(57)【要約】【課題】現像剤担持体等における現像液の回り込みを防ぐ。【解決手段】現像装置は、液体現像剤を担持面（４１ｂ）に担持して回転する現像剤担持体（４１）と、担持面（４１ｂ）に担持された液体現像剤が担持面（４１ｂ）の外側へ移動することを規制する端部規制部材（４６）と、を備える。端部規制部材（４６）と液体現像剤との接触角は、現像剤担持体（４１）の担持面（４１ｂ）と液体現像剤との接触角より大きく設定される。これにより、現像剤担持体（４１）が端部規制部材（４６）から離間したときに、担持面（４１ｂ）の端（４１ｃ）の付近に多量の液体現像剤が付着することを防ぐ。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に担持された静電潜像を現像するための液体現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転軸線方向において前記現像剤担持体の端部に前記現像剤担持体と接触して設けられ、前記回転軸線方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有する現像装置において、
前記端部規制部材の前記現像剤担持体が液体現像剤を担持する側の側面と、液体現像剤との接触角が、４５°以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
像担持体に担持された静電潜像を現像するための液体現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転軸線方向において前記現像剤担持体の端部に前記現像剤担持体と接触して設けられ、前記回転軸線方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有する現像装置において、
前記端部規制部材の前記現像剤担持体が液体現像剤を担持する側の側面は、フッ素樹脂を含有する弾性体又は表面をフッ素樹脂によって被覆された弾性体であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前記側面と液体現像剤との接触角は、前記現像剤担持体の担持面と液体現像剤との接触角より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記側面と液体現像剤との接触角が４５°以上であることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記側面と液体現像剤との接触角が９０°以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記側面と液体現像剤との接触角が１３５°以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体に液体現像剤を供給する供給部と、
前記現像剤担持体の回転方向において前記供給部の下流かつ前記現像剤担持体が像担持体と対向する現像部の上流に配置され、前記現像剤担持体に担持されて前記現像部に到達する液体現像剤の量を規制する液量規制部材と、をさらに備え、
前記端部規制部材は、前記現像剤担持体の回転方向において、少なくとも前記液量規制部材の下流かつ前記現像部の上流に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記側面は、フッ素樹脂を含有する弾性体又は表面をフッ素樹脂によって被覆された弾性体であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
液体現像剤のキャリア液がドデシルビニルエーテルを含み、
前記端部規制部材とドデシルビニルエーテルとの接触角が、前記現像剤担持体の担持面とドデシルビニルエーテルとの接触角より大きいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
像担持体と接触し、像担持体上の液体現像剤をクリーニングするクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードの長手方向において前記クリーニングブレードの端部に前記クリーニングブレードと接触して設けられ、前記長手方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有するクリーニング装置において、
前記端部規制部材の前記クリーニングブレードが液体現像剤をクリーニングする側の側面と、液体現像剤との接触角が、４５°以上であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１１】
像担持体と接触し、像担持体上の液体現像剤をクリーニングするクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードの長手方向において前記クリーニングブレードの端部に前記クリーニングブレードと接触して設けられ、前記長手方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有するクリーニング装置において、
前記端部規制部材の前記クリーニングブレードが液体現像剤をクリーニングする側の側面は、フッ素樹脂を含有する弾性体又は表面をフッ素樹脂によって被覆された弾性体であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１２】
前記側面と液体現像剤との接触角は、前記クリーニングブレードと液体現像剤との接触角より大きいことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のクリーニング装置。
【請求項１３】
前記側面と液体現像剤との接触角が４５°以上であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のクリーニング装置。
【請求項１４】
前記側面と液体現像剤との接触角が９０°以上であることを特徴とする請求項１０乃至１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項１５】
前記側面と液体現像剤との接触角が１３５°以下であることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項１６】
前記側面は、フッ素樹脂を含有する弾性体又は表面をフッ素樹脂によって被覆された弾性体であることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項１７】
液体現像剤のキャリア液がドデシルビニルエーテルを含み、
前記端部規制部材とドデシルビニルエーテルとの接触角が、前記クリーニングブレードとドデシルビニルエーテルとの接触角より大きいことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項１８】
液体現像剤を保持する保持ローラと、
前記保持ローラの長手方向において前記保持ローラの端部に前記保持ローラと接触して設けられ、前記長手方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有する液体現像剤装置において、
前記端部規制部材の前記保持ローラが液体現像剤を保持する側の側面と、液体現像剤との接触角が、４５°以上であることを特徴とする液体現像剤装置。
【請求項１９】
液体現像剤を保持する保持ローラと、
前記保持ローラの長手方向において前記保持ローラの端部に前記保持ローラと接触して設けられ、前記長手方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有する液体現像剤装置において、
前記端部規制部材の前記保持ローラが液体現像剤を保持する側の側面は、フッ素樹脂を含有する弾性体又は表面をフッ素樹脂によって被覆された弾性体であることを特徴とする液体現像剤装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式等の画像形成装置に用いられる現像装置として、トナー粒子をキャリア液に分散させた液体現像剤を用いる所謂液体現像方式（湿式現像方式）の構成が知られている。液体現像方式の現像装置では、現像ローラ等の現像剤担持体に液体現像剤を担持させて回転させ、静電潜像を担持する像担持体との間に形成されるニップ部でトナー粒子を電気泳動させることにより、静電潜像をトナー像に現像する。
