(57)【要約】【課題】トナーが沈降、凝集しにくく、再分散性に優れる、また気泡を消失させやすい湿式現像剤、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】キャリヤ液とトナーを含む湿式現像剤において、キャリヤ液に対して分散性がよく、なじみやすいように表面処理した無機微粒子を添加する。【選択図】図３
2008145831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性のキャリヤ液と、該キャリヤ液に相溶しないトナー粒子と、前記キャリヤ液に分散する無機微粒子とを含む湿式現像剤であって、
前記キャリヤ液は炭化水素系溶媒であり、前記無機微粒子はアルキル基で修飾されている
ことを特徴とする湿式現像剤。
【請求項２】
前記無機微粒子は炭素数が８以上のアルキル基で修飾されている
ことを特徴とする請求項１に記載の湿式現像剤。
【請求項３】
絶縁性のキャリヤ液と、該キャリヤ液に相溶しないトナー粒子と、前記キャリヤ液に分散する無機微粒子とを含む湿式現像剤であって、
前記キャリヤ液はシリコーン系溶媒であり、前記無機微粒子はシリコーンオイル処理されている
ことを特徴とする湿式現像剤。
【請求項４】
絶縁性のキャリヤ液と、該キャリヤ液に相溶しないトナー粒子と、前記キャリヤ液に分散する無機微粒子とを含む湿式現像剤であって、
前記キャリヤ液は炭化水素系溶媒であり、前記無機微粒子はシリコーンオイル処理されている
ことを特徴とする湿式現像剤。
【請求項５】
前記無機微粒子は体積平均粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の湿式現像剤。
【請求項６】
前記無機微粒子の添加量は、０．１質量％以上、１５質量％以下である
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の湿式現像剤。
【請求項７】
トナー濃度は１０質量％以上、４０質量％以下である
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の湿式現像剤。
【請求項８】
像担持体上の潜像を現像剤担持体上に担持された現像剤で現像し、トナー像を形成する画像形成装置であって、
前記現像剤として請求項１乃至７の何れか１項に記載の湿式現像剤を用いる
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、キャリヤ液と、トナーと、無機微粒子とを含む湿式現像剤、及びその湿式現像剤を用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、プリンタなどに広く使用されている。それらの画像形成装置で一般に用いられている現像方式は、粉体トナーを用いる乾式現像である。
【０００３】
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。
【０００４】
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、湿式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。湿式現像剤は、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。
【０００５】
従来の湿式の画像形成装置では、湿式現像剤（以後、液体現像剤、あるいは単に現像剤ともいう）として、キャリヤ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ヤ液しか使用できず、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。
【０００６】
このようなことを背景にして、シリコンオイルなどの絶縁性液体「キャリヤ液」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、大量の現像液を使用しないで済むという利点がある。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
しかしながら一般に、湿式現像剤は、金属イオン系の分散剤使用による電気抵抗の低下のため、また現像や転写においてトナー粒子が接近集合した時の粒子凝集力が小さいため、画像流れの生じやすいことが問題とされている。そのため、無機微粒子を添加して、トナー間の接近凝集力を向上し、画像流れを改善する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【００１０】
特許文献１に記載の技術によれば、無機微粒子を含有させることにより、液体現像剤の電気抵抗を低下させる過剰イオンを吸着、またトナー粒子との相互作用により接近集合時のトナー凝集力を増し、画像流れを阻止できるという。
【００１１】
しかし一方では、こういった湿式現像、転写時の接近集合したトナー像形成以外の状況においては、トナーの凝集がよくない影響をもたらすことがある。
【００１２】
例えば、液体現像剤中に分散しているトナー粒子は、沈降しやすい傾向がある。トナー粒子が沈降するとトナー同士が付着しやすくなり、そこで無用な凝集が生じたりする。トナーが付着し、凝集し始めると、再分散が困難となり、上記現像や転写のプロセスにも悪影響を及ぼす。またそのため、画像濃度ムラなど画質面でも品質の低下が生じてくる。
【００１３】
また上記特許文献１に記載の技術では、比較的トナー濃度の低い液体現像剤に比較的少量の無機微粒子を添加する例を示している。しかしながら、先に述べたように、特に近年では高濃度、高粘度の液体現像剤を用いるような場合が多い。
