JP5162997B2

JP5162997B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5162997B2
Application number: JP2007198702A
Authority: JP
Inventors: 直樹吉江
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: JP2009036814A

Description

本発明は、液体現像剤を用いる画像形成装置に関する。

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用いられている。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、中間転写体に残存したトナーが、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転写効率が良く、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．
液体現像剤を用いて現像した画像を記録媒体に転写する画像形成装置において、
不揮発性のキャリア液と、前記キャリア液に分散された顔料微粒子と、前記キャリア液に分散され、前記顔料微粒子とは別の熱可塑性の樹脂微粒子とを含む液体現像剤を用いて静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段で顕像化した画像を担持する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、
前記キャリア液除去手段でキャリア液の一部を除去した後の前記画像担持体上の画像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、
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、前記顔料微粒子および前記樹脂微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り、
前記顔料微粒子は、前記キャリア液中における体積平均粒径が、３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、
前記樹脂微粒子は、前記キャリア液中における体積平均粒径が、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。

２．
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に記載の画像形成装置。

３．
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または２に記載の画像形成装置。

本発明によれば、液体現像剤を用いて現像した画像を記録媒体に転写する画像形成装置において、不揮発性のキャリア液と、該キャリア液に分散された顔料微粒子と、該キャリア液に分散された熱可塑性の樹脂微粒子とを含む液体現像剤を用いて静電潜像を現像する現像手段と、該現像手段で顕像化した画像を担持する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、該キャリア液除去手段でキャリア液の一部を除去した後の画像担持体上の画像を記録媒体に転写する転写手段とを備えたものとしている。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、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。ドラム状の感光体２０１の周囲には、矢印で示す回転方向に順に、帯電装置２０３、露光装置２０４、現像ローラ１０３、中間転写体３０１、感光体クリーニングブレード２０２がそれぞれ配設され、中間転写体３０１の周囲には、１次転写ローラ３０２、スクイズローラ３０３、スクイズローラのクリーニングブレード３０４、２次転写ローラ３０７、テンションローラ３０８、ハロゲンヒータ３０９が配設されている。

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上の液体現像剤は、コロトロン帯電装置１０５により、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。

液体現像剤は、トナーとしての顔料微粒子と、熱可塑性の樹脂微粒子と、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。コロトロン帯電装置１０５により、顔料微粒子と樹脂微粒子は、同極性に帯電されている。

また、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上のトナー像は、１次転写用駆動ローラ３０２に所定の電圧を印加することによって、画像担持体である中間転写体３０１に転写される。１次転写用駆動ローラ３０２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。

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２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５０〜２００μｍ、弾性体の厚さは２００μｍ〜１ｍｍ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に転写された画像を含む液体現像剤は、キャリア液の一部を除去する工程として、キャリア液のキャリア液除去手段であるスクイズローラ３０３により、液体現像剤の層のキャリア液の一部を除去される。スクイズローラ３０３は、中間転写体３０１上の液体現像剤の層に接触し、顔料微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。スクイズローラ３０３に顔料微粒子と同極性の電圧を印加することにより、顔料微粒子がスクイズローラ３０３への移動を防止することができる。よって、キャリア液がスクイズローラ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。この時の様子を図３（ａ）、（ｂ）を用いて、従来の液体現像剤を用いた場合（ａ）と本発明の液体現像剤を用いた場合（ｂ）を比較して、説明する。

従来のトナー粒子は、バインダー樹脂の中に顔料を分散させた粒子を用いており、比較的大きい粒径のものである。スクイズローラ３０３によるキャリア除去を行った場合、図３（ａ）から分かるように従来の顕像化されたトナー像は、粒子間にキャリア液が多く残る。これに比べ本発明の液体現像剤では、図３（ｂ）に示すようにトナーとして顔料微粒子そのものを用いているため、画像担持体上に緻密に付着し、また、熱可塑性の樹脂微粒子を分散しているので、顔料微粒子同士の間に樹脂微粒子が入った状態となる。このため、粒子間の間のキャリア液量が更に少なくなり、トナー像の固形分比率を少なくすることができる。また、顔料微粒子と樹脂微粒子とが密着することで互いに付着力が生じて、フィルム化した状態になる。