【０００３】
特許文献１には、液体現像方式の現像装置において、現像ローラ等の被クリーニング部材を清掃するクリーニングブレードと、クリーニングブレードより外側の領域で被クリーニング部材を加熱するハロゲンランプ等の熱源とを設けた構成が記載されている。この構成では、クリーニングブレードより外側の領域を通過したキャリア液を加熱して蒸発させ、キャリア液が被クリーニング部材の端部を回り込んで液漏れ等を生じさせることを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記文献に記載の構成はキャリア液を蒸発させる熱源が必要となることから、部品点数が増加してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、簡易な構成で現像液の回り込みを低減可能な現像装置、クリーニング装置及び液体現像剤装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、像担持体に担持された静電潜像を現像するための液体現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸線方向において前記現像剤担持体の端部に前記現像剤担持体と接触して設けられ、前記回転軸線方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有する現像装置において、前記端部規制部材の前記現像剤担持体が液体現像剤を担持する側の側面と、液体現像剤との接触角が、４５°以上であることを特徴とすることを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の態様は、像担持体に担持された静電潜像を現像するための液体現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸線方向において前記現像剤担持体の端部に前記現像剤担持体と接触して設けられ、前記回転軸線方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有する現像装置において、前記端部規制部材の前記現像剤担持体が液体現像剤を担持する側の側面は、フッ素樹脂を含有する弾性体又は表面をフッ素樹脂によって被覆された弾性体であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の態様は、像担持体と接触し、像担持体上の液体現像剤をクリーニングするクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードの長手方向において前記クリーニングブレードの端部に前記クリーニングブレードと接触して設けられ、前記長手方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有するクリーニング装置において、前記端部規制部材の前記クリーニングブレードが液体現像剤をクリーニングする側の側面と、液体現像剤との接触角が、４５°以上であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の態様は、像担持体と接触し、像担持体上の液体現像剤をクリーニングするクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードの長手方向において前記クリーニングブレードの端部に前記クリーニングブレードと接触して設けられ、前記長手方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有するクリーニング装置において、前記端部規制部材の前記クリーニングブレードが液体現像剤をクリーニングする側の側面は、フッ素樹脂を含有する弾性体又は表面をフッ素樹脂によって被覆された弾性体であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の態様は、液体現像剤を保持する保持ローラと、前記保持ローラの長手方向において前記保持ローラの端部に前記保持ローラと接触して設けられ、前記長手方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有する液体現像剤装置において、前記端部規制部材の前記保持ローラが液体現像剤を保持する側の側面と、液体現像剤との接触角が、４５°以上であることを特徴とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の態様は、液体現像剤を保持する保持ローラと、前記保持ローラの長手方向において前記保持ローラの端部に前記保持ローラと接触して設けられ、前記長手方向に液体現像剤が移動することを規制する端部規制部材と、を有する液体現像剤装置において、前記端部規制部材の前記保持ローラが液体現像剤を保持する側の側面は、フッ素樹脂を含有する弾性体又は表面をフッ素樹脂によって被覆された弾性体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な構成で現像液の回り込みを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示に係る画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】画像形成ステーションの構成を示す概略図。
【図３】現像ローラの長手方向における端部付近の構成を示す模式図（実施例１）。
【図４】端部シールと他の部材の位置関係を示す概略図（実施例１）。
【図５】端部シール及び現像ローラを示す模式図（実施例１）。
【図６】端部シールと現像ローラの間に形成される液架橋について説明するための模式図（実施例１）。
【図７】接触角の定義を説明するための模式図（実施例１）。
【図８】現像液と端部シール及び現像ローラとの接触角の好ましい範囲を示す図（実施例１）。
【図９】現像液と端部シール及び現像ローラとの接触角のより好ましい範囲を示す図（実施例１）。
【図１０】現像液と端部シール及び現像ローラとの接触角のさらに好ましい範囲を示す図（実施例１）。
【図１１】クリーニングブレードの平面図（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本開示に係る画像形成装置について説明する。本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１に示すように、装置本体の内部に４つの画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ及び中間転写ベルト１１を備えた、所謂中間転写タンデム方式の画像形成エンジン１０を備えている。画像形成装置１００は、原稿から読取った画像情報や、外部機器から入力された画像情報に基づいて記録材Ｐに画像を形成して出力する。なお、記録材Ｐとは、普通紙の他にも、コート紙等の特殊紙、封筒やインデックス紙等の特殊形状を有するもの、オーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルム、及び布等を含むのとする。
【００１６】
電子写真方式の画像形成ユニットである画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、それぞれ、像担持体としての感光ドラム１を備え、画像情報に基づいて感光ドラム１の表面にイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックのトナー像を形成する。各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄの構成は、現像に用いられるトナーの色を除いて実質的に同一であるため、以下、イエローの画像形成ステーションＰａを例にしてユニット構成を説明する。
【００１７】
図２に示すように、画像形成ステーションＰａは感光ドラム１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、クリーニング装置５、現像液供給及び循環装置（非図示）、及び一次転写ローラ６を備えている。感光ドラム１はドラム状の感光体であり、中間転写ベルト１１に連れ回る所定方向（矢印Ｒ１）に回転駆動される。
【００１８】