【００１４】
高濃度、高粘度の液体現像剤においては、現像剤中に生じた気泡が現像ニップ部に取り込まれると画像欠損が発生するという問題がある。トナー濃度の低い液体現像剤であれば、現像ニップ部への現像剤供給を増やして気泡を滞留しにくくすることもできるが、高濃度、高粘度の液体現像剤では、別の対策を施す必要がある。
【特許文献１】特開平６−１１８７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記のように、湿式の画像形成に用いる高濃度、高粘度の湿式現像剤においては、トナーが沈降しやすく、互いに付着、凝集し、再分散性を低下させ、画像形成プロセスに悪影響を及ぼすという問題がある。また、気泡が発生した場合に、その気泡を消失させることが困難で、やはり画像に悪影響を及ぼすという問題もある。
【００１６】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、トナーが沈降、凝集しにくく、再分散性に優れる、また気泡を消失させやすい湿式現像剤、及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
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。
【００１８】
１．  絶縁性のキャリヤ液と、該キャリヤ液に相溶しないトナー粒子と、前記キャリヤ液に分散する無機微粒子とを含む湿式現像剤であって、前記キャリヤ液は炭化水素系溶媒であり、前記無機微粒子はアルキル基で修飾されていることを特徴とする湿式現像剤。
【００１９】
２．  前記無機微粒子は炭素数が８以上のアルキル基で修飾されていることを特徴とする１に記載の湿式現像剤。
【００２０】
３．  絶縁性のキャリヤ液と、該キャリヤ液に相溶しないトナー粒子と、前記キャリヤ液に分散する無機微粒子とを含む湿式現像剤であって、前記キャリヤ液はシリコーン系溶媒であり、前記無機微粒子はシリコーンオイル処理されていることを特徴とする湿式現像剤。
【００２１】
４．  絶縁性のキャリヤ液と、該キャリヤ液に相溶しないトナー粒子と、前記キャリヤ液に分散する無機微粒子とを含む湿式現像剤であって、前記キャリヤ液は炭化水素系溶媒であり、前記無機微粒子はシリコーンオイル処理されていることを特徴とする湿式現像剤。
【００２２】
５．  前記無機微粒子は体積平均粒径が１０ｎｍ以上、１μｍ以下であることを特徴とする１乃至４の何れか１項に記載の湿式現像剤。
【００２３】
６．  前記無機微粒子の添加量は、０．１質量％以上、１５質量％以下であることを特徴とする１乃至５の何れか１項に記載の湿式現像剤。
【００２４】
７．  トナー濃度は１０質量％以上、４０質量％以下であることを特徴とする１乃至６の何れか１項に記載の湿式現像剤。
【００２５】
８．  像担持体上の潜像を現像剤担持体上に担持された現像剤で現像し、トナー像を形成する画像形成装置であって、前記現像剤として１乃至７の何れか１項に記載の湿式現像剤を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、キャリヤ液とトナーを含む湿式現像剤において、キャリヤ液に対して分散性のよい、なじみやすい無機微粒子を添加することにより、トナーが沈降、凝集しにくく、再分散性に優れる、また気泡を消失させやすい湿式現像剤、及びその湿式現像剤を用いてトナー凝集や気泡による画像品質低下を抑制した画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る実施形態を、図を参照して説明する。
【００２８】
液体現像剤の薄層を用いて現像する湿式の画像形成装置は、複写機、簡易印刷機、プリンタなどに利用されている。これらには、一般的に電子写真方式の画像形成プロセスが、共通して用いられている。その電子写真方式による湿式の画像形成装置と、そこで用いられる本発明に係る液体現像剤について、その構成と機能動作を説明する。
【００２９】
以下、本発明に係る液体現像剤を用いる湿式の画像形成装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（本実施形態に係る画像形成装置の全体構成と動作の例）
本実施形態に係る画像形成装置の全体構成例を図１に示す。図１を用いて画像形成装置の全体構成を説明する。但し、画像形成プロセスに関わる構成要素のみを図示した。記録媒体の給紙、搬送、排紙に関わる構成要素は省略、あるいは簡略的に示した。
【００３１】
図１の画像形成装置１０において、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１、帯電装置２、露光装置３、液体現像装置４、第１のクリーニング装置６を備える。
【００３２】
図１においては、液体現像装置４が一台のみ配置されているが、カラー画像形成のために複数台配置されていてもよい。カラー現像の方式、中間転写の有無などは任意に設定すればよく、それに合わせた任意の構成配置をとることができる。
【００３３】
感光体ドラム１は、表面に感光体層（不図示）が形成された円筒形状であって、図１における矢印Ａ方向に回転駆動する。感光体ドラム１の外周には、第１のクリーニング装置６、帯電装置２、露光装置３、液体現像装置４、及び中間転写ローラ５が、前記感光体ドラム１の回転方向に沿って順次配置されている。
【００３４】
帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を所定電位に帯電させる。
【００３５】
