JP2009053584A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不揮発性の液体現像剤を用いた画像形成装置において、画像担持体上の画像を記録媒体に転写する際の転写効率が高く、且つ、定着強度の十分にある画像を形成できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】不揮発性のキャリア液と顕像化粒子とを用いて顕像化した画像を記録媒体に転写する画像形成装置で、顕像化粒子の平均粒径よりも小さな平均粒径を有する帯電性樹脂微粒子を画像担持体上に付着させる樹脂微粒子付着手段と、帯電性樹脂微粒子を付着させた後に、画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液の一部を除去するキャリア液除去手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体現像剤を用いる画像形成装置及び画像形成方法に関する。

感光体（感光ドラム）に静電潜像を形成し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が、複写機、ＭＦＰ（多機能型プリンタ）、ＦＡＸ、プリンタなどに使用されている。それらの画像形成装置では一般に粉体トナーを用いる乾式のものが広く用いられている。

しかし、粉体トナーは、トナーが飛散するという問題点があるとともに、トナー粒子が７〜１０μｍと大きいことから解像度が悪いという画質上の問題点もある。

そこで、大量プリント用のオフィスプリンタやオンデマンド印刷装置などの、より高画質及び高解像度が要求される画像形成装置では、流動パラフィンのような非極性有機溶剤中にトナーを分散させた、液体現像剤を用いる湿式現像方式が用いられるようになっている。液体現像剤は、トナー粒子が１μｍ程度と小さいとともに、帯電量が大きいことでトナー画像の乱れが起きにくく、高い解像度を実現できるからである。

従来の湿式の画像形成装置では、液体現像剤として、キャリア液としての有機溶剤にトナーを１〜２％の割合で混ぜた低粘度の液体現像剤を用いていた。しかしながら、このような現像剤はトナー濃度（以後、現像剤濃度、あるいは単に濃度ともいう）が低いため、紙上へ多量に付着させ定着時に乾燥させることが必要であり、多量の蒸気が発生するといった環境上の大きな問題点をかかえていた。また揮発させるために低沸点のキャリア液しか使用できず、引火点が低いなど安全性においても大きな問題があった。

このようなことを背景にして、シリコンオイルなどの不揮発性の絶縁性液体「キャリア液」中に樹脂及び顔料からなる固形分としてのトナーを高濃度に分散させることで構成される、高粘度で高濃度の液体現像剤を用いる画像形成装置が提案されるようになった。この液体現像剤を用いると、上記のような問題の発生が防止され、またトナー濃度が高いことから、大量の液体現像剤を使用しないで済むという利点がある。

この液体現像剤を用いて現像する際には、帯電したトナーが絶縁性液体中を静電気の力によって移動して静電潜像を現像する、その移動距離が短いほど現像効率が向上する。そのために、現像ローラ等の現像剤担持体上に現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された現像剤を感光体に接触させて現像が行われる。

現像により感光体上に形成されたトナー像は記録材に直接転写される、もしくは中間転写体に一次転写の後、記録材に二次転写される。

この中間転写体から記録媒体への転写は、電圧印加による静電転写が行われているが、静電転写は記録媒体の電気抵抗に影響されるため、周囲の温度や湿度といった環境要因への依存性が高く、安定した画像が得られにくいと言う問題があった。

この問題を解決するため、トナーを溶融状態にして粘着力を発生させ、記録媒体に転写する溶融転写定着方式が提案されている。通常溶融転写定着方式は、環境要因への依存度は低くできるが、トナーの粘着力で記録媒体へ転写を行うため、転写圧力を過大にする必要があった。そのため記録媒体が、中間転写体の接触部に噛み込むときに振動が発生し、画像ノイズの原因となっていた。

また、トナー画像の転写時に記録媒体に転写せずに中間転写体に残存した一部のトナーが、転写部で過大な圧力がかかることで、中間転写体表面にこびりつき、クリーニング装置でこの残存トナーを除去するのが困難になるという問題もあった。

このような問題に対して、特許文献１では、記録媒体への転写前に画像支持体上の液体現像剤をトナーのガラス転移温度よりも高い温度で、且つ、融点よりも低い温度に加熱し、キャリア液除去ローラでトナーの固形分比率を５０％〜９０％に調整することで、軽微な圧力でも転写媒体への良好な転写効率と強い定着強度が得られるとした方法が提案されている。
特開２００３−３２３０５３号公報

しかしながら、特許文献１の技術を持ってしても、記録媒体にトナー画像とともにキャリア液が転写されてしまう。この転写されたキャリア液は、記録媒体とトナーとの間に介在するため、十分な定着強度が得られないという問題があった。