帯電装置２は、画像形成装置に搭載された高圧基板からバイアス電圧を印加されることにより、近接放電又はコロナ放電等によって感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。露光装置３は、感光ドラム１の帯電した表面に画像情報に基づく光を照射して露光し、ドラム表面に静電潜像を形成する。露光装置３は光源装置およびポリゴンミラーを含み、光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を複数の反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム１の母線上に集光して露光する。
【００１９】
現像装置４は、現像剤担持体としての回転可能な現像ローラ４１を備え、現像ローラ４１と感光ドラム１との間に形成される現像部Ｇｄにおいて静電潜像を現像する。本実施形態の現像装置４は、トナー粒子がキャリア液に分散された液体現像剤を用いる所謂液体現像方式（湿式現像方式）であり、現像ローラ４１は外周面に液体現像剤を担持した状態で回転する。現像装置４は、現像ローラ４１にバイアス電圧が印加されることにより、感光ドラム１にトナー粒子を供給して静電潜像をトナー像として可視化する。なお、現像装置４の詳細な構成は後述する。
【００２０】
感光ドラム１の表面に担持されたトナー像は、転写装置としての一次転写ローラ６によって中間転写ベルト１１に一次転写される。一次転写ローラ６は、中間転写ベルト１１の内周面に当接した状態で中間転写ベルト１１に連れ回る方向に回転し、トナー粒子の帯電極性とは逆のバイアス電圧を印加されることで、トナー粒子を中間転写ベルト１１へ向けて電気泳動させる。このとき、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄによって形成されたトナー像が、互いに重なり合うように多重転写されることで、中間転写ベルト１１の表面にフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト１１に転写されずに感光ドラム１に残留した一次転写残トナー等の付着物は、クリーニング装置５により回収される。クリーニング装置５は、感光ドラム１からキャリア液と共に付着物を掻き取るクリーニングブレードと、掻き取られた液体現像剤を回収するためのパイプ５２と、を備える。
【００２１】
図１に示すように、中間転写体としての中間転写ベルト１１は、４つの一次転写ローラ６、二次転写内ローラ１２、駆動ローラ、及びテンションローラ等に巻き回されており、記録材Ｐの搬送方向に沿った所定方向（図中時計回り方向）に回転する。中間転写ベルト１１の外周側には、二次転写装置として、二次転写内ローラ１２に対向する二次転写ローラ１３が配置されている。上記画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄによって形成され中間転写ベルト１１に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１３に印加されるバイアス電圧によって記録材Ｐへと二次転写される。なお、記録材Ｐは給送カセット１４に収納されており、画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄによるトナー像形成の進行に合わせて二次転写ローラ１３へ向けて給送される。また、記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト１１に残留した二次転写残トナー等の付着物は、クリーニング装置１５によって回収される。トナー像を転写された記録材Ｐは、定着部９へと搬送され、定着部９によって熱定着方式又は光硬化方式等の所定の定着処理を施された後、装置外に排出される。
【００２２】
ここで、感光ドラム１としては、アルミニウムなどの剛性基層体の上にアモルファスシリコン系の感光層を設け、好ましくはその上にシリコーン系樹脂等からなる保護層を形成したものが用いられる。本実施形態の感光ドラム１は負極性に帯電した状態で使用され、例えば、帯電装置２によって帯電された後の表面電位（暗部電位）が−６００［Ｖ］、露光装置３によって露光された後の表面電位（明部電位）が−２００［Ｖ］に設定される。感光ドラム１の全体は、外径１００ｍｍに構成され、モータ等の駆動源から供給される駆動力により、円柱形状の中心線を回転軸にして矢印Ｒ１の方向に５００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動される。また生産性については、１分間にＡ４用紙にして１００枚の通紙を行うことができる。なお、感光ドラムの内周部であるアルミニウム製シリンダは接地されている。
【００２３】
また、本実施形態の構成例において、一次転写ローラ６に印加されたバイアス電圧は＋４００［Ｖ］であり、一次転写ローラ６の外径は２０ｍｍである。一次転写ローラ６は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）の軸芯の外周部にゴム等の弾性体がカバーされた構造を有する。クリーニングブレード５１は、その一部が板金に張り付けられ、該板金は、レール状の部材（非図示）によって画像形成ステーションＰａの枠体に固定され、感光ドラム１に対して圧接されている。また、クリーニングブレード５１は長手方向（感光ドラム１の軸方向）に一定の大きさを有し、厚さを２．０ｍｍ、板金部分に覆われる部分から先端までの長さである自由長を１０ｍｍとする。
【００２４】
［現像装置］
次に、現像装置４の構成について、図２を用いて説明する。現像装置４は、現像ローラ４１と、現像容器４０と、供給トレイ４７と、電極部材４２と、スクイズローラ４３と、クリーニングローラ４４と、クリーニングブレード４５と、を備える。液体現像剤（以下、「現像液」とする）を収容する現像容器４０には、現像液の流入経路となる補給管４８と、現像液の流出経路となる回収管４９とが接続されている。補給管４８及び回収管４９は、現像液を一時貯留する不図示のミキサーに接続されている。ミキサー内では、回収管４９から回収した現像液と、新しく補充されるトナー及びキャリアとが撹拌されて均一に混合され、適切な濃度に調整された状態の現像液が補給管４８を介して現像容器４０に補給される。
【００２５】
補給管４８から排出される現像液は、現像容器４０の内部において供給トレイ４７に貯留される。供給部としての供給トレイ４７は、現像ローラ４１の回転に伴って現像ローラ４１の外周面に現像液を供給する。現像ローラ４１に担持された現像液が現像ローラ４１と電極部材４２の間の隙間に進入すると、電極部材４２に印加される負極性のバイアス電圧によってトナー粒子が現像ローラ４１へ向かって電気泳動する。これにより、現像ローラ４１の外周面の付近にトナーが濃縮された層が形成される。
【００２６】
本実施形態の構成例において、現像ローラ４１に印加されるバイアス電圧は−４００［Ｖ］に設定され、電極部材４２に印加されるバイアス電圧は−１０００［Ｖ］に設定される。また、現像ローラ４１と電極とのギャップは５００μｍ、現像ローラの外径は５０ｍｍ、現像ローラ４１と電極部材４２が対向する区間は現像ローラ４１の回転軸に対して７０°の回転角に相当するように構成される。
【００２７】
スクイズローラ４３は現像ローラ４１の回転方向において電極部材４２の下流かつ現像部Ｇｄの上流に配置され、現像部Ｇｄに到達する現像液の液量を規制する。スクイズローラ４３は、現像ローラ４１に一定の当接圧で当接した状態で回転駆動されている。また、スクイズローラ４３にもバイアス電圧が印加されており、スクイズローラ４３と現像ローラ４１とのニップ部に生じる電界により、トナー粒子はさらに現像ローラ４１に向かって押し込まれる。これにより、現像液が現像ローラ４１とスクイズローラ４３の間を通り抜ける際に、現像液中のトナーがさらに現像ローラ側へ押し込まれ、現像ローラ４１の表面上に高密度で一様な高さの現像液層を形成する。一方、スクイズローラ４３によってトナーから引きはがされた余剰なキャリア液は、電極部材４２の上面を経由して現像容器４０の底部に落下し、回収管４９を介してミキサーへと回収される。本実施形態の構成例において、スクイズローラ４３に印加されるバイアスは−４００［Ｖ］であり、スクイズローラ４３の外径は１５ｍｍに設定される。スクイズローラ４３は液量規制部材の一例であり、例えばブレード状の液量規制部材を用いてもよい。