露光装置３は、感光体ドラム１の表面に光を照射し照射領域内の帯電レベルを低下させて静電潜像を形成する。
【００３６】
液体現像装置４は、感光体ドラム１上に形成された潜像を現像する。すなわち、感光体ドラム１の現像領域へ液体現像剤を搬送し、その液体現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム１の表面の静電潜像に供給してトナー像を形成する。
【００３７】
現像のプロセスにおいては、液体現像装置４の現像ローラ４１に電源（不図示）からトナーと同極性の現像バイアス電圧が印加される。同じくトナーと逆極性の感光体ドラム１上の潜像の電位とのバランスで電界の大小差が形成され、潜像に従って現像剤中のトナーが感光体ドラム１に静電吸着され、感光体ドラム１上の潜像が現像される。
【００３８】
中間転写部は、中間転写体としての中間転写ローラ５、二次転写ローラ７、及び第２のクリーニング装置１１を備える。
【００３９】
中間転写ローラ５は、感光体ドラム１と対向するように配置されており、前記感光体ドラム１と接触しながら矢印Ｂ方向に回転する。これら中間転写ローラ５と感光体ドラム１とのニップ部で、感光体ドラム１から中間転写ローラ５への一次転写が行われる。
【００４０】
一次転写プロセスにおいては、中間転写ローラ５に、電源（不図示）からトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加される。これにより、一次転写位置における前記中間転写ローラ５と感光体ドラム１との間に電界が形成され、感光体ドラム１上のトナー像が、中間転写ローラ５に静電吸着され、前記中間転写ローラ５上に転写される。
【００４１】
トナー像が中間転写ローラ５に転写されると、第１のクリーニング装置６が感光体ドラム１上の残存トナーを除去し、次の画像形成が行われる。
【００４２】
中間転写ローラ５と二次転写ローラ７とは、記録材としての記録媒体９を挟んで対向するように配置されており、記録媒体９を介して接触回転する。これら中間転写ローラ５と二次転写ローラ７とのニップ部で、中間転写ローラ５から記録媒体９への二次転写が行われる。
【００４３】
記録媒体９は、二次転写のタイミングに合わせて二次転写位置へ矢印Ｃ方向に搬送される。
【００４４】
二次転写プロセスにおいては、二次転写ローラ７に、電源（不図示）からトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加される。これにより、中間転写ローラ５と二次転写ローラ７との間に電界が形成され、前記中間転写ローラ５と二次転写ローラ７との間を通過させた記録媒体９上へ前記中間転写ローラ５上のトナー像が静電吸着され、前記記録媒体９上に転写される。
【００４５】
トナー像が記録媒体９上へ転写されると、第２のクリーニング装置１１が中間転写ローラ５上の残存トナーを除去し、次のトナー像転写が行われる。
【００４６】
定着部は、対向配置され接触回転する一対の定着ローラ８ａ、８ｂを備える。定着ローラ８ａ、８ｂには、それぞれ熱源が設けられており、前記定着ローラ８ａ、８ｂ間を記録媒体９が通過すると、その記録媒体９が高温下で加圧される。これにより、記録媒体９上でトナー像を形成するトナーが前記記録媒体９に融着し定着する。
【００４７】
（液体現像装置４の構成と動作）
図２には液体現像装置４の概略構成例を示す。図２を用いて、液体現像装置４の構成と動作について説明する。
【００４８】
現像剤槽４４には、液体現像剤が収容されている。
【００４９】
供給ローラ４３は、現像剤槽４４内の液体現像剤に浸漬するよう配置され、回転して現像剤槽４４から液体現像剤をくみ上げる。高粘度の液体現像剤はその粘着力で供給ローラ４３の表面に付着した状態で搬送される。
【００５０】
規制部材４５はブレードが用いられ、図のように供給ローラ４３に対向し、当接して配置され、供給ローラ４３の表面に付着して搬送される現像剤の量を規制するものである。これにより供給ローラ４３表面上には現像剤薄層が形成され、次の搬送ローラ４２に向かって搬送されていく。
【００５１】
搬送ローラ４２は供給ローラ４３に対向して配置される。このニップ部で、供給ローラ４３表面に形成された現像剤薄層は搬送ローラ４２の表面に写し取られ、現像ローラ４１へ向かって搬送されていく。
【００５２】
現像ローラ４１は搬送ローラ４２に対向して配置される。このニップ部で、搬送ローラ４２表面に搬送された現像剤薄層は、現像ローラ４１に掻き取られ、現像ローラ４１表面に現像剤薄層が担持、搬送される。
【００５３】
現像剤担持体としての現像ローラ４１は、像担持体である感光体ドラム１とも当接して回転しており、感光体ドラム１とのニップ部、すなわち現像領域に搬送された現像剤薄層は、感光体１上の潜像を現像することになる。
【００５４】
現像前帯電装置４７は、現像ローラ４１上の液体現像剤に電荷を与えることで帯電したトナーの潜像への電気的な移動を助ける。
【００５５】
感光体ドラム１の潜像を現像した後も、現像ローラ４１表面には現像剤の薄層が残存する。残存した現像剤がそのまま再度現像領域まで搬送されると、次の現像に悪影響を及ぼすため、除去部材４６がこの残存した現像剤を除去する。
【００５６】
（液体現像剤の構成）
現像に用いる液体現像剤の構成について一般的に説明する。本発明に係る液体現像剤はさらに無機微粒子を添加しているが、それについては後述する。
【００５７】
液体現像剤は、溶媒であるキャリヤ液体中に着色されたトナー粒子を高濃度で分散している。また液体現像剤には、分散剤、荷電制御剤などの添加剤を適宜、選んで添加してもよい。
【００５８】