本発明の課題は、不揮発性の液体現像剤を用いた画像形成装置において、画像担持体上の画像を記録媒体に転写する際の転写効率が高く、且つ、定着強度の十分にある画像を形成できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１．
不揮発性のキャリア液と帯電した顕像化粒子とを含有する液体現像剤を用いて顕像化した画像担持体上の画像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、
前記顕像化粒子の平均粒径よりも小さな平均粒径を有する帯電性樹脂微粒子を含有する液体を用いて、前記帯電性樹脂微粒子を前記画像担持体上に静電的に付着させる樹脂微粒子付着手段と、
前記帯電性樹脂微粒子を静電的に付着させた後に、前記画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液の一部を除去するキャリア液除去手段と、
前記キャリア液の一部を除去した後に、前記画像担持体上の画像を前記記録媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

２．
前記樹脂微粒子付着手段は、前記液体を担持した現像ローラを有し、
前記帯電性樹脂微粒子を前記顕像化粒子で顕像化する画像の領域に付着するように、
前記現像ローラにより、画像情報に対応して静電潜像を形成した像担持体の表面を現像することを特徴とする１に記載の画像形成装置。

３．
前記帯電性樹脂微粒子は、体積平均粒径が１０〜５００ｎｍであることを特徴とする１又は２に記載の画像形成装置。

４．
前記顕像化粒子は、樹脂と着色剤との混合物であることを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。

５．
前記顕像化粒子は、顔料であることを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。

６．
前記キャリア液除去手段は、前記画像担持体上の液体現像剤の層に接触し、前記顕像化粒子の帯電極性と同極性の電圧が印加された摺動体であることを特徴とする１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。

７．
前記転写手段は、ヒータを有する加熱ローラであることを特徴とする１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。

８．
前記キャリア液除去手段で前記画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液を除去した後、前記転写手段で記録媒体に転写するまでの間で、前記画像担持体上の液体現像剤の層を加熱する加熱手段を有することを特徴とする１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。

９．
不揮発性のキャリア液と帯電した顕像化粒子とを含有する液体現像剤を用いて顕像化した画像担持体上の画像を記録媒体に転写する画像形成方法であって、
前記顕像化粒子の平均粒径よりも小さな平均粒径を有する帯電性樹脂微粒子を含有する液体を用いて、前記帯電性樹脂微粒子を前記画像担持体上に静電的に付着させる工程と、
前記帯電性樹脂微粒子を静電的に付着させた後に、前記画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液の一部を除去する工程と、
前記キャリア液の一部を除去した後に、前記画像担持体上の画像を前記記録媒体に転写する工程とを備えたことを特徴とする画像形成方法。

本発明によれば、液体現像剤を用いた画像形成装置において、顕像化粒子の平均粒径よりも小さな平均粒径を有する帯電性樹脂微粒子を含有する液体を用いて、帯電性樹脂微粒子を画像担持体上に静電的に付着させる樹脂微粒子付着手段と、帯電性樹脂微粒子を静電的に付着させた後に、画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液の一部を除去するキャリア液除去手段と、キャリア液の一部を除去した後に、画像担持体上の画像を前記記録媒体に転写する転写手段とを備えている。このようにすることで、画像担持体上の画像を記録媒体に転写する際に、転写される画像に含まれるキャリア液の含有量を少なくすることができ、よって、転写効率が高く、且つ、定着強度の十分にある画像を形成できる画像形成装置及び画像形成方法を提供できる。

本発明に係る実施形態を、図を参照して説明する。
（本実施形態に係る画像形成装置の全体構成と動作の例）
図１は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。画像担持体であるベルト状の中間転写体３０１の周りには、像担持体上の静電潜像をＹＭＣＫの各色の顕像化粒子を含有する液体現像剤によりで顕像化するための作像ユニット２１１〜２１４と、各作像ユニットにより顕像化された画像を中間転写体３０１に転写するための１次転写ローラ２１６〜２１９と、中間転写体３０１上に転写された画像の上から、帯電性樹脂微粒子を含有する液体を用いて該帯電性樹脂微粒子を付着させる樹脂微粒子付着手段２１５と、該帯電性樹脂微粒子を静電的に中間転写体３０１に転写させるための１次転写ローラ２２０と、中間転写体３０１上の液体現像剤の層のキャリア液の一部を除去するためのキャリア液除去手段（以降、スクイズローラとも称する。）３０３と、内部にヒータを有する加熱ローラである転写手段（以降、２次転写ローラとも称する。）３０７とを配置している。

図２に、図１で示した作像ユニット２１１〜２１４の詳細図として、作像ユニット２１１を例に示す。

作像ユニット２１１は、像担持体としての感光体２０１と、その周りに、帯電装置２０３、露光装置２０４、イエローの顕像化粒子を有する液体現像剤を内蔵した現像装置１１、感光体クリーニング装置２０２を有している。現像装置１１は、２０℃での蒸気圧が２００Ｐａ以下のキャリア液と、該キャリア液に分散され帯電したイエローの顕像化粒子とを有する液体現像剤１０４を貯留した現像剤槽１０２と、該現像剤槽１０２から液体現像剤１０４を汲み上げ、感光体２０１上の静電潜像を現像する現像ローラ１０３と、現像後の現像ローラ１０３上の液体現像剤１０４をクリーニングするクリーニングブレード１０１と、コロトロン帯電装置１０５とを有している。