【００２８】
現像ローラ４１に担持された現像液が現像部Ｇｄに到達すると、現像ローラ４１に印加されるバイアス電圧により、トナー粒子が感光ドラム１へ向かって電気泳動する。このとき、トナー粒子の移動度は感光ドラム１の表面電位に応じて定まり、感光ドラム１の静電潜像が形成された領域にトナー粒子が付着する。これにより、静電潜像がトナー像として可視化される。また、感光ドラム１の表面が現像部Ｇｄを通過して現像ローラ４１からに離間する際には、キャリア液の一部が感光ドラム１へと移動して感光ドラム１の表面がキャリア液に覆われた状態となる。
【００２９】
感光ドラム１へ移動しなかった現像液は、現像ローラ４１の回転方向において現像部Ｇｄの下流に位置するクリーニングローラ４４に到達する。クリーニングローラ４４は現像ローラ４１に一定の当接圧で当接した状態で回転している。クリーニングローラ４４にもバイアス電圧が印加されており、現像ローラ４１の表面に残ったトナー粒子が現像ローラ４１から引きはがされ、クリーニングローラ４４に静電的に吸着される。クリーニングローラ４４に移動した現像液は、クリーニングブレード４５によってクリーニングローラ４４からさらに引きはがされて現像容器４０の底部に落下し、回収管４９を介してミキサーへと回収される。本実施形態の構成例においては、クリーニングローラ４４には現像ローラ４１を基準とする電位が＋２００［Ｖ］となるようなバイアス電圧が印加される。また、クリーニングブレード４５はクリーニングローラ４４と同電位となるように構成される。
【００３０】
また、本実施形態の構成例において、現像ローラ４１の表層はウレタン等のゴムであり、表面の粗さＲｚは初期条件で５μｍ以下と規定している。電極部材４２、スクイズローラ４３、クリーニングローラ４４及びクリーニングブレード４５はステンレス鋼（ＳＵＳ）によって構成される。電極部材４２、スクイズローラ４３、及びクリーニングローラ４４の表面粗さＲｚは、いずれも０．１μｍ以下と規定している。
【００３１】
［現像液］
次に、本実施形態において用いられる現像液について説明する。トナー粒子は、色剤粒子を結着樹脂に内包させたものであり、結着樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、スチレンアクリル系樹脂などが挙げられる。トナー粒子に用いられる色剤粒子としては、一般的な有機又は無機の顔料を用いることができる。トナー粒子中の色剤の含有量は、結着樹脂１００質量部に対し５質量部以上１００質量部以下が好ましい。
【００３２】
ブラックの顔料としては、カーボンブラックが挙げられる。また、青又はシアン色を呈する顔料として、以下のものが挙げられる：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、３、１５：２、１５：３、１５：４、１６、１７；Ｃ．Ｉ．バットブルー６；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４５、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を１〜５個置換した銅フタロシアニン顔料。
【００３３】
トナー粒子は顔料分散剤を含むことが好ましい。分散助剤として、各種顔料に応じたシナジストを用いることも可能である。好ましい顔料分散剤及び顔料分散助剤の含有量はトナー粒子中に０．０１〜５０質量％である。顔料分散剤は公知のものを用いることができ、例えば、分散剤としては、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の塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリアクリレート、脂肪族多価カルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、顔料誘導体等を挙げることができる。また、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズなどの市販の高分子分散剤などが挙げられる。
【００３４】
キャリア液として用いられるエネルギー硬化性液体は、トナー粒子の表面の電荷を持たせる荷電制御剤と、紫外線照射で酸を発生する光重合開始剤、及び、酸により結合するモノマーを含有することが好ましい。酸により結合するモノマーは、カチオン重合反応により、ポリマー化するビニルエーテル化合物であることが好ましい。
【００３５】
また、エネルギー硬化性液体は、光重合開始剤とは別に、さらに増感剤を含有してもよい。また、光重合による保存性の低下を抑えるため、エネルギー硬化性液体には、カチオン重合禁止剤を質量基準で１０ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下含有させることが好ましい。その他、エネルギー硬化性液体には、帯電制御補助剤、他添加材などを含有させてもよい。
【００３６】
エネルギー硬化性液体に含有されているモノマー（カチオン重合性モノマー・紫外線硬化剤）は、ビニルエーテル基が１つある１官能モノマー（下記化学式（化１）で示される化合物）と、ビニルエーテル基が２つある２官能モノマー（下記化学式（化２）で示される化合物）を混合したものである。
【００３７】
【化１】
2018165820.tif 000003
【００３８】
【化２】
2018165820.tif 000004
【００３９】
エネルギー硬化性液体に含有されている光重合開始剤は、一般式が下記化学式（化３）で示される化合物である。化学式（化３）において、Ｒ１とＲ２は互いに結合して環構造を形成する。ｘは１〜８の整数を表し、ｙは３〜１７の整数を表す。
【００４０】
【化３】
2018165820.tif 000005
【００４１】
上記環構造としては、５員環又は６員環を例示することができる。具体的には、例えば、コハク酸イミド構造、フタルイミド構造、ノルボルネンジカルボキシイミド構造、ナフタレンジカルボキシイミド構造、シクロヘキサンジカルボキシイミド構造、エポキシシクロヘキセンジカルボキシイミド構造などが挙げられる。また、これらの環構造は、置換基として炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキルオキシ基、炭素数１〜４のアルキルチオ基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数６〜１０のアリールオキシ基、炭素数６〜１０のアリールチオ基等を有していてもよい。
【００４２】
化学式（化３）中のＣｘＦｙとしては、水素原子がフッ素原子で置換された直鎖アルキル基（ＲＦ１）、分岐鎖アルキル基（ＲＦ２）、シクロアルキル基（ＲＦ３）、及びアリール基（ＲＦ４）が挙げられる。
【００４３】
水素原子がフッ素原子で置換された直鎖アルキル基（ＲＦ１）としては、例えば、トリフルオロメチル基（ｘ＝１，ｙ＝３）、ペンタフルオロエチル基（ｘ＝２，ｙ＝５）、ノナフルオロブチル基（ｘ＝４，ｙ＝９）、パーフルオロヘキシル基（ｘ＝６，ｙ＝１３）、及びパーフルオロオクチル基（ｘ＝８，ｙ＝１７）などが挙げられる。
【００４４】
水素原子がフッ素原子で置換された分岐鎖アルキル基（ＲＦ２）としては、例えば、パーフルオロイソプロピル基（ｘ＝３，ｙ＝７）、パーフルオロ−ｔｅｒｔ−ブチル基（ｘ＝４，ｙ＝９）、及びパーフルオロ−２−エチルヘキシル基（ｘ＝８，ｙ＝１７）などが挙げられる。
【００４５】
水素原子がフッ素原子で置換されたシクロアルキル基（ＲＦ３）としては、例えば、パーフルオロシクロブチル基（ｘ＝４，ｙ＝７）、パーフルオロシクロペンチル基（ｘ＝５，ｙ＝９）、パーフルオロシクロヘキシル基（ｘ＝６，ｙ＝１１）、及びパーフルオロ（１−シクロヘキシル）メチル基（ｘ＝７，ｙ＝１３）などが挙げられる。
【００４６】
水素原子がフッ素原子で置換されたアリール基（ＲＦ４）としては、例えば、ペンタフルオロフェニル基（ｘ＝６，ｙ＝５）、及び３−トリフルオロメチルテトラフルオロフェニル基（ｘ＝７，ｙ＝７）などが挙げられる。
【００４７】