キャリヤ液としては、絶縁性の、常温で不揮発性の溶媒が用いられる。トナー粒子は、主として樹脂と着色のための顔料や染料からなる。樹脂には、顔料や染料をその樹脂中に均一に分散させる機能と、記録材に定着される際のバインダとしての機能がある。
【００５９】
トナーの体積平均粒子径は、０．１μｍ以上、５μｍ以下の範囲が適当である。トナーの平均粒子径が０．１μｍを下回ると現像性が大きく低下する。一方、平均粒子径が５μｍを超えると画像の品質が低下する。
【００６０】
液体現像剤の質量に対するトナー粒子の質量の割合は、１０〜４０質量％程度が適当である。１０質量％未満の場合、トナー粒子の沈降が生じやすく、長期保管時の経時的な安定性に問題がある。また必要な画像濃度を得るため、多量の現像剤を供給する必要があり、紙上に付着するキャリヤ液が増加し、定着時に乾燥せねばならず、蒸気が発生し環境上の問題が生じる。４０質量％を超える場合には、液体現像剤の粘度が高くなりすぎ、製造上も、また取り扱いも困難になる。
【００６１】
（無機微粒子の添加と再分散性、消泡性）
本実施形態では、上記構成の液体現像剤にさらに無機微粒子を添加している。無機微粒子を添加する目的は、前述したように、トナーが沈降しやすく、互いに付着、凝集し、再分散性を低下させ、画像形成プロセスに悪影響を及ぼすという問題を解決するため、すなわち再分散性を改善するためである。また気泡が発生した場合に、その気泡を消失させることが困難で、やはり画像に悪影響を及ぼすという問題を解決するため、すなわち消泡性を改善するためである。
【００６２】
＜無機微粒子の表面処理＞
これらの課題を解決するために無機微粒子を利用するが、単に無機微粒子を添加するだけではなく、添加する無機微粒子は、キャリヤ液として用いる溶媒に対して、分散性がよく、なじみやすい性質を持っている必要がある。
【００６３】
本実施形態では、キャリヤ液として炭化水素系の溶媒、あるいはシリコーン系の溶媒が一般的に用いられることから、それぞれの溶媒に適した表面処理を行った無機微粒子を選定した。
【００６４】
キャリヤ液としての溶媒になじみやすくするために、酸化ケイ素あるいは酸化チタンなどの無機微粒子に表面処理を行い、その表面が使用する溶媒に対して同質であり、分散性がよくなるようにした無機微粒子を以下のように採用する。
【００６５】
例えば、炭化水素系の溶媒に対しては、表面がアルキル基で修飾されるような処理を行った無機微粒子。あるいは、表面に低表面張力となるようなシリコーンオイル処理を行った無機微粒子。また、シリコーン系の溶媒に対しても、シリコーンオイル処理を行った無機微粒子。
【００６６】
これらの表面処理により、キャリヤ液に対する分散性がよくなる。前述の課題、特に再分散性についての効果を図３を用いて説明する。
【００６７】
＜再分散性の向上＞
図３は、液体現像剤におけるトナー粒子の沈降の状態を示す図である。図３の（ａ）から（ｃ）は、それぞれ上記表面処理を行った無機微粒子を添加した液体現像剤（ａ）、未処理の無機微粒子を添加した液体現像剤（ｂ）、そして無機微粒子を添加していない液体現像剤（ｃ）についての状態を示す。
【００６８】
図３（ａ）においては、トナー粒子３１は適時分散剤３３を表面に吸着しながら、キャリヤ液３２の中に分散状態で存在する。またキャリヤ液３２の中には無機微粒子３４が分散されている。
【００６９】
無機微粒子３４は上記表面処理がなされている。例えば炭化水素系の溶媒をキャリヤ液３２として用いた場合であれば、無機微粒子３４表面はキャリヤ液３２と同質の分散しやすい長鎖のアルキル基３４ａなどで修飾されている。
【００７０】
これらのアルキル基３４ａの存在によって無機微粒子３４の表面にはキャリヤ液（この場合は炭化水素系溶媒）３２ａが常に保持される。従ってトナー粒子３１が沈降して、互いに近接しようとしても、キャリヤ液３２ａを保持した無機微粒子３４がキャリヤ液３２中に分散しており、トナー粒子３１間にキャリヤ液３２ａとともに保持される。
【００７１】
無機微粒子３４表面がシリコーンオイル処理されている場合も同様である。無機微粒子の製造時に表面のシリコーンオイル処理を行うので、熱と酸との影響でシリコーンオイルの結合が切断され、無機微粒子表面との結合が形成される。これにより溶媒となじみやすくなり、同様に無機微粒子３４はキャリヤ液３２ａを保持して、キャリヤ液３２中に分散する。
【００７２】
このように無機微粒子３４がトナー粒子３１間にキャリヤ液３２ａとともに存在することで、トナー粒子３１間に厚いキャリヤ液層３２が形成され、トナー粒子３１同士の接触を防止する。
【００７３】
以上のようにして、沈降したときのトナー粒子３１の凝集を防ぎ、再分散性を向上させることができる。
【００７４】
図３（ｂ）においても、トナー粒子３１は適時分散剤３３を表面に吸着しながら、キャリヤ液３２の中に分散状態で存在する。また同様に、キャリヤ液３２の中には無機微粒子３４が分散されている。しかし無機微粒子３４は上記表面処理がなされていない。
【００７５】
従って無機微粒子３４は図３（ａ）の場合のように表面にキャリヤ液３２ａを保持することはない。トナー粒子３１が沈降して、互いに近接しようとすると、無機微粒子３４はトナー粒子３１間に介在しても厚いキャリヤ液層３２を形成することはなく、トナー粒子３１同士の接触を十分に防止することはできない。
【００７６】
無機微粒子３４自体がトナー粒子３１間に介在することにより、多少の接触防止効果はあるが、キャリヤ液３２を介在させられないため大きな効果は望めない。
【００７７】
図３（ｃ）においては、さらに、キャリヤ液３２の中には無機微粒子自体が分散されていない。従ってトナー粒子３１が沈降して、互いに近接しようとすると、それを防止するものは、トナー粒子３１表面に介在する分散剤３３だけである。