他の作像ユニット２１２、２１３、２１４も作像ユニット２１１と同様の構成であり、顕像化粒子の色がそれぞれ、マゼンタ、シアン、ブラックの液体現像剤を有する現像装置１２、１３、１４を備えている。

また、樹脂微粒子付着手段２１５は、図２に示す作像ユニット２１１おける液体現像剤１０４の中の顕像化粒子の代わりに、各色の顕像化粒子の平均粒径よりも小さな平均粒径を有する帯電性樹脂微粒子を用いた他は、作像ユニット２１１と同じ構成である。

次に画像形成の動作について説明する。

各色の作像ユニット２１１〜２１４は、感光体２０１の表面を帯電装置２０３により、所定の表面電位に一様に帯電し、その後、露光装置２０４により各色の画像情報の露光を行い、感光体２０１の表面に静電潜像を形成する。次いで、感光体２０１の静電潜像は、現像剤槽１０２の液体現像剤１０４を担持した現像ローラ１０３により現像することで顕像化され、感光体２０１の表面に画像としての各色のトナー像が形成される。この時現像ローラ１０３上の液体現像剤１０４は、コロトロン帯電装置１０５により、所定の帯電量に帯電させられている。また、現像後の現像ローラ１０３上の液体現像剤は、クリーニングブレード１０１により掻きおとされる。

液体現像剤１０４は、顕像化粒子（トナーとも言う）としての樹脂と各色の着色剤との混合物と、２０℃での蒸気圧が２００Ｐａ以下の不揮発性液体であるキャリア液とを含んでいる。顕像化粒子は、樹脂と着色剤の化合物の他に、顔料からなる粒子でも良い。

このように感光体２０１上に現像されたトナー像は、トナーだけでなくキャリア液も多く含んでいる状態で感光体２０１に付着している。

次に感光体２０１上の各色のトナー像は、１次転写ローラ２１６〜２１９に所定の電圧を印加することのよって、画像担持体である中間転写体３０１に転写される。１次転写ローラ２１６〜２１９にはトナーと逆極性の電圧が印加され、このとき感光体２０１との電位差は３００Ｖ〜３ｋＶである。

このような作像ユニット２１１〜２１４により、中間転写体３０１上に各色のトナー像を転写し、カラー画像を中間転写体３０１上に形成する。

次に、この中間転写体３０１上に形成されたカラー画像の上から、樹脂微粒子付着手段２１５により、帯電性樹脂微粒子を含有する液体を用いて、各色の顕像化粒子の平均粒径よりも小さい平均粒径である帯電性樹脂微粒子を静電的に付着させる。この時の帯電性樹脂微粒子は、顕像化粒子の帯電極性と同極性である。また、帯電性樹脂微粒子を含有する液体は、液体現像剤１０４に用いたキャリア液に帯電性樹脂微粒子を分散させた液体が好ましい。

樹脂微粒子付着手段２１５は、図２の作像ユニット２１１〜２１４の構成において、液体現像剤１０４の顕像化粒子が帯電性樹脂微粒子に代わった他は、同じ構成である。

感光体２０１の表面を帯電装置２０３により、所定の表面電位に一様に帯電し、その後、露光装置２０４により画像情報の露光を行い、感光体２０１の表面に静電潜像を形成する。次いで、感光体２０１の静電潜像は、現像剤槽１０２の帯電性樹脂微粒子を含む液体を担持した現像ローラ１０３により現像することで、帯電性樹脂微粒子を付着させ、感光体２０１の表面に画像情報に対応した帯電性樹脂微粒子の像が形成される。この時現像ローラ１０３上の液体は、コロトロン帯電装置１０５により、帯電性樹脂微粒子が所定の帯電量になるように帯電させられている。また、現像後の現像ローラ１０３上の液体は、クリーニングブレード１０１により掻き落とされる。

このようにして感光体２０１上に形成された帯電性樹脂微粒子の像は、１次転写ローラ２２０によりカラー画像の上から、静電的に付着させられる。

この時の帯電性樹脂微粒子の像は、カラー画像の領域に選択的に付着することが好ましい。そのためには、帯電性樹脂微粒子の像を形成するための画像情報が、カラー画像の画像情報と同じであり、且つ、中間転写体３０１上のカラー画像の位置に合うように樹脂微粒子の像を転写するのが好ましい。

また、帯電性樹脂微粒子の像は、カラー画像の領域以外に付着するようにしても良い。この場合の樹脂微粒子付着手段は、図２の作像ユニットにおいて、感光体２０１を用いずに、現像ローラ１０３を中間転写体３０１に対向させて、現像バイアスを用いて、現像するようようにしても良い。