光重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、カチオン重合性モノマー（好ましくはビニルエーテル化合物）１００質量部に対して、０．０１〜５質量部であることが好ましい。本実施形態の構成例では、下記化学式（化４）で示される化合物を、上記モノマー（カチオン重合性モノマー・紫外線硬化剤）の全質量に対して０．３質量％含有させている。この光重合開始剤を用いることにより、良好な定着を可能としつつも、イオン性の光酸発生剤を用いる場合と異なり、高抵抗な液体記録液が得られる。
【００４８】
【化４】
2018165820.tif 000006
【００４９】
上記カチオン重合性モノマーは、ドデシルビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ジシクロペンタジエンビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、２−エチル−１，３−ヘキサンジオールジビニルエーテル、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールジビニルエーテル、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル及び１，２−デカンジオールジビニルエーテルからなる群より選択される少なくとも１種の化合物であることが好ましい。
【００５０】
次に、図３を用いて、現像装置４の長手方向、即ち現像ローラ４１の回転方向に直交する幅方向（現像ローラ４１の回転軸線方向）の構成について説明する。図３は、現像ローラ４１、スクイズローラ４３、及びクリーニングローラ４４の長手方向における一方の端部４１ａ，４３ａ，４４ａの位置関係を示す模式図であり、他方の端部についてもこれと対称的に構成されている。また、以下の説明において、特に断らない限り「長さ」とは上記長手方向の長さを指すものとする。
【００５１】
本実施形態において、作像可能領域、即ち記録材Ｐに形成可能な画像の最大幅は３４０ｍｍである。それに対し、現像ローラ４１の長さは３５０ｍｍであり、スクイズローラ４３、クリーニングローラ４４、及び電極部材４２の長さは３５６ｍｍである。これらの部材（４１〜４４）は、長手方向における中心位置が揃うように配置されている。感光ドラムの長さ（軸方向長さ）は３９０ｍｍであり、長手方向における現像ローラ４１の外周面の全域に対向している。感光ドラムを清掃するクリーニングブレード５１（図２参照）は長さが３８０ｍｍであり、現像ローラ４１から感光ドラム１に現像液が付着する領域の全体をカバーしている。また、中間転写ベルト１１（図１参照）の幅は３７５ｍｍであり、感光ドラム１の軸方向長さより短く設定されている。また、二次転写ローラ１３の軸方向長さは３６０ｍｍとしている。
【００５２】
現像ローラ４１に比べてスクイズローラ４３及びクリーニングローラ４４が同等もしくは短い構成では、現像ローラ４１の端部に現像液の液量が規制されない領域が生じる。即ち、現像ローラ４１の外周面と、これらの部材の端部４３ａ，４４ａとの間に現像液の液架橋が発生してしまい、長手方向における現像ローラ４１の端部付近に現像液が過剰に付着した領域が生じてスジ画像等の画像不良に繋がる可能性がある。このため、本実施形態では、現像ローラ４１に比べてスクイズローラ４３及びクリーニングローラ４４の方が長い構成を採っている。
【００５３】
また、電極部材４２はスクイズローラ４３及びクリーニングローラ４４と同等の長さとしているが、これらに比べて短い構成としてもよい。ただし、以下の説明において、現像ローラ４１と端部シールとの間の液架橋現象は電極部材４２が短い場合でも発生し得る。それは、電極部材４２と現像ローラ４１の隙間を通ってスクイズローラ４３のニップ部に突入した現像液がスクイズローラ４３によって厚さを規制される際に長手方向に広がるためである。本実施例において、電極部材４２と現像ローラ４１の間のギャップ（電極ギャップ）は５００μｍ程度であり、スクイズローラ４３を通過した後の現像液は約４μｍ又はそれ以下の厚さに規制される。このため、仮に電極部材４２を短くしたとしても、上記電極ギャップの幅とスクイズローラ４３による規制厚さとの差によって多量の現像液が長手方向の端部に向かって広がることになる。
【００５４】
また、現像ローラ４１は感光ドラム１に比べて短いことが好ましい。通常、感光ドラム１の軸方向の端面には感光層が露出しており、現像ローラ４１と感光層との間で電流リークが発生して現像結果に影響を与える可能性があるためである。
【００５５】
ここで、現像ローラ４１の長手方向（回転軸線方向）の両側の端部には、端部規制部材としての端部シール４６が配置されている。端部シール４６は、長手方向に関して現像液が現像ローラ４１の担持面より外側に移動することを規制している。ただし、現像ローラ４１の担持面とは、外周面４１ｂの中で現像液が担持された状態で現像部Ｇｄに到達する領域であり、本実施形態では長手方向における外周面４１ｂの全域が担持面に相当する。
【００５６】
図４に示すように、端部シール４６が現像ローラ４１を覆う範囲は、現像ローラ４１の回転方向において電極部材４２とオーバーラップする位置から、スクイズローラ４３のニップ部を通過してスクイズローラ４３より下流の位置まで延びている。これにより、端部シール４６は供給トレイ４７に貯留された現像液が現像ローラ４１の端部へ付着することを規制する。また、端部シール４６は、スクイズローラ４３によって絞られた現像液が現像ローラ４１の端部に付着することを規制する。
【００５７】
端部シール４６は、現像ローラ４１の表面が端部シール４６から離間した後の現像液の移動を抑制するため、現像ローラ４１の回転方向において現像部Ｇｄにできるだけ近い位置まで延びていることが望ましい。本実施形態の構成例では、端部シール４６と感光ドラム１の組み付け公差等を考慮して、現像ローラ４１の回転方向における端部シール４６の端部と現像部Ｇｄとの間の角度θ１を約４０°とした。即ち、現像ローラ４１の外周面４１ｂの位置における端部シール４６の端部位置から、現像ローラ４１及び感光ドラム１の回転軸線Ｏ１，Ｏ２を結ぶ直線までの回転角が約４０°である。
【００５８】
［端部カブリ画像］
ここで、端部シール４６の構成によっては、現像ローラ４１の端部に相当する位置にカブリ画像が生じることを説明する。図５に示すように、端部シール４６は、現像ローラ４１の端部４１ａに当接する規制面４６ｂを有する。規制面４６ｂは、現像ローラ４１の外周面４１ｂの長手方向のエッジ部４１ｃに当接しており、外周面４１ｂよりも径方向外側に向かって、現像ローラ４１の軸線に対して略垂直に広がっている。これにより、担持面である外周面４１ｂに担持された現像液は、少なくとも規制面４６ｂが配置された範囲において、エッジ部４１ｃを回り込んで現像ローラ４１の端部４１ａに到達することを規制されている。
【００５９】
図６に示すように、スクイズローラによって現像液の厚さが規制されると、現像ローラ４１の外周面４１ｂは液表面が一定の高さｈ０の現像液によってコートされた状態となる。これに伴って、現像ローラ４１のエッジ部４１ｃの付近では、現像液が端部シール４６の規制面４６ｂに接触した状態となる。このとき、現像液に対する規制面４６ｂの濡れ性が高い程、現像ローラ４１の外周面４１ｂから離れる方向に向かって現像液が規制面４６ｂに乗り上げたような状態となる（破線参照）。即ち、端部シール４６の規制面４６ｂと現像ローラ４１の外周面４１ｂとの間に現像液による液架橋が発生し、エッジ部４１ｃの付近に現像液が溜まった状態となることがある。
【００６０】
このような液架橋が発生した状態で現像ローラ４１が回転すると、現像ローラ４１の外周面４１ｂが規制面４６ｂから離間する際に、エッジ部４１ｃの付近に多量の現像液が付着する。即ち、液架橋を形成していた現像液の一部が現像ローラ４１に移動することにより、スクイズローラによって規制された高さｈ０の液量に比べて多量の現像液が付着する。この状態で現像ローラ４１の外周面４１ｂが現像部Ｇｄに到達すると、トナー粒子の一部が感光ドラムの表面電位に関わらず感光ドラムに付着してしまい、画像形成すべきでない領域（白地部）に薄い像（所謂カブリ画像）が形成されてしまう。
【００６１】