【００７８】
分散剤は適時、トナー粒子表面に吸着したり、脱着したりしているが、トナー粒子の近接自体を防止することはできない。従って、トナー粒子３１同士の接触を防止することはできず、トナー同士は極めて近接する状態に移行し、凝集を引き起こしやすくなることが考えられる。
【００７９】
＜消泡性の向上＞
液体現像剤で使用されるキャリヤ液は一般に表面張力が小さく、気泡が混入しやすいという課題もある。
【００８０】
従来の低濃度の液体現像剤を用いる場合においては、現像時に現像ニップ部へ液体現像剤を過剰に供給することができたので、仮に泡が混入していたとしてもその泡が一定位置にとどまる可能性は小さく、気泡の影響を受けにくくすることもできた。
【００８１】
しかしながら本実施形態のように１０質量％〜４０質量％程度の高濃度の液体現像剤を用いる場合においては、現像ニップ部で現像ローラと感光体に周速差を大きくすることができない。すなわち、ニップ部での液体現像剤層の入れ替わりが遅く、液体現像剤中の気泡がニップ部に取り込まれると、気泡は一定位置にとどまり、気泡部に液体現像剤が供給されないまま現像され、画像上に画像欠損が生ずることがある。
【００８２】
しかしながら、上記のようにキャリヤ液に分散しやすい無機微粒子を添加することで、気泡が混入しても、液体現像剤薄層中で、表面にキャリヤ液を保持した無機微粒子が近接することで気泡が割れやすくなり、気泡による画像欠損の発生を抑制することが可能となる。
【００８３】
＜無機微粒子の添加＞
前述したように液体現像剤に用いるキャリヤ液としては、炭化水素系の溶媒、あるいはシリコーン系の溶媒が一般的に用いられることから、それぞれの溶媒に適した表面処理を行った無機微粒子を選定すればよい。
【００８４】
炭化水素系の溶媒としては、アイソパー、流動パラフィンなどが、シリコーン系の溶媒としては、市販のシリコーンオイルなどが上げられる。
【００８５】
表面処理を行った無機微粒子についても、例えばアルキル基修飾無機微粒子、シリコーンオイル処理無機微粒子など多数が、商品として出ている（後述の実施例参照）。無機微粒子のベースとなる成分としては、酸化ケイ素、酸化チタンなどがある。
【００８６】
無機微粒子の体積平均粒径については、ある程度の大きさを有する方が再分散性の向上効果が大きく、具体的には平均粒径１０ｎｍ以上が好ましい。
【００８７】
無機微粒子の粒径が大きいほど、介在しているトナー間の距離をより大きくとれるので、無機微粒子自体のキャリヤ液に対する分散性をそれだけ低く抑えることもできる。
【００８８】
分散性をより高めるには、例えば、炭化水素系溶媒に対して、アルキル基修飾無機微粒子を用いるのであれば、炭素数８以上の長鎖を有するアルキル基とすることが望ましい。無機微粒子表面により多くのキャリヤ液を保持することができる。
【００８９】
また無機微粒子の体積平均粒径は１μｍ以下が好ましい。粒径が余り大きくない方が無機微粒子の存在により実質トナー層厚が低下することもなく、濃度ムラの発生を防止した良好な現像性を維持することができる。無機微粒子の平均粒径は、トナー層厚の１／５程度以下がさらに好ましい。
【００９０】
無機微粒子は、液体現像剤の作製時に液体現像剤に対して０．１質量％以上、１５質量％以下添加することが好ましい。無機微粒子の添加はトナー粉砕前であっても、粉砕後であってもよい。
【００９１】
添加量は、多いほど再分散性、消泡性ともに効果があり、０．１質量％以上が好ましい。また添加量は１５質量％以下の方が、液体現像剤の粘度増加による現像性の低下が起こりにくい。
【００９２】
これらの無機微粒子添加を行った実施例について、以下に述べる。
【実施例】
【００９３】
本発明に係る液体現像剤を作製し、再分散性及び消泡性を評価した実施例、及び比較例について述べる。
【００９４】
（液体現像剤の作製）
液体現像剤は、ポリエステル樹脂にカーボン分散したトナーと、炭化水素系溶媒またはシリコーン系溶媒をキャリヤ液に用いて作製した。また、分散剤を少量添加している。
【００９５】
炭化水素系溶媒としては、モレスコホワイトＰ−４０（（株）松村石油研究所社製）を、シリコーン系溶媒としては、シリコーンオイルＡＫ２０（旭化成ワッカー社製）を使用した。
【００９６】
サンドミル中で湿式粉砕し、粉砕時間を調整してトナー体積平均粒径２μｍとした。トナー含有量は、液体現像剤全体に対して２０質量％とした。液体現像剤の粘度は１００Ｐａ・ｓから４００Ｐａ・ｓであった。
【００９７】
無機微粒子としては、酸化ケイ素あるいは酸化チタンをベース成分とし、各種粒径の、各種処理を行ったものを、添加量を変えて粉砕処理後に添加した。ただし、後述の実施例１４のみは粉砕前に添加している。
【００９８】
添加量は、８質量％を基準とし、０．１質量％から２０質量％まで変化させて、作製した。
【００９９】
以下に、各実施例、及び比較例についての液体現像剤作製条件（無機微粒子と溶媒）について述べる（後述の表１から表５参照）。
【０１００】
＜各実施例の無機微粒子と溶媒＞
実施例１は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、ＴＳ７２０（キャボット社製）を用いた。ＴＳ７２０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径２００〜３００ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は８％とした。
【０１０１】