帯電性樹脂微粒子がトナー像の上から転写されている状態を図３（ａ）に示す。また、従来例として、トナー像のみの場合の状態を図３（ｂ）に示す。従来例の図３（ｂ）では、顕像化粒子の間にはキャリア液が、多量に含んだ状態であるのに対して、本発明に係る帯電性樹脂微粒子をその上から転写したした状態の図３（ａ）では、顕像化粒子の間に帯電性樹脂微粒子が入り込み、その分キャリア液が減少させることができる。

顕像化粒子の粒径は、特に限定しないが、通常体積平均粒径が０．０５〜１０μｍのものが用いられる。帯電性樹脂微粒子は顕像化粒子の間に入り込むため、その平均粒径は、顕像化粒子の平均粒径よりも小さい。帯電性樹脂微粒子の体積平均粒径は、１０〜５００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは、５０〜５００ｎｍである。帯電性樹脂微粒子の粒径が１０ｎｍ未満の場合は、中間転写体３０１に転写することが困難となり、また、５００ｎｍを越えると、キャリア液の低減の効果が少なくなる。

また、図４に示すように、樹脂微粒子付着手段２１５は、作像ユニット２１１〜２１４の上流側に配置して、作像ユニット２１１〜２１４が中間転写体３０１上に画像形成を行う前に、中間転写体３０１上に付着させるようにしても良い。更に、図５に示すように、作像ユニット２１１〜２１４の下流側にも樹脂微粒子付着手段２１５を配置し、作像ユニット２１１〜２１４が中間転写体３０１上に画像形成を行う前後で、中間転写体３０１上に帯電性樹脂微粒子を付着させるようにしても良い。このように樹脂微粒子付着手段２１５の配置場所を変えても、中間転写体３０１上に現像される帯電性樹脂微粒子や顕像化粒子は、多量にキャリア液を含んでいるため、中間転写体３０１上で混合され、図３（ａ）の状態になる。

また、中間転写体３０１は、図１に示すようにベルト状でも良いし、また、図６に示すようにドラム状の中間転写体３０１を用いても良い。ドラム状の中間転写体３０１を用いると、位置精度が出やすく、駆動系を簡易な構成にすることができる。

中間転写体３０１がベルトの場合、ベルト材質は樹脂や弾性体であり、ラフ紙への転写性を考えると弾性体が望ましく、また耐熱性があるものが望ましい。厚さは５０μｍ以上１ｍｍ以下、体積抵抗率は１０⁶以上１０¹²Ωｃｍ以下、表面抵抗率は１０⁶以上１０¹²Ω／□以下が望ましい。樹脂としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、フッ素系樹脂、ポリフェニルサルフェート等、弾性体としては、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ニトリルゴム等が開示できるが、これに限らない。搬送の安定性を考えると、樹脂基体の上に弾性体がある複層タイプのベルトが望ましい。この場合、樹脂基体の厚さは５０以上〜２００μｍ以下、弾性体の厚さは２００μｍ以上１ｍｍ以下が望ましい。また、最表層は、離型性が高いことが望まれ、そのため、表層はフッ素系、シリコン系等の低表面エネルギーの重合体や、プラズマ処理等で１μｍ以下の硬い層を設ける方が好ましい。

中間転写体３０１に転写されたカラー画像と帯電性樹脂微粒子は、キャリア液を多く含んでいる。このため、この状態で記録媒体に転写するとトナー画像の転写効率が低下し、また、定着強度の不足した画像が記録媒体上に形成される。そのため、中間転写体３０１上のキャリア液を除去する必要がある。

この中間転写体３０１上のキャリア液は、キャリア液除去手段であるスクイズローラ３０３により、そのキャリア液の一部が除去される。スクイズローラ３０３には液体現像剤中の顕像化粒子であるトナー粒子と同極性の電圧が印加されており、これはトナー粒子がスクイズローラ３０３へ移動するのを防止するためである。そのため、キャリア液のみスクイズローラ３０３側に移動し、中間転写体３０１上のキャリア液量はスクイズローラ３０３を通過後低減する。スクイズローラ３０３側に移動したキャリア液は、クリーニングブレード３０４でクリーニングされる。

このような手段で記録媒体Ｐに転写する前に画像担持体である中間転写体３０１上の液体現像剤のキャリア液量が低減される。キャリア液量の低減により、液体現像剤中のトナー粒子同士が接触し、さらに密着してフィルム化される。

このような状態で、転写手段としてヒータを内蔵した加熱ローラである２次転写ローラ３０７及びバックアップローラ３０６を用いて、トナー像を記録媒体Ｐに溶融熱転写する。この時の転写効率は、ほぼ１００％で、転写後の定着性能も向上し、定着強度の強い画像を形成することができる。

スクイズローラ３０３は、内部に加熱手段を有し、中間転写体３０１上の液体現像剤を加熱するのが好ましい。また、バックアップローラ３０５も加熱手段を有しても良い。

スクイズローラ３０３はアスカーＡ硬度２０度から９０度の弾性体である。弾性体としては、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ニトリルゴム等が開示できるが、これに限らない。スクイズローラ３０３を加熱する場合、８０℃から２００℃程度に加熱すれば良い。また、記録媒体Ｐに転写する前にこのようなスクイズローラ３０３を複数個配置しても良い。また、加熱手段３０９のように記録媒体Ｐに転写する前に中間転写体３０１を加熱する手段を有しても良い。