具体的に、上述した本実施形態の構成例では、感光ドラムの暗部電位が−６００［Ｖ］、現像ローラに印加されるバイアス電圧が−４００［Ｖ］であった。この場合、現像部の中で白地部に対応する位置のトナー粒子には、感光ドラムの表面電位を基準として現像ローラに２００［Ｖ］の直流電圧が印加されたのと同等の電界強度で、現像ローラに向かう方向の静電バイアス（かぶり取りバイアス）が作用する。これにより、現像液に含まれるトナー粒子が現像ローラに押付けられるように電界分離が行われ、白地部に対するトナー粒子の付着が防がれる。しかし、液架橋によってかぶり取りバイアスでは電解しきれない量の現像液が現像部に進入すると、トナー粒子の一部が感光ドラムに付着した状態で感光ドラムの表面が現像部Ｇｄを抜け出てしまい、カブリ画像が発生する。また、このようなカブリ画像は、長時間に渡って現像ローラと感光ドラムとが現像液を介して接触した状態が続く場合に顕著になる傾向がある。
【００６２】
［接触角］
そこで、本実施形態では、端部シールの規制面に対する現像液の接触角を制御することにより、液架橋の発生及びカブリ画像の低減を図っている。接触角とは、固体表面が液体及び気体と接触しているとき、この３相の接触する境界線において液体面が固体面と成す角度で定義される。即ち、図７に示すように固体表面Ｓ１に付着した液滴の端部において、液面と固体表面Ｓ１とがなす角θが接触角である。
【００６３】
図６に示すように、端部シール４６の規制面４６ｂに対する現像液の接触角は、規制面４６ｂに平行な方向（現像ローラ４１の外周面４１ｂの接線方向）から視て、規制面４６ｂと規制面４６ｂに接触する現像液の液面とがなす角の大きさである。図６には、規制面４６ｂに対する現像液の接触角が４５°未満である場合（破線）と、ほぼ９０°である場合（実線）とを示している。
【００６４】
端部シール４６を構成する部材に対する現像液の接触角は、次のような測定方法によって求めた。測定には協和界面科学製の接触角計ＰＣＡ−１１を用いる。接触角計ＰＣＡ−１１の測定においては、搭載されたカメラから得られた液滴画像が上記ＰＣＡ−１１に対応する画像解析ソフトウェアＦＡＭＡＳ（協和界面科学製）によって画像解析され、接触１秒時における接触角が画像処理して算出される。
【００６５】
接触角の測定には、ミキサー内の現像液を用いた。現像液の液滴を射出径１．０ｍｍの注射針から１．０ｕＬの液滴を形成した。これを測定対象物に接触させ、前述した画像解析ソフトウェアによって、接触１秒時の接触角を算出させた。測定作業は室温で行った。なお、本実施形態の画像形成装置が画像形成動作を実行する場合の現像容器の内部温度は、室温と同程度であり、概ね２５℃〜３５℃の範囲であることが分かっている。
【００６６】
なお、測定に用いた現像液のＴＤ比、即ち現像液の全成分に対するトナー成分の重量比は３．５％である。また、測定に用いた現像液のキャリア液はドデシルビニルエーテルのみを成分とするものである。筆者らは、光重合開始剤等を含む上述の現像液であっても、トナーを除いたキャリア液のみであっても、或いはキャリア液中に含まれるドデシルビニルエーテルであっても、ほぼ同等の接触角を示すことを確認している。このため、以下の測定には上記成分の現像液を用いたが、これらの液に置き換えても同様の結果となる。即ち、液体現像剤のキャリア液の主成分の接触角を測定した結果を用いて端部シールの構成を決定することで、実際の装置内部における接触角を制御可能である。
【００６７】
本実施形態において、端部シール４６の材質はポリエチレン若しくはポリウレタンからなる弾性体でかつフッ素樹脂であるもの、又は、ポリエチレン若しくはポリウレタンからなる弾性体でありその表面にフッ素樹脂によって被覆されたものを用いる。一般に、フッ素処理された部材はその表面エネルギーが低いために撥油性を示すため、本実施形態のように油性（疎水性）分子を主成分とするキャリア液を用いる場合において撥油性をコントロールしたい場合に好適な材料である。形状は平板状のゴム又は発泡スポンジとすると好適である。ただし、発泡スポンジである場合には、その発泡構造は互いに液を通過させない、単泡からなるものが好ましい。
【００６８】
端部シール４６の硬度は、Ａｓｋｅｒ−Ｃにおいて４０°以上６０°以下の範囲が好ましく、例えば５０°とする。硬度の下限は、後述する侵入量を考慮して決定される。また、硬度が低い場合にはヘタリによる破壊の可能性があり、硬度が高い場合には摩耗による劣化や現像ローラ端部の破壊等の可能性があるため、硬度の好ましい範囲はこのような要因や現像ローラの材質を考慮して設定される。
【００６９】
端部シール４６の表面の粗さは、平板状のゴムである場合には表面粗さＲｚが２０μｍ以下、発泡スポンジである場合には、泡径が２００μｍ以下であることが望ましい。粗さが大きすぎる場合には、端部シール４６の表面に現像液がトラップされてしまい、液架橋の有無によらず、現像ローラの回転駆動に伴って電界分離不可能な量の現像液を現像ローラに供給してしまうことがあるためである。
【００７０】
端部シール４６の現像ローラ４１に対する侵入量については、例えば０．７ｍｍとする。ただし、侵入量とは、弾性変形がない状態における端部シール４６の規制面４６ｂの位置に対して、現像ローラ４１と当接して押し込まれることによる規制面４６ｂの長手方向の変位量を指す。現像ローラ４１の端部４１ａへの現像液の侵入を規制するためには一定以上の侵入量が必要で、少なすぎると現像ローラ４１の回転に伴って端部４１ａが運ぶ現像液量が増え、カブリ画像の原因となる現像液を現像ローラに供給してしまう可能性がある。一方、侵入量が大きすぎれば、端部４１ａが運ぶ現像液量を減らせる半面、現像ローラ４１の端部４１ａと端部シール４６との間に発生する摩擦が大きくなる。この場合、現像ローラ４１の端部４１ａ及び端部シール４６の劣化・破壊による現像液への異物混入や、現像ローラ４１の駆動速度の不安定化を招く可能性がある。これらの要因を考慮し、侵入量は０．７±０．４ｍｍ程度の範囲で設定すると好適である。
【００７１】
なお、以上の端部シール４６の好ましい材質・配置等の構成は、少なくとも端部シール４６の規制面４６ｂに対して、かつ、少なくともスクイズローラ４３と現像部Ｇｄとの間（図４参照）について採用すると好適である。これにより、規制面４６ｂと現像ローラ４１の外周面４１ｂとの間の液架橋及びカブリ画像の発生を効率的に低減することが期待できる。例えば、規制面４６ｂの中で、スクイズローラ４３より現像ローラ４１の回転方向の下流側のみをフッ素樹脂によってコーティングしてもよい。
【００７２】
本実施形態の構成例において、端部シール４６はフッ素樹脂を含有する発泡スポンジであり、泡径が１００〜２００μｍ又はそれ以下である。また、前述した接触角計において、測定に用いられる液滴０．１ｕＬとは直径約２．５ｍｍの大きさであり、泡径に対して約１０倍以上の大きさを有する。これにより、発泡構造による端部シール４６の表面の粗さがあったとしても、発泡構造がないソリッドな部材に対する計測結果とマクロ的には略同等の接触角を計測することが可能となり、測定精度が確保される。
【００７３】
次に、現像ローラについて説明する。本実施形態の構成例における現像ローラは、軸芯が直径４０ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）からなり、軸芯の外周は厚さ５ｍｍのポリエチレン又はポリウレタンからなる弾性層によって覆われている。また、弾性層の表層はフッ素処理されており、撥水かつ撥油する特性を有する。
【００７４】
現像ローラの硬度はＡｓｋｅｒ−Ｃにおいて２５°以上、５０°以下とする。硬度の上下限は、主に現像プロセスの効率を考慮して設定される。即ち、現像部Ｇｄ（図４参照）において感光ドラム１との間に十分な幅のニップが形成され、現像部Ｇｄにおいて電界分離が十分に行われる、つまり現像液中のトナーがニップを抜ける前に感光ドラム１の表面電位に応じて電気泳動するように設定される。
【００７５】
現像ローラの表面の粗さについては、平板状のゴムである場合に表面粗さＲｚが５μｍ以下であることが望ましい。粗さについても同様に、主として現像ニップにおいて良好な現像が可能となる粗さが選択されている。
【００７６】
また、上記構成例において、現像ローラの外周面に対する現像液の接触角は、ドデシルビニルエーテルに対する接触角は１５°であった。一般に、現像液の現像ローラに対する接触角は小さい方がよい。なぜなら、接触角が大きい、即ち現像ローラが現像液に対して表面エネルギーが高い状態であると、現像ローラの表面が現像液を弾いてしまうためである。この場合、電極ギャップ及びスクイズローラのニップ部を通過した後に、現像ローラの外周面が現像液の層を保持しにくくなり、現像液のコートが一部の領域で失われるなど、所謂載り量の分布が不安定となる可能性がある。
【００７７】