このような状態で、中間転写体３０１上の画像を加熱手段であるハロゲンヒータ３０９で加熱する。加熱することにより樹脂微粒子を軟化又は溶融状態にし、次の転写工程に移る。

記録媒体に転写する工程としては、転写手段としてのヒータを内蔵した加熱ローラである転写ローラ３０７及びバックアップローラ３０６を用いて、トナー像を記録部材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、ハロゲンヒータ３０９のように記録媒体Ｐに転写する前に中間転写体３０１を加熱する手段は、省いても良い。

このように記録部材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、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。バックアップローラ３０７はアスカーＡ硬度が２０℃以上９０℃以下の弾性体で、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。

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。

なお、上記実施形態では、画像担持体として中間転写体３０１を用いて説明したが、中間転写体３０１を用いずに、感光体２０１上の画像を記録媒体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、顔料微粒子、分散剤、樹脂微粒子から構成される。

キャリア液は、不揮発性であって、２０℃での蒸気圧は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。

本発明の顔料微粒子としては、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、銅フタロシアニン、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、顔料微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。

顔料微粒子は、キャリア液に分散され、その二次粒径は、体積平均粒径が３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が良い。このような粒径にすることで、顔料微粒子間の隙間を少なくすることができる。３０ｎｍ未満では、樹脂微粒子と同じように感光体２０１への現像性が低下する傾向にある。また、５００ｎｍを越えると、先の述べるキャリア液除去手段におけるキャリア液の除去の効果が減少する傾向がある。

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

顔料微粒子の分散剤は、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。

顔料微粒子の分散剤の量は顔料微粒子に対して１０質量％以上２００質量％以下が好ましい。

必要な分散剤量は顔料微粒子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質量％以下では分散性を損ない、２００質量％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。

顔料微粒子の分散剤は、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。

樹脂微粒子は、熱可塑性でガラス転移点−１０℃以上６０℃以下が好ましい。

樹脂微粒子は、キャリア液に分散され、その二次粒径は、体積平均粒径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が良い。このような粒径にすることで、顔料微粒子の間に充填されやすくなり、よりキャリア液の除去を行うことができる。１０ｎｍ未満では、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きて、感光体２０１への現像性が低下する傾向がある。また、粒径５００ｎｍを超えると、微粒子が凝集しやすくなることや、先の述べるキャリア液除去手段におけるキャリア液の除去の効果が減少する傾向がある。

樹脂微粒子としては、市販の樹脂微粒子を用いることができる。また、樹脂微粒子を貧溶媒に分散した非水系分散体（ＮＡＤ）をキャリア液と混合して使用することもできる。

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。樹脂分散相のガラス転移点は−１０℃以上６０℃以下であることが望ましい。−１０℃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分散相のような小径で極性基を多く有した分散相は、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分散相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、顔料微粒子に対して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。

液体現像剤の製造法として、顔料微粒子を溶媒に分散した分散体と、樹脂微粒子を溶媒に分散した分散体を個別に作り、混合しても良いし、顔料微粒子の存在下で樹脂微粒子を重合し分散体としてもかまわない。

１．液体現像剤Ａの製造
（キャリア液への顔料の分散調整）
顔料：酸性処理した銅フタロシアニンの誘導体１２質量部
分散剤：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
キャリア液：流動パラフィン（蒸気圧約３０Ｐａ、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、顔料分散液１を得た。顔料分散液１の顔料微粒子の粒径を粒度分布計（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２２００）にて測定したところ、体積平均粒径が１２０ｎｍであった。
（キャリア液への樹脂微粒子の分散調整）
まず、樹脂微粒子の分散剤Ａを次のように作成した。