このように記録媒体Ｐに転写する前に中間転写体３０１上のトナー像を加熱することにより、よりトナー像がフィルム化し、転写効率が１００％に近づけることができる。

転写手段として、熱転写を用いたが、電界転写、ずり転写を用いたものでも良く、特に制約はないが、この中では熱転写が好ましい。熱転写を用いる場合、２次転写ローラ３０７やバックアップローラ３０６に加熱手段を有する。この場合、加熱温度は８０℃以上２００℃以下が好ましい。２次転写ローラ３０７はアスカーＡ硬度が２０℃以上９０℃以下の弾性体で、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ニトリルゴム等を主材料として用いることができるが、これに限らない。

記録媒体Ｐに転写後、中間転写体３０１は冷却部材３１０のような冷却工程を有する方が望ましい。冷却部材３１０としては、冷却ファンなどを用いることができる。中間転写体３０１を冷却部材３１０を用いて冷却することにより、熱が感光体２０１に伝わることを防止し、感光体２０１の耐久性を上げることができる。

また、上記実施形態では、中間転写体３０１上で各色のトナー画像と帯電性樹脂微粒子の像とを重ね合わせ、その後、転写手段３０７で転写するであったが、別の実施形態として、図７に示すように、感光体２０１上で各色のトナー画像と帯電性樹脂微粒子の像とを重ね合わせ、重ね合わせた画像を中間転写体に一括転写するようにしても良い。この場合の画像形成動作は、まず感光体２０１上を帯電装置２０３で帯電し、露光装置２０４で第１の画像情報を露光した後、第１の現像装置１１で現像する。第１の現像装置で現像されたトナー像の上から、再度帯電装置２０３で帯電し、第２の画像情報の露光を露光装置２０４で行い、第２の現像装置１２で現像する。この操作を繰り返して、感光体２０１上にカラー画像を形成した後、帯電装置２０３で帯電し、カラー画像情報を露光装置２０４で露光し、帯電性樹脂微粒子を含む液体現像剤を有する現像装置１５により、現像する。このようにして感光体２０１上に各色のトナー画像と帯電性樹脂微粒子の像とを重ね合わせ中間転写体３０１に一括転写する。その後、中間転写体３０１上のキャリア液をキャリア液除去手段３０３で除去し、転写手段３０７で記録媒体Ｐにカラー画像を転写する。

また、別の実施形態として中間転写体３０１を用いずに、感光体２０１上に形成した各色のトナー画像と帯電性樹脂微粒子の像とを重ね合わせた画像を記録媒体Ｐに直接転写する構成であっても良い。この場合、画像担持体は感光体２０１となる。
（液体現像剤の構成）
液体現像剤は、少なくともキャリア液、顕像化粒子、分散剤から構成される。

キャリア液は、不揮発であり、蒸気圧２００Ｐａ以下で、誘電率は３以下の低誘電率であり、電気的絶縁性は高いものが選択される。例えば、炭化水素系（流動パラフィン）、シリコンオイル、動植物油、鉱物油、等から選ばれる。

顕像化粒子は、例えば、顔料、染料着色樹脂、顔料分散樹脂等があげられる。

色材顔料としては、ファーネストブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック、オルトアニリンブラック、トルイジンオレンジ、パーマネントカーミンＦＢ、ファーストイエローＡＡＡ、ジスアゾオレンジＰＭＰ、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、フタロシアニンブルー、キナクリドンレッド、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー、ジオキサンバイオレット、ピクトリアピュアブルー、アルカリブルートナー、アルカリブルーＲトナー、ファーストイエロー１０Ｇ、オルトニトロアニリンオレンジ、トルイジンレッド、バリウムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、ピグメントスカーレッド３Ｂレーキ、アンソシン３Ｂレーキ、ローダミン６Ｂレーキ、メチルバイオレットレーキ、ベーシックブルー６Ｂレーキ、ファーストスカイブルー、レフレックスブルーＧ、ブリリアントグリーンレーキ、フタロシアニングリーンＧ、紺青、群青、酸化鉄粉、亜鉛華、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、アルミナホワイト、アルミニウム粉、昼光蛍光顔料、パール顔料等が挙げられる。

また、染料や顔料により着色した樹脂分散体の場合、着色樹脂分散体を構成する樹脂はアクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレンアクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、等あげられるがこれに限らない。

樹脂と顔料を溶融混練し、それを粉砕した後にキャリア液とともに分散させる製法や、所謂ケミカルトナーを水系で重合し、乾燥後キャリア液に分散させる製法や、キャリア液中で重合させる製法等が考えられる。