次に、スクイズローラについて説明する。スクイズローラは、例えば直径１５ｍｍの円柱状のステンレス鋼（ＳＵＳ）によって構成される。スクイズローラの表面粗さＲｚが０．１μｍ以下であることが望ましい。このような粗さとすることで、平均粒径１μｍ以下のトナー粒子を成分とする現像剤を用いる構成において、良好な現像が可能となる。
【００７８】
また、端部シールのスクイズローラに対する侵入量は、例えば０．７ｍｍとすると好適である。スクイズローラは滑らかな金属であり、端部シールが強く当接しても端部シールのへたりや劣化等に起因する現像液のすり抜けの可能性は小さく、かつスクイズローラの回転負荷に対する影響は小さいため、侵入量は０．７ｍｍ以上としてもよい。
【００７９】
また、現像液に対するスクイズローラの接触角については、現像ローラと同等かそれより大きく、かつ端部シールより小さいことが望ましい。本実施の構成例では、スクイズローラのドデシルビニルエーテルに対する接触角が１０°である。
【００８０】
［現像液と現像ローラ及び端部シールとの接触角］
ここで、仮に現像液と現像ローラの接触角が、現像液と端部シールの接触角に比べて大きいとした場合について考える。この場合、現像ローラと現像液の界面の表面エネルギーが端部シールと現像液と界面の表面エネルギーよりも低く、現像液は端部シールに接触している方が安定する。その結果、現像液が規制面上に広がって、現像ローラの外周面と端部シールの規制面との間に液架橋が形成されやすくなり、現像ローラの端部に相当する位置にカブリ画像が発生する。カブリ画像を低減するには、このような液架橋によって現像ローラのエッジ部の付近に保持される現像液量を低減することが有効である。ここで、規制面とは、端部シールの内、現像ローラに担持されている現像液側の側面である。
【００８１】
以上のことから、本実施形態では、現像液と端部シールの接触角が、現像液と現像ローラの接触角より大きくなるように構成する。端部シール及び現像ローラに対する接触角の好ましい範囲を図８乃至図１０に示す。図８は接触角の好ましい範囲の一例を示し、図９はより好ましい範囲、図１０はさらに好ましい範囲を示している。
【００８２】
図８に示すように、現像液と端部シールの接触角は、現像液と現像ローラの接触角より大きい（対角線より上側の領域）ものとする。また、端部シールの濡れ性が非常に大きい（接触角が小さい）と、現像ローラの現像液の接触角によらず端部シールに現像液が引き寄せられてしまうため、現像液と端部シールの接触角は１５°以上であることが好ましい。
【００８３】
図９に示すように、現像液と端部シールの接触角は４５°以上であることがより好ましい。その根拠をヤングの式を用いて説明する。ヤングの式とは、接触角をθとし、γＬＧを液体気体界面にはたらく表面張力、γＳＬを液体固体界面にはたらく表面張力、γＳＧを固体気体界面にはたらく表面張力とした時に、表面張力のつり合いによって成立する下記の式（１）である（図７参照）。
γＳＧ＝γＬＧ×ｃｏｓθ＋γＳＬ        （１）
【００８４】
本実施形態の構成例における現像液の表面張力γＬＧは実験的に得られた値で２２［ｍＮ／ｍ］であった。この時接触角θは４５°であった。また、初期の接触状態において、γＳＬは１４［ｍＮ／ｍ］であった。この結果、得られたγＳＧは約３０［ｍＮ／ｍ］であった。実際には、現像液が重力で下方に引っ張られるが、数μｍ程度の高さの液では、支配的なのは重力ではなく、表面張力である。
【００８５】
ここで、現像ローラの外周面に対する現像液の高さ、即ちスクイズローラによって規制された現像液の厚さが２．５μｍである場合について考える。この場合、現像ローラのエッジ部の付近では、端部シールに対する接触角θの大きさに応じて、現像液の高さは２．５μｍとは異なる値となり、接触角θが小さいほど現像液は厚くなる。現像ローラのエッジ部から長手方向に２．５μｍの範囲に担持される現像液が、現像ローラの回転に伴って端部シールと現像ローラとに略等分に分かれるとする。すると、接触角θが４５°であれば、端部シールから離れた後の現像ローラの表面に担持される現像液の高さが概ね２．５μｍとなり、現像部に進入する現像液の高さが長手方向に関して略均一となる。
【００８６】
従って、端部シールと現像液の接触角を４５°以上とすることにより、現像部に進入する現像液の高さの均一性を高め、カブリ画像を効果的に低減することができる。また、接触角を４５°以上とすることにより、現像液に対する接触角が小さい（例えば３０°以下）ことが要求される現像ローラと、端部シールとの間で、現像液に対する濡れ性の差が大きくなる。これにより、現像ローラのエッジ部の付近に位置する現像液が、現像ローラの回転に伴って安定して端部シールから離間して現像ローラに担持されるようになり、カブリ画像の低減に寄与する。
【００８７】
図１０に示すように、現像液と端部シールの接触角は、さらに好ましくは９０°以上とする。接触角が９０°である場合、図６に実線として示すように、現像液の液表面が端部シール４６の規制面４６ｂに対して略垂直に接する状態となる。即ち、現像液が端部シール４６の規制面４６ｂによって弾かれるため、液架橋が形成されず、長手方向に関して現像液の高さが一定の状態で現像ローラが回転する。また、接触角が９０°より大きい場合、エッジ部４１ｃの付近に担持された現像液の容積が、現像ローラ４１の長手方向の中央部に比べて小さい状態となる。このため、カブリ画像の発生をより強力に低減することができる。
【００８８】
一方、図８乃至図１０に共通して示すように、現像液と端部シールの接触角は１３５°以下であることが好ましい。接触角が大きすぎる場合、端部シールの規制面から弾かれた現像液が落下し、現像ローラの回転に伴って周囲に飛散して感光ドラム等を汚染する可能性があるためである。
【００８９】
筆者らは動的接触角に関わるＦｕｒｍｉｄｇｅの式を用いたモデル計算により、接触角の上限値を定めた。Ｆｕｒｍｉｄｇｅの式は、次の式（１）で表される。
（ｍｇ×Ｓｉｎα）／ω＝γＬＧ（ｃｏｓθＲ−ｃｏｓθＡ）      （２）
ただし、ｍは液滴の質量［ｋｇ］、ｇは重力加速度［ｍ／ｓ＾２］、αは液滴が下る勾配の角度［ｒａｄ］、ωは液滴の幅［ｍ］、γＬＧは液滴の表面張力［ｍＮ／ｍ］、θＲは液滴の後退接触角［ｒａｄ］、θＡは液滴の前進接触角［ｒａｄ］とする。
【００９０】
ここで、現像液一滴の体積を０．０１ｍＬとし、その比重を０．８［ｇ／ｃｍ＾３］とすると、その重さは８μｇとなる。また、角度αは端部シールが垂直な壁面として０［ｒａｄ］とする。液滴の幅については、単純に液滴を球体と想定した時、直径が約２．３ｍｍであることからその２倍の４．６ｍｍ相当と考える。γＬＧは実験的に得られた値で２２［ｍＮ／ｍ］とする。またθＲ、θＡで決まる（ｃｏｓθＲ−ｃｏｓθＡ）については、９０°以上の高接触角においては前進も後退も略同等の形状をとると想定し、（ｃｏｓθＲ−ｃｏｓθＡ）＝２ｃｏｓθＡと近似した。また前進接触角θＡは静止時接触角と略同等と想定すると、Ｆｕｒｍｉｄｇｅの式から求められるγＬＧが実験値２２［ｍＮ／ｍ］より小さくなる、すなわち重力に対して表面張力が負けるのは約１３５°となる。従って、本実施形態においては、接触角の上限は１３５°とした。
【００９１】
筆者らが検討したところによれば、このような構成により、画像形成装置における端部カブリ画像を低減することが分かった。下記の表１に、本実施形態の構成を適用した画像形成装置において、複数枚の画像を連続的に出力させる連続画像形成動作を実行させた場合のカブリ画像の有無を調べた結果を示す。表１の各欄は、カブリ画像が視認可能であったものを×とし、カブリ画像が認められなかったものを○としている。表１の各列は、連続画像形成動作の開始からの経過時間（開始直後〜５時間）を表し、各段は現像液と端部シールの接触角を表している。現像液と現像ローラの接触角は１５°である。また、連続画像形成動作の期間中、現像ローラには定常的に現像液が供給される構成である。
【００９２】
【表１】
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【００９３】
表１に示すように、現像液と端部シールの接触角が１０°、即ち現像液と現像ローラの接触角（１５°）より小さい角度であった場合、画像形成動作の開始直後からカブリ画像が発生した。現像液と端部シールの接触角が２５°以上である場合、少なくとも連続画像形成動作の開始から３０分が経過するまではカブリ画像が抑止された。しかし、２時間以上連続して画像形成動作を実行した場合には、カブリ画像が発生した。これは、時間経過に伴って端部シールの規制面に対して現像液が接触する範囲が広がって液架橋が形成され、現像ローラのエッジ部の付近に対して断続的に多量の現像液が付着したためと考えられる。