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、キャリア液と同じ流動パラフィン１００質量部とＡＩＢＮ１質量部を仕込み、１２０℃に昇温し、モノマー状態の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質量部を加え、この混合物を４時間かけて滴下した。これを減圧蒸留し、不揮発分４０％の分散剤Ａを得た。

次にこの分散剤Ａを用いて、キャリア液に分散した樹脂微粒子分散液１を次のように調整した。

樹脂微粒子の原料として、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、を加え、更に、ＡＩＢＮ１質量部を加えて、混合物とした。この混合物を、分散剤Ａを３０質量部、キャリア液としての流動パラフィン７０質量部を入れ、１００℃まで加熱した４つ口フラスコに、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質量部の混合物を上記フラスコに加え、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。樹脂微粒子の粒径を粒度分布計（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２２００）にて測定したところ、体積平均粒径が１００ｎｍであった。
（液体現像剤Ａの調整）
顔料分散液１を１００質量部、樹脂微粒子分散液１を５０質量部混合し、液体現像剤Ａを得た。
２．液体現像剤Ｂの製造
（キャリア液への顔料の分散調整）
顔料：塩基性処理した銅フタロシアニンの誘導体８質量部
分散剤：酸性の顔料分散剤ソルスパーズ３０００（アビシア社製）５質量部
キャリア液：流動パラフィン（蒸気圧約１０Ｐａ、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、顔料分散液２を得た。顔料分散液２の顔料微粒子の粒径を粒度分布計（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２２００）にて測定したところ、体積平均粒径が３００ｎｍであった。
（キャリア液への樹脂微粒子の分散調整）
液体現像剤Ａで使用した樹脂微粒子分散液１を用いた。
（液体現像剤Ｂの調整）
顔料分散液２を１００質量部、樹脂微粒子分散液１を４０質量部混合し、液体現像剤Ｂを得た。
３．液体現像剤Ｃの製造
（キャリア液への顔料の分散調整）
顔料：カーボンブラック（ＭＡ−１００、三菱化学）８質量部
分散剤：塩基性の顔料分散剤ソルスパーズ１３９４０（アビシア社製）４質量部
キャリア液：流動パラフィン（蒸気圧約１０Ｐａ、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、顔料分散液３を得た。顔料分散液３の顔料微粒子の粒径を粒度分布計（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２２００）にて測定したところ、体積平均粒径が８０ｎｍであった。
（キャリア液への樹脂微粒子の分散調整）
アクリル系樹脂微粒子４０質量部をキャリア液としての流動パラフィン６０質量部に分散した市販の樹脂分散液（アクリディックＹＬ−４３１、大日本インキ）を用い、樹脂微粒子分散液３とした。樹脂微粒子の粒径を粒度分布計（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２２００）にて測定したところ、体積平均粒径は５０ｎｍであった。
（液体現像剤Ｃの調整）
顔料分散液３を１００質量部、樹脂微粒子分散液３を４０質量部混合し、液体現像剤Ｃを得た。
４．液体現像剤Ｄの製造
液体現像剤Ｃの製造において、市販の樹脂分散液をニッセツＵ３６１１（日本カーバイド社製）とした他は液体現像剤Ｃと同じようにして作成し、液体現像剤Ｄとした。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３００μｍであった。
５．液体現像剤Ｅの製造
液体現像剤Ａの製造において、分散剤のＳ１３９４０を２．５質量部とした他は液体現像剤Ａと同じようにして作成し、液体現像剤Ｅとした。この時の顔料微粒子の粒径は、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１．５μｍであった。
６．液体現像剤Ｆ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体積平均粒径１０μｍに微粉砕し、顔料樹脂微粒子とした。