また、上記の顕像化粒子の分散性を向上させるため、顔料誘導体を用いても良い。所望の官能基、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、アミノ基、アミド基等を有した顔料誘導体を使用することができる。

顕像化粒子はキャリア液に分散され、その平均粒径は５０ｎｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以上５μｍ以下に分散される。上限を上回ると画質に問題が生じ、下限を下回ると現像性に問題が生じる恐れがある。

顔料の配合量は、キャリア液量に対して３％以上３０％以下が良い。３％以下では所望の濃度が得られず、３０％以上では分散性を損なう恐れがある。

顔料の分散剤は、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステル塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエステルポリアミン、ステアリルアミンアセテート等を用いることができる。

顔料の分散剤の量は顔料に対して１０％以上２００％以下が好ましい。必要な分散剤量は顔料の粒径によって異なり、小粒径にしたければ多く配合することが望ましい。１０％以下では分散性を損ない、２００％以上では液の導電性が上がり、帯電性を損なう恐れがある。

非水系における顔料の分散剤は、高分子系の顔料分散剤の使用が好ましい。高分子系の顔料分散剤は有機溶媒と相溶性を上げるための長鎖のアルキル基と顔料との吸着のための酸もしくは塩基性の官能基を有している。好ましい分散剤は、顔料によって異なり、顔料の酸、塩基性とは逆と酸、塩基性を有した顔料分散剤を選ぶことが好ましい。
（帯電性樹脂微粒子を含む液体の構成）
帯電性樹脂微粒子を含む液体は、少なくとも帯電性樹脂微粒子と液体とからなる。液体は、液体現像剤で用いることができるキャリア液を用いることができる。帯電性樹脂微粒子の色は、画像に影響を与えない程度であれば、若干の色がついていても良いが、無色透明であることが好ましい。

帯電性樹脂微粒子は、熱可塑性でガラス転移点０度以上６０℃以下が好ましく、粒径は１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましい。粒径５００ｎｍを超えると、微粒子が凝集しやすくなることや、微粒子によるキャリア液を絞る効果や自己成膜性が得られにくい。１０ｎｍ以下の粒径は製造上得られにくいことや、微粒子の電界による移動性に制約がでてくる。好ましくは、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。粒径は顕像化粒子よりも小粒径である必要がある。大粒径であると、像担持体もしくは中間転写体上での液量低減効果が少なくなる。

帯電性樹脂微粒子は、市販の帯電性樹脂微粒子や非水系分散体（ＮＡＤ）を使用することができるし、製造することも可能である。

ＮＡＤは溶媒に不要な樹脂分散相と高分子分散安定剤とから構成される。樹脂分散相の一例として、ラジカル重合したアクリル系ポリマーが提示できる。ＮＡＤの高分子分散安定剤は、数平均分子量１０００以上の高分子で、高分子分散剤は樹脂分散相との結合活性点を有し、架橋、接着に必要な官能基を有している。ＮＡＤの高分子分散剤として、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、セルロース誘導体、等に水酸基、カルボキシル基、グリシジル基、アミノ基、アミド基等の官能基を導入したものが好ましい。樹脂分散層のガラス転移点は０℃以上６０℃以下であることが望ましい。０℃以下では、保管安定性が悪くなり、６０℃以上では定着性に問題が生じる恐れがある。ＮＡＤ分散層のような小径で極性基を多く有した分散層は、先行例のような一般的な液体現像剤に比べて、液体状態での安定性が高く、より低Ｔｇ化が可能で、低温定着しやすい。また、ＮＡＤ分散層は必要に応じて粒子同士もしくは粒子内が反応するように、反応性の官能基を有しても良い。

樹脂微粒子（固形分）の配合量は、顔料に対して０．５倍以上２０倍以下が好ましい。０．５倍以下では、定着性を損ない、２０倍を超えると、粘度が上昇し、現像性を損なう恐れがある。

現像剤の製造法として、顔料分散体と樹脂分散体を個別に作り、混合しても良いし、顔料の存在下で樹脂分散体を重合してもかまわない。

（液体現像剤Ａの製造）
酸性処理した銅フタロシアニンの誘導体 １２質量部
塩基性の顔料分散剤ソルスパーズ１３９４０（アビシア社製） ５質量部
流動パラフィン（蒸気圧２００Ｐａ以下、引火点１４４℃） １００質量部
を混合し、ジルコニアビーズ１００質量部とともにペイントコンディショナーにて２４時間攪拌し、ビーズを除去して、青色顔料分散液１Ｃを得た。青色顔料分散液１Ｃの粒径を粒度分布径（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２２００）にて測定したところ、９０ｎｍであった。