【００９４】
一方、現像液と端部シールの接触角が４５°であるものは２時間以上、接触角が９０°であるものは５時間以上に亘ってカブリ画像が抑止された。即ち、端部シールの現像液に対する接触角を４５°以上、好ましくは９０°以上に設定することで、単に端部シールの接触角が現像ローラの接触角より大きい場合に比べて、長時間連続して使用してもカブリ画像を低減可能であることが分かった。
【００９５】
このように、本実施形態の構成では、現像ローラの外周面に比べて現像液に対する接触角が大きい端部シールを使用している。言い換えれば、現像剤担持体の担持面に比べて、液体現像剤に対する接触角が大きい端部規制部材を使用している。これにより、現像剤担持体の担持面の端部の周辺に多量の液体現像剤が付着することを防いで、簡易な構成で、カブリ画像の発生を低減することができる。また、端部規制部材と現像液の接触角を適宜設定することで（図９、図１０参照）、長時間に亘る画像形成動作においてもカブリ画像の発生を低減することができる。
【００９６】
［変形例］
本実施形態では、現像液と端部シールの規制面との接触角を調整する方法として、端部シールを撥油性を有する材料で構成したが、他の方法で接触角を調整してもよい。例えば、端部シールの規制面に微細な凹凸を形成することによって接触角を増大させてもよい。また、キャリア液の主成分が極性分子である場合等、上述の説明で例示したものと異なる性質を有する場合には、これに応じて端部シールの材質及び表面処理の内容等を変更すればよい。
【００９７】
また、本実施形態では、端部規制部材としての端部シールが現像ローラの長手方向両端部に当接するものとして説明したが、端部シールが現像ローラのエッジ部より内側（長手方向中央側）で現像ローラの外周面に当接する構成としてもよい。この場合も、現像液と端部シールの接触角が現像液と現像ローラの接触角に比べて大きい構成とすればよい。これにより、端部シールによって現像液の長手方向の移動を規制すると共に、端部シールと現像ローラの担持面（端部シールの間の領域）との液架橋によるカブリ画像の発生を低減することができる。ただし、本実施形態のように、端部シールが現像ローラの端部に当接する構成とすることで、現像ローラの長手方向全域を現像に用いることが可能となり、画像形成可能な画像サイズを確保しつつ現像装置をコンパクトに構成することができる。
【実施例２】
【００９８】
第２の実施形態（実施例２）について説明する。上記の実施例１では、端部規制部材を現像装置に設ける構成であった。本実施形態では、感光ドラムをクリーニングするクリーニングブレード５１の両端部に端部シール４６の特性を有する端部シール４６０を取り付けるものである。クリーニングブレード５１と端部シール４６０以外の構成については実施例１と同様であるため、説明については省略する。
【００９９】
［クリーニングブレード］
図１１は、クリーニングブレード５１を真上から見た図である。クリーニングブレード５１は、エッジ部５１ａが感光ドラム１と当接して、感光ドラム１上（像担持体上）の現像液をクリーニングする。
【０１００】
［端部シール］
本実施形態においては、図１１のように端部シール４６０はクリーニングブレード５１の長手方向Ｘにおいてクリーニングブレード５１の両端にクリーニングブレード５１と接触して配置される。端部シール４６０はクリーニングブレード５１の端部を囲むようにＬ型の形状をしている。エッジ部５１ａでクリーニングされた現像液がクリーニングブレードからはみ出さないように、端部シール４６０は、規制面４６０ｃ，４６０ｄでそれぞれ現像液を規制している。規制面４６０ｃ，４６０ｄは、クリーニングブレード５１の現像液をクリーニングする領域側にある端部シール４６０の側面である。それぞれの規制面４６０ｃ，４６０ｄは長手方向Ｘの画像形成領域よりも外側にある。
【０１０１】
端部シール４６０の材質はポリエチレン若しくはポリウレタンからなる弾性体でかつフッ素樹脂であるもの、又は、ポリエチレン若しくはポリウレタンからなる弾性体でありその表面にフッ素樹脂によって被覆されたものを用いる。一般に、フッ素処理された部材はその表面エネルギーが低いために撥油性を示すため、本実施形態のように油性（疎水性）分子を主成分とするキャリア液を用いる場合において撥油性をコントロールしたい場合に好適な材料である。形状は平板状のゴム又は発泡スポンジとすると好適である。ただし、発泡スポンジである場合には、その発泡構造は互いに液を通過させない、単泡からなるものが好ましい。
【０１０２】
端部シール４６０の硬度は、Ａｓｋｅｒ−Ｃにおいて４０°以上６０°以下の範囲が好ましく、例えば５０°とする。端部シール４６０の表面の粗さは、平板状のゴムである場合には表面粗さＲｚが２０μｍ以下、発泡スポンジである場合には、泡径が２００μｍ以下であることが望ましい。
【０１０３】
本実施形態の構成例において、端部シール４６０はフッ素樹脂を含有する発泡スポンジであり、泡径が１００〜２００μｍ又はそれ以下である。また、前述した接触角計において、測定に用いられる液滴０．１μＬとは直径約２．５ｍｍの大きさであり、泡径に対して約１０倍以上の大きさを有する。これにより、発泡構造による端部シール４６０の表面の粗さがあったとしても、発泡構造がないソリッドな部材に対する計測結果とマクロ的には略同等の接触角を計測することが可能となり、測定精度が確保される。
【０１０４】
［現像液と端部シールとの接触角］
本実施形態では、エッジ部５１ａでクリーニングされ、エッジ部５１ａに沿って移動する現像液が外部に漏れないようするために、現像液と規制面の接触角を４５°以上に設定する。接触角を大きくすることにより、クリーニングされた現像液が端部シール４６０を回り込んで移動することを低減することができる。なお、接触角の測定方法は上記実施例１と同様である。そして、この効果は、９０°以上にするとより好ましく、さらに１３５°以上とするとより効果が向上する。
【０１０５】
なお、本実施形態では、規制面と現像液との接触角は、クリーニングブレード５１と現像液との接触角よりも大きい。ここで、クリーニングブレードと現像液との接触角は、エッジ部５１ａ近傍（エッジ部から１０ｍｍ以内の領域）で測定するものとする。
【０１０６】
本実施形態では、感光ドラム１をクリーニングするクリーニングブレード５１の構成であったが、感光ドラム１以外の対象物と当接してクリーニングするクリーニングブレードであってもいい。また、本実施形態は、弾性のクリーニングブレードであったが、この材料に限定されるものではない。たとえば、金属ローラと接触して金属ローラ上の現像液をクリーニングするような構成では、金属ブレードを用いる場合もあり、この金属ブレードに対しても、本実施形態の端部シール４６０を採用しても、同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
上記実施例１，２では、現像ローラ又はクリーニングブレードに設ける端部シールについて説明した。現像液を担持する金属ローラ（保持ローラ）に対しても上記実施例の端部シールを用いても、現像液が金属ローラを回り込んで外部に漏れることを低減することができる。このような保持ローラには、現像液の供給源と現像ローラとの間に配置され、供給源から供給される現像液を現像ローラの表面に一定の厚さで塗布するためのローラが含まれる。
【０１０８】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限定するものではなく、他の構成に対してももちろん適用可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１…像担持体（感光ドラム）／４…現像装置／４１…現像剤担持体（現像ローラ）／４１ｂ…担持面（外周面）／４３…規制部材（スクイズローラ）／４６，４６０…端部規制部材（端部シール）／４６ｂ，４６０ｃ，４６０ｄ…側面（規制面）／４７…供給部（供給トレイ）／５１…クリーニングブレード
【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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