実施例２は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｒ８１６（アエロジル社製）を用いた。Ｒ８１６は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径１２ｎｍで、ヘキサデシルシラン処理されている。添加量は８％とした。
【０１０２】
実施例３は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｒ８０５（アエロジル社製）を用いた。Ｒ８０５は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径１２ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は８％とした。
【０１０３】
実施例４は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｔ８０５（アエロジル社製）を用いた。Ｔ８０５は酸化チタンをベース成分としており、平均粒径２１ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は８％とした。
【０１０４】
実施例５は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  ＲＹ２００（アエロジル社製）を用いた。ＲＹ２００は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径１２ｎｍで、シリコーンオイル処理されている。添加量は８％とした。
【０１０５】
実施例６は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｒ９７２（アエロジル社製）を用いた。Ｒ９７２は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径１６ｎｍで、ジメチルジクロロシラン処理されている。添加量は５％とした。
【０１０６】
実施例７は、シリコーン系溶媒に対して、無機微粒子は、ＴＳ７２０（キャボット社製）を用いた。ＴＳ７２０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径２００〜３００ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は５％とした。
【０１０７】
実施例８は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、ＴＳ７２０（キャボット社製）を用いた。ＴＳ７２０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径２００〜３００ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は０．１％とした。
【０１０８】
実施例９は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、ＴＳ７２０（キャボット社製）を用いた。ＴＳ７２０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径２００〜３００ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は１％とした。
【０１０９】
実施例１０は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、ＴＳ７２０（キャボット社製）を用いた。ＴＳ７２０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径２００〜３００ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は１０％とした。
【０１１０】
実施例１１は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、ＴＳ７２０（キャボット社製）を用いた。ＴＳ７２０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径２００〜３００ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は１５％とした。
【０１１１】
実施例１２は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、ＴＳ７２０（キャボット社製）を用いた。ＴＳ７２０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径２００〜３００ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は２０％とした。
【０１１２】
実施例１３は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  ＲＹ５０（アエロジル社製）を用いた。ＲＹ５０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径４０ｎｍで、シリコーンオイル処理されている。添加量は８％とした。
【０１１３】
実施例１４は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  ＲＹ３００（アエロジル社製）を用いた。ＲＹ３００は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径７ｎｍで、シリコーンオイル処理されている。添加量は８％とした。
【０１１４】