同様に、キナクリドンを分散させたマゼンタ顔料分散液１Ｍ（粒径１００ｎｍ）、ピグメントイエローを分散させたイエロー顔料分散液１Ｙ（粒径１２０ｎｍ）、カーボンブラックを分散させたブラック顔料分散液１Ｂｋ（粒径１００ｎｍ）を試作した。
（液体現像剤Ｂの製造）
スチレンアクリル共重合体（スチレン：ブチルメタクリレート：メチルメタクリレート＝７０：２５：５、Ｍｎ＝５３００、Ｍｗ＝２３５００）１００質量部、銅フタロシアニン１０質量部を混合し、ヘンシェルミキサーにて十分混合し、二軸押出混練機で溶融混合後、冷却しその後、粗粉砕しジェット粉砕機にて平均粒径１０μｍに微粉砕した。

この顔料樹脂微粒子を２０質量部、分散剤としてソルスパーズＳ１３９４０を３質量部、流動パラフィン１００質量部（蒸気圧２００Ｐａ、引火点２００℃）、ジルコニアビーズ１００質量部を混合し、サンドミルにて１２０時間攪拌し、青色顔料分散液２Ｃを得た。現像剤の平均粒径は２μｍであった。

同様に、キナクリドン分散樹脂を分散させたマゼンタ顔料分散液２Ｍ（粒径２μｍ）、ピグメントイエロー分散樹脂を分散させたイエロー顔料分散液２Ｙ（粒径２μｍ）、カーボンブラック分散樹脂を分散させたブラック顔料分散液２Ｂｋ（粒径２μｍ）を試作した。
（帯電性樹脂微粒子を含有する樹脂微粒子分散液１の製造）
攪拌装置、温度計、反応生成除去装置および窒素ガス導入管を備えた４つ口フラスコに、流動パラフィン１００質量部、ＡＩＢＮ１質量部を仕込み、１２０℃に昇温した。そこにメチルメタクリレート２５質量部、ラウリルメタクリレート５５質量部、ヒドロキシエチルメタクリレート１９質量部、アクリル酸１質量部の混合物を４時間かけて滴下した。これを減圧蒸留し、不揮発分４０％の樹脂溶液Ａを得た。

樹脂溶液Ａを３０質量部、流動パラフィン７０質量部を４つ口フラスコに入れ、１００℃まで加熱し、そこにメチルメタクリレート３５質量部、ヒドロキシエチルメタクリレート１２質量部、グリシジルメタクリレート２質量部、アクリル酸１質量部、ＡＩＢＮ１質量部の混合物を４時間かけて滴下した。さらにＡＩＢＮ０．５質量部と流動パラフィン８質量部の混合物を加え、減圧蒸留し、固形分５０％の白濁した樹脂微粒子分散液１を得た。この粒径を測定したところ、５０ｎｍであった。
（帯電性樹脂微粒子を含有する樹脂微粒子分散液２の製造）
市販の樹脂分散液をニッセツＵ３６１１（日本カーバイド社製）５０質量部と不揮発性の流動パラフィン５０質量部を混合した。樹脂微粒子の粒径は、粒度分布計（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２２００）にて測定したところ、体積平均粒径は３００ｎｍであった。
（実施例１）
図１に示す湿式画像形成装置を使用し、像担持体２０１は直径１００ｍｍのアルミドラムに有機感光体膜（膜厚３５μｍ）を形成したものであり、回転周速を２００ｍｍ／ｓｅｃに設定した。帯電装置２０５はスコロトロンチャージャーを用い、像担持体１の表面電位が６００Ｖになるようにした。露光装置３は半導体レーザで画像部分を露光した時に像担持体１の表面電位が１００Ｖとなるように設定し、現像ローラ１０３には４００Ｖ電圧を印加した。また、現像ローラ１０３上のトナーは、コロトロンチャージャー１０５を５ｋＶの電圧を電源から印加し、プラスイオンを放出することで、プラスに帯電した。

液体現像剤としては、顔料分散液１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｂｋ、を用い、画像パターンとしてハーフパターンを印字し、１次転写ローラ２１６〜２１９には−８００Ｖ電圧を印加した。

中間転写体３０１は、１００μｍのポリイミド樹脂上に厚さ５００μｍのシリコンゴムを持った複層構成のものを用いた。１次転写ローラ２１９直後の３０１上の現像剤量は合計６ｇであった。

帯電性樹脂微粒子を含む液体としては、樹脂微粒子分散液１を用いた。１次転写ローラ２２０に−１２００Ｖ印加し、中間転写体３０１上に樹脂微粒子分散液１を移動させた。移動直後の中間転写体３０１上に付着している液の液全体の量は１２ｇであった。

スクイズローラ３０３は、直径３０ｍｍでアスカーＡ硬度４０℃のシリコンゴムローラである。ここで、スクイズローラ３０３にヒータを設置し、現像剤樹脂成分を溶融させ、スクイズの効率を向上させている。加熱温度は１８０℃に加熱されている。また、スクイズローラ３０３には１０００Ｖ電圧が印加されている。クリーニングブレード３０４は金属ブレードで、スクイズローラ３０３で回収したキャリア液が３０４で除去される。

