(57)【要約】【課題】トナーが高濃度化されても高抵抗を維持する液体現像剤を提供する。【解決手段】トナーが高濃度化しても、１×１０６Ωｃｍ以上の比抵抗を維持する。また、トナーが高濃度化しても、液体現像剤の平行電極間における電気２重層容量と電極反応における電子授受の速度に対応する電気抵抗が平行に接続され、かつ、絶縁性液体中の電気伝導に対応する抵抗が直列に接続された電気回路で、電気容量成分に著しい変化がない現像剤とする。分散剤を絶縁性液体中に含有し、さらに着色剤にコーティング層を設け、トナー間の分散距離を維持する。絶縁性液体は、粘度が０．５〜１０００ｍＰａ・ｓ、比抵抗が１×１０１２Ωｃｍ以上、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以下とし、好ましくは不揮発性液体で沸点が１００℃以上である。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤を含有するトナー樹脂からなるトナーを絶縁性液体中に含有する液体現像剤において、
画像形成プロセスを経てトナーの重量濃度が２０〜７０ｗｔ％に高濃度化しても、１×１０６Ωｃｍ以上の比抵抗を維持する
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項２】
着色剤を含有するトナー樹脂からなるトナーを絶縁性液体中に含有する液体現像剤において、
画像形成プロセスを経てトナーの重量濃度が２０〜７０ｗｔ％に高濃度化しても、液体現像剤の平行電極間における電気２重層容量と電極反応における電子授受の速度に対応する電気抵抗が平行に接続され、かつ、絶縁性液体中の電気伝導に対応する抵抗が直列に接続された電気回路で、電気容量成分に著しい変化がない
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体現像剤において、
前記トナーの重量濃度が高濃度化した状態でもトナー間の分散距離を維持可能な分散剤を絶縁性液体中に含有する
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の液体現像剤において、
前記着色剤は、トナー樹脂とは異なるコーティング層を少なくとも１層有する
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の液体現像剤において、
前記絶縁性液体は、粘度が０．５〜１０００ｍＰａ・ｓ、比抵抗が１×１０１２Ωｃｍ以上、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以下である
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の液体現像剤において、
前記絶縁性液体は、不揮発性液体であり、沸点が１００℃以上である
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の液体現像剤において、
前記絶縁性液体は、フェニルメチルシロキサン、ジメチルポリシロキサン及びポリジメチルシクロシロキサンから選択される
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項８】
請求項７に記載の液体現像剤において、
前記分散剤はシリコーン基を含む
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項９】
請求項７に記載の液体現像剤において、
前記着色粒子表面にシリコーン基を含む
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれかに記載の液体現像剤において、
前記トナーは、体積平均粒径が０．１μｍ以上６μｍ以下であり、かつ、トナーの液体現像剤中における重量濃度は２０％以上４０％以下である
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項１１】
請求項７に記載の液体現像剤において、
一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤にて形成された記録媒体上の未定着画像を加熱定着する際、
記録媒体上の未定着画像を形成する液体現像剤中の溶媒を加熱により画像の表面に析出させ、前記トナーに含まれる分散剤を分離し、除去し、記録体へ定着する
ことを特徴とする液体現像剤。
【請求項１２】
一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤を用いて形成された記録媒体上の未定着画像を加熱定着する画像定着装置であって、
記録媒体上の未定着画像を形成する液体現像剤中の溶媒を加熱により画像の表面に析出させる溶媒析出手段と、
溶媒析出手段により析出せしめられた被析出溶媒を画像表面から除去する溶媒除去手段と　を有する
ことを特徴とする画像定着装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像定着装置において、
前記溶媒除去手段による溶媒除去後の未定着画像を記録媒体上に加熱定着する加熱定着手段を有する
ことを特徴とする画像定着装置。
【請求項１４】
表面に潜像を担持する像担持体と、
像担持体上の潜像を現像ニップで可視像化する現像装置と、
像担持体上の可視像を記録媒体と対向する記録媒体転写ニップで記録媒体上に転写するか、又は、像担持体上の可視像を中間転写体と対向する中間転写ニップで中間転写体上に１次転写する１次転写装置と中間転写体上に１次転写した１次転写像を中間転写体と対向する２次転写ニップで記録媒体上に２次転写する転写装置と、