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、キャリア液としての流動パラフィン１００質量部（蒸気圧約５Ｐａ、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、液体現像剤Ｆを得た。顔料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２μｍであった。
（実施例１）
図１に示す画像形成装置を使用し、定着性の評価を行った。感光体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。液体現像剤は現像ローラ１０３上でコロトロン帯電装置１０５によって５ｋＶに印加されたチャージワイヤーからの放電によりプラスに帯電させられている。帯電装置２０３はスコロトロンチャージャーを用い、感光体２０１の表面電位が６００Ｖになるようにした。露光装置２０４は半導体レーザで画像部分を露光した時に感光体２０１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。

液体現像剤としては現像剤Ａを用い、画像パターンとしてソリッドパターン（１００ベタ）を印字し、このとき現像ローラ１０３上の現像剤量７．５ｇ／ｍ²に調整した。（固形分２０％）
１次転写ローラ３０２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３０２直後の３０１上の現像剤量は５ｇ／ｍ²（固形分３０％）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、液体現像剤中の樹脂成分を溶融させた方がスクイズの効率は向上する。加熱温度はスクイズローラ３０３の表面温度が１２０℃になるように加熱されている。また、スクイズローラ３０３には１０００Ｖ電圧が印加されている。キャリア液除去ブレード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キャリア液除去ブレード３０４で除去される。スクイズローラ３０３通過後の現像剤量は１．８ｇ／ｍ²（固形分８３％）であった。

加熱手段３０９は、中間転写体３０１の表面を加熱し、中間転写体３０１上の現像剤中の樹脂成分を溶融する。２次転写ローラ３０７の温度は１４０℃で、アスカーＡ硬度４０度のシリコンゴムローラである。２次転写ローラ３０７を用いて記録媒体Ｐとしての王子製紙社製ＯＫトップコート紙に現像剤を転写し定着した。
（実施例２〜５）
実施例２〜５においては、実施例１の現像剤Ａに代えて、現像剤Ｂ〜Ｅを使用した他は、実施例１と同様に行い、評価した。
（比較例１）
比較例１においては、実施例１の現像剤Ａに代えて、現像剤Ｆを使用した他は、実施例１と同様に行い、評価した。

スクイズローラ３０３通過後の現像剤の液量は３ｇ／ｍ²（固形分６７％）であった。
（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、比較例１に比べ実施例１〜５の定着強度が良くなっているのは、本発明に係る画像形成装置において、液体現像剤が、不揮発性液体であるキャリア液と、顔料微粒子と、熱可塑性の樹脂微粒子と、を含み、画像担持体上の液体現像剤の層のキャリア液を除去するキャリア液除去手段を有し、キャリア液除去手段により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に、画像担持体上の液体現像剤の層を記録媒体に転写することによることが分かる。また、実施例１〜４に比べ、実施例５において、定着強度がやや低下しているのは、実施例５の顔料微粒子の粒径が１５００ｎｍと大きく、キャリア液除去手段におけるキャリア液の除去の効果が減少したためと考えられる。

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図である。キャリア液の除去を行った画像担持体上のトナー像を示す模式図である。

符号の説明

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ブレード
２０３帯電装置
２０４露光装置
３０１中間転写体
３０２１次転写ローラ
３０３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転写ローラ
３０８テンションローラ
３０９ハロゲンヒータ
３１０冷却部材
Ｐ記録媒体

Claims

液体現像剤を用いて現像した画像を記録媒体に転写する画像形成装置において、
不揮発性のキャリア液と、前記キャリア液に分散された顔料微粒子と、前記キャリア液に分散され、前記顔料微粒子とは別の熱可塑性の樹脂微粒子とを含む液体現像剤を用いて静電潜像を現像する現像手段と、
前記現像手段で顕像化した画像を担持する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、
前記キャリア液除去手段でキャリア液の一部を除去した後の前記画像担持体上の画像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、
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、前記顔料微粒子および前記樹脂微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り、
前記顔料微粒子は、前記キャリア液中における体積平均粒径が、３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、
前記樹脂微粒子は、前記キャリア液中における体積平均粒径が、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
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に記載の画像形成装置。
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または２に記載の画像形成装置。