ヒータ３０９を設置し、中間転写体３０１の表面を加熱して、液体現像剤の樹脂成分が二次転写前に溶融するようにした。転写手段３０７は、表面温度を１４０℃とし、アスカーＡ硬度４０度のシリコンゴムローラを用いた。転写手段３０７と中間転写体３０１との間に記録媒体である王子製紙社製ＯＫトップコート紙を通過させ、中間転写体３０１上の画像を転写し、同時に定着した。
（実施例２）
実施例２においては、実施例１における帯電性樹脂微粒子を含有する液体としての樹脂微粒子分散液１の代わりに、樹脂微粒子分散液２を使用した。他の条件は、実施例１と同様に行った。
（比較例１）
比較例１においては、実施例１における樹脂微粒子付着手段による帯電性樹脂微粒子の塗布を行わなかった。他の条件は、実施例１と同様に行った。
（評価）
転写効率：転写後の中間転写体上のトナーを目視観察し、全く認められないものを○、わずかに認められるが問題とならないレベルのものを△、はっきりと確認でき、問題となるレベルのものを×とした。

定着性評価：定着画像のテープ剥離試験を行った。テープには、Ｓｃｏｔｃｈメンディングテープ（住友３Ｍ社製）を用いた。テープ剥離前後の反射濃度を測定し、前後の濃度比が９０％以上のものを○、８０％以上９０％未満のものを△、８０％未満のものを×とし、△以上を合格とした。（測定は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社の濃度計使用）
評価結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１、２において、顕像化粒子の平均径よりも小さい平均径を有する帯電性樹脂微粒子を付着させた後、キャリア液除去手段で除去することにより、比較例１の帯電性樹脂微粒子を用いない場合よりも定着強度が良くなっていることが分かる。

本発明の実施形態における画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 本発明に係る作像ユニットを示す模式図である。 画像担持体上のトナー像を示す模式図である。 本発明の別の実施形態における画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の別の実施形態における画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の別の実施形態における画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の別の実施形態における画像形成装置の全体構成を示す模式図である。

符号の説明

１１、１２、１３、１４、１５ 現像装置
１０１ クリーニングブレード
１０２ 現像剤槽
１０３ 現像ローラ
１０４ 液体現像剤
１０５ コロトロン帯電装置
２０１ 感光体
２０２ 感光体クリーニング装置
２０３ 帯電装置
２０４ 露光装置
２１１、２１２、２１３、２１４ 作像ユニット
２１５ 樹脂微粒子付着手段
２１６、２１７、２１８、２１９、２２０ １次転写ローラ
３０１ 中間転写体
３０３ キャリア液除去手段、スクイズローラ
３０４ クリーニングブレード
３０５、３０６ バックアップローラ
３０７ 転写手段、２次転写ローラ
３０９ 加熱手段
３１０ 冷却部材
Ｐ 記録媒体

Claims (9)

1. 不揮発性のキャリア液と帯電した顕像化粒子とを含有する液体現像剤を用いて顕像化した画像担持体上の画像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、
   前記顕像化粒子の平均粒径よりも小さな平均粒径を有する帯電性樹脂微粒子を含有する液体を用いて、前記帯電性樹脂微粒子を前記画像担持体上に静電的に付着させる樹脂微粒子付着手段と、
   前記帯電性樹脂微粒子を静電的に付着させた後に、前記画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液の一部を除去するキャリア液除去手段と、
   前記キャリア液の一部を除去した後に、前記画像担持体上の画像を前記記録媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記樹脂微粒子付着手段は、前記液体を担持した現像ローラを有し、
   前記帯電性樹脂微粒子を前記顕像化粒子で顕像化する画像の領域に付着するように、
   前記現像ローラにより、画像情報に対応して静電潜像を形成した像担持体の表面を現像することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記帯電性樹脂微粒子は、体積平均粒径が１０〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記顕像化粒子は、樹脂と着色剤との混合物であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記顕像化粒子は、顔料であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記キャリア液除去手段は、前記画像担持体上の液体現像剤の層に接触し、前記顕像化粒子の帯電極性と同極性の電圧が印加された摺動体であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記転写手段は、ヒータを有する加熱ローラであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記キャリア液除去手段で前記画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液を除去した後、前記転写手段で記録媒体に転写するまでの間で、前記画像担持体上の液体現像剤の層を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 不揮発性のキャリア液と帯電した顕像化粒子とを含有する液体現像剤を用いて顕像化した画像担持体上の画像を記録媒体に転写する画像形成方法であって、
   前記顕像化粒子の平均粒径よりも小さな平均粒径を有する帯電性樹脂微粒子を含有する液体を用いて、前記帯電性樹脂微粒子を前記画像担持体上に静電的に付着させる工程と、
   前記帯電性樹脂微粒子を静電的に付着させた後に、前記画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液の一部を除去する工程と、
   前記キャリア液の一部を除去した後に、前記画像担持体上の画像を前記記録媒体に転写する工程とを備えたことを特徴とする画像形成方法。

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