着ローラ
５１、６１、６５  芯金
５２、６７        表面層
５５              定着ニップ部
６０、６４        加圧ローラ
６２、６６、７３  弾性層
６３              表面層
６８              磁気粒
７１              定着ベルト
７２              基材層
７４              離型層
７５、７６        テンションローラ
７８              中空のローラ
８０              超音波振動ユニット
８１              超音波振動子
８２              ホーン
８３              圧電素子
８４              ブロック
９０              仮止め装置
９１              定着液
９２、９３        予熱手段
１００            画像形成装置
１０１            装置制御手段
１０２            記憶手段
１０３            演算手段
１０４            表示部
１０５            入力部
１０６            ＵＳＢ（登録商標）／ＬＡＮ
１０７            読取部
１０８            画像処理部
【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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