実施例１５は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、ＴＳ７２０（キャボット社製）を用いた。ＴＳ７２０は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径２００〜３００ｎｍで、オクチルシラン処理されている。添加量は８％とした。但し、無機微粒子の添加は粉砕前に行っている。
【０１１５】
＜各比較例の無機微粒子と溶媒＞
比較例１は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は添加していない。
【０１１６】
比較例２は、炭化水素系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  ２００（アエロジル社製）を用いた。Ａｅｒｏｓｉｌ  ２００は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径１２ｎｍで、処理はされていない。添加量は５％とした。
【０１１７】
比較例３は、シリコーン系溶媒に対して、無機微粒子は添加していない。
【０１１８】
比較例４は、シリコーン系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  ２００（アエロジル社製）を用いた。Ａｅｒｏｓｉｌ  ２００は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径１２ｎｍで、処理はされていない。添加量は５％とした。
【０１１９】
比較例５は、シリコーン系溶媒に対して、無機微粒子は、Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｒ８１６（アエロジル社製）を用いた。Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｒ８１６は酸化ケイ素をベース成分としており、平均粒径１２ｎｍで、ヘキサデシルシラン処理されている。添加量は５％とした。
【０１２０】
（評価方法と結果）
作製した液体現像剤を用いて、再分散性と消泡性の評価を行った。評価方法と結果は以下の通りである。
【０１２１】
＜再分散性評価方法＞
再分散性については、トナーの沈降状態を評価した。トナー同士の付着、凝集が起こりにくいほど、再分散しやすい、すなわちトナーの沈降が起こりにくいほど、再分散しやすいということで評価した。
【０１２２】
評価方法は、作製した液体現像剤を３００ｍｌガラスビン中に入れ、４０℃で一週間保管し、沈降させた。その後、液体現像剤をレッドデビルで３０秒間振とうし、５分間静置した後の上澄みの量（上澄みの深さ／液体現像剤全体の深さ）を測定、評価した。上澄みの量が少ないほど再分散性がよい。
【０１２３】
評価は、上澄みの量が２％未満を◎（特に良好）、それ以上で５％未満を○（良好）、それ以上で１０％未満を△（同じく良好）、１０％以上を×（不可）とした。△以上が許容できる再分散性である。
【０１２４】
＜消泡性評価方法＞
消泡性については、気泡の発生状態を画像で評価した。液体現像剤に気泡の発生しやすい処理を行い、実際に画像形成を行って画像に発生した画像欠損の数が少ないほど、液体現像剤に発生した気泡が消えやすいということで評価した。
【０１２５】
評価方法は、上記再分散性評価を行った液体現像剤をそのまま使用し、ビン中にアルミナビーズ（φ６ｍｍ）２０ｇを加え、レッドデビルで２分間振とうした。その後、図４に示す画像形成装置に液体現像剤を適用し、画像出力した。
【０１２６】
図４には、画像出力に用いた画像形成装置の概略構成例を示す。図１に示した画像形成装置と同様の構成であり、同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付した。説明は略す。但し、中間転写ローラ５がなく直接記録媒体９に転写している点と、液体現像装置のみ概略構成が異なる。
【０１２７】
図４の液体現像装置については、図１の場合と異なり、搬送ローラ４２に相当するものはない。すなわち、ローラは供給ローラと現像ローラの２本だけである。２本ローラの構成としたのは、現像時により気泡の影響が出やすい条件で画像形成して評価するためである。
【０１２８】
画像形成のプロセス条件は、システム速度が４００ｍｍ／ｓｅｃ、感光体は負帯電ＯＰＣで帯電電位が−７００Ｖ、現像電圧が−４５０Ｖ、転写電圧が＋６００Ｖとし、現像前コロナ帯電は針印加電圧を−３〜５ｋＶで適宜調整した。
【０１２９】
出力したプリント画像を目視して、気泡により生ずる画像欠損の数をカウントした。目視評価した画像の面積は、幅２０ｃｍ×１ｍである。その範囲の画像欠損の個数が０〜１個を◎（特に良好）、２〜５個を○（良好）、６個以上を×（不可）とした。○以上が許容できる消泡性である。
【０１３０】
＜評価結果＞
各実施例、比較例における評価結果を表１から表５に示す。溶媒のＨＣは炭化水素系溶媒（上記Ｐ４０）を、Ｓｉはシリコーン系溶媒（上記ＡＫ２０）を示す。
【０１３１】
【表１】
2008145831.tif 000003
【０１３２】
表１では、炭化水素系の溶媒に対する、添加無機微粒子の処理内容とその効果を示す。結果は、実施例１から５については、すべて再分散性◎または○、消泡性もすべて◎である。実施例６については、再分散性が△である。比較例１と２については、すべて再分散性×、消泡性も×である。
【０１３３】
実施例１については、オクチルシラン処理を施して炭化水素系溶媒に対する分散性を上げていること、かつ粒径が２００から３００ｎｍと大きめであることが効果を生んでいる。
【０１３４】
実施例２は、長鎖（Ｃ１６）のアルキル基を有しており、溶媒になじみやすい。
【０１３５】
実施例３は、アルキル基はＣ８であり、トナー沈降状態は微かな上澄みが見られるが、特に問題はない。比較例と比べて十分な効果を有するレベルである。
【０１３６】
実施例４は実施例３と同様の処理であるが、粒径がやや大きめであり、良好な結果を示している。酸化チタンと酸化ケイ素の表面性の違いは影響なしと見られる。
【０１３７】
実施例５はシリコーンオイル処理である。これもやや粒径が小さめかと思われるが、特に問題のあるレベルではない。比較例と比べて十分な効果を有する。
【０１３８】
実施例６は、メチル基で修飾されている分改善が見られ、特に問題のあるレベルではない。比較例と比べても十分効果がある。
【０１３９】
比較例１は、無機微粒子の添加を行っていないものである。
【０１４０】
比較例２は、無機微粒子の添加を行っているものの、未処理であり溶媒に対する分散性は考慮されていない。
【０１４１】
【表２】
2008145831.tif 000004
【０１４２】
表２では、シリコーン系の溶媒に対する、添加無機微粒子の添加とその効果を示す。結果は、実施例７については、再分散性、消泡性ともに◎である。比較例３から５については、すべて再分散性×である。
【０１４３】
実施例７については、オクチルシラン処理を施してシリコーン系溶媒に対する分散性を上げていること、かつ粒径が２００から３００ｎｍと大きめであることが効果を生んでいる。
【０１４４】
比較例３は、無機微粒子の添加を行っていないものである。
【０１４５】
比較例４は、無機微粒子の添加を行っているものの、未処理であり溶媒に対する分散性は考慮されていない。
【０１４６】
比較例５は、ヘキサデシルシラン処理では再分散性の改善は見られない。本発明の実施例と比較すると、まだまだ問題のあるレベルである。
【０１４７】
【表３】
2008145831.tif 000005
【０１４８】
表３では、炭化水素系の溶媒に対する、無機微粒子の添加量を変えたときの効果を示す。結果は、実施例８から１２については、すべて再分散性、消泡性ともに◎または○である。
【０１４９】
添加量がやや少なめ（添加量０．１％）の実施例８のみ、トナー沈降状態は微かな上澄みが見られるが、上記比較例と比べて十分な効果を有するレベルである。
【０１５０】
また実施例１２については、再分散性と消泡性は◎または○であるが、無機微粒子添加による液体現像剤の粘度増加に起因する現像画像の濃度低下傾向が見られた。
【０１５１】
【表４】
2008145831.tif 000006
【０１５２】
表４では、炭化水素系の溶媒に対する、無機微粒子の粒径を変えたときの効果を示す。結果は、実施例１、１３、４と５については、すべて再分散性、消泡性ともに◎または○である。実施例１４については、再分散性が△である。
【０１５３】
粒径がやや小さめ（平均粒径７μｍ）の実施例１４のみ、トナー沈降状態はやや上澄みが見られるが、上記比較例と比べて十分な効果を有するレベルである。
【０１５４】
【表５】
2008145831.tif 000007
【０１５５】
表５では、炭化水素系の溶媒に対する、無機微粒子の添加時期を変えたときの効果を示す。実施例１は基準となる粉砕後添加であり、実施例１５のみが粉砕前に添加している。結果は、実施例１、１５ともに、すべて再分散性、消泡性ともに◎である。
【０１５６】
無機微粒子が溶媒に対して高い分散性を持っているため、粉砕時のストレスによっても粒子表面に吸着されることが少ないためと推測される。
【０１５７】
上記実施例からも分かるように、本発明に係る実施形態によれば、キャリヤ液とトナーを含む湿式現像剤において、キャリヤ液に対して分散性のよい、なじみやすい無機微粒子を添加することにより、トナーが沈降、凝集しにくく、再分散性に優れる、また気泡を消失させやすい湿式現像剤、及びその湿式現像剤を用いてトナー凝集や気泡による画像品質低下を抑制した画像形成装置を提供することができる。
【０１５８】
なお本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、それらの変更された形態もその範囲に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の全体構成例を示す図である。
【図２】図１における液体現像装置４の概略構成例を示す図である。
【図３】（ａ）表面処理を行った無機微粒子を添加した液体現像剤、（ｂ）未処理の無機微粒子を添加した液体現像剤、そして（ｃ）無機微粒子を添加していない液体現像剤におけるトナー粒子の沈降の状態を示す図である。
【図４】消泡性評価のための画像出力に用いた画像形成装置の概略構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１０  画像形成装置
１  感光体ドラム（像担持体）
２  帯電装置
３  露光装置
４  液体現像装置
５  中間転写ローラ（中間転写体）
６  第１のクリーニング装置
７  二次転写ローラ
８ａ、８ｂ  定着ローラ
９  記録媒体
１１  第２のクリーニング装置
３１  トナー粒子
３２  キャリヤ液
３２ａ  無機微粒子に保持されたキャリヤ液
３３  分散剤
３４  無機微粒子
３４ａ  無機微粒子表面を修飾する基（アルキル基、シロキサン基など）
４１  現像ローラ（現像剤担持体）
４２  搬送ローラ
４３  供給ローラ
４４  現像剤槽
４５  規制部材
４６  除去部材
４７  現像前帯電装置
【図１】
2008145831.tif 000008
【図２】
2008145831.tif 000009
【図３】
2008145831.tif 000010
【図４】
2008145831.tif 000011