記録媒体上の未定着画像を定着ニップで定着する画像定着手段とを有し、
現像剤として、一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤を用いる画像形成装置において、
可視像を形成する現像剤からの溶媒除去を、
現像ニップと記録媒体転写ニップとの間及び記録媒体転写ニップと定着ニップとの間の２箇所、又は、
現像ニップと１次転写ニップとの間、１次転写ニップと２次転写ニップとの間、２次転写ニップと定着ニップとの間のうちの２箇所以上で行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４の画像形成装置において、
定着ニップにおける現像剤中のトナー濃度を２５％以上とした
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５の画像形成装置において、
現像ニップと記録媒体転写ニップとの間、又は現像ニップと１次転写ニップとの間で、像担持体上に対向して設けられ、現像後の可視像を形成している現像剤中の溶媒を除去するための像担持体上除去部材と、
像担持体と像担持体上除去部材との間に所望の電界を生じさせる溶媒除去電界発生手段と　を設け、
所望の電界を、像担持体上の地肌部に付着している現像剤を像担持体上除去部材側に引き寄せ、かつ、像担持体上の画像部に付着しているトナーを像担持体側に付着させ続ける電界とした
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１４又は１５の画像形成装置において、
像担持体上に対向して設けられ、現像後の可視像を形成している現像剤中の溶媒を除去するための第１及び第２の像担持体上除去部材と、
像担持体と第１及び第２の像担持体上除去部材との間にそれぞれ所望の電界を生じさせる溶媒除去電界発生手段とを設け、
所望の電界のうちの一方を、像担持体上の地肌部に付着している現像剤を第１の像担持体上除去部材側に引き寄せる電界とし、
他方の電界を、像担持体上の画像部に付着したトナーを像担持体表面に圧縮し、かつ画像部に付着した溶媒を第２の像担持体上除去部材側に付着させる程度の電界とした
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に形成された静電潜像を、絶縁性液体中に分散させたトナーで可視化するプリンタ、ファクシミリ、プリンター等の静電写真方式に適した液体現像剤、この液体現像剤で記録媒体上に形成した画像を加熱定着する画像定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
静電写真とは、帯電した像形成粒子が基板上の帯電部位へ引きつけられることによって可視できる像を形成する、様々なノンインパクト印刷法を表すために使用される。このような帯電部位は、通常“潜像”と称される静電画像を形成するが、これは、一時的に光導電体又は均一な誘電体上に維持され、かつその場で可視できるようにされるか、もしくは別の基板に転写されその位置で現像される。さらにこのような帯電部位は、強誘電体又はその他のこのようなエレクトレット類の場合と同様に、永久分極した物質内に存在するそれらの構成された帯電の反射であることができる。
【０００３】
静電写真は、一般に電子写真及び電気写真として公知である、これらの方法を含んでいる。一般に、静電写真用の液体現像剤は、酸化鉄、カーボンブラック、ニグロシン、フタロシアニンブルー、ベンジジンイエロー、キナクリドンピンクなどの無機又は有機の着色剤を、合成又は天然のポリマー類、例えばアクリル樹脂、アルキド樹脂、ロジン、エステルガム、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、スチレン−ブタジエンなどの内部に溶解もしくは分散された状態で含むことができる液体ビヒクル中に、分散することによって調製される。さらに、このような分散されたポリマー粒子上に静電荷を生じ、かつ増強するために、帯電誘導剤（ｃｈａｒｇｅ　ｄｉｒｅｃｔｏｒ）又は帯電制御剤（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｇｅｎｔ）として公知の添加剤を含むことができる。例えば、金属セッケン、脂肪酸、レクチン、有機リン化合物、スクシンイミド、スルホスクシネートなどである。
【０００４】
このような液体現像剤は、正又は負のいずれに帯電するとしても、共通の属特性を示すある成分である溶媒（以下、「キャリア液」と記すことがある。）を有す。液体現像剤は、静電写真方式における液体現像法の効果的機能のために、溶媒にある種の電気特性が必要である。その電気特性とは低い導電性であり、かつ、電気特性以外の他の条件としては、例えば低毒性、耐火性の増強、低い溶解力、弱臭性などが必要である。これらの理由で、エクソン社によって製造されたアイソパー（Ｉｓｏｐａｒ）類、シェル化学社によって製造されたシェルソール（Ｓｈｅｌｌｓｏｌ）類及びフィリップ石油会社によって製造されたソルトール（Ｓｏｌｔｏｌ）類のようなイソパラフィン系炭化水素が、液体現像剤の溶媒の標準になっていた。
しかし、さらに最近になって、これらのイソパラフィン類のある欠陥が明らかになっている。それは、環境に関する懸念から、液体現像剤は、揮発物質の放出を低減又は除去することが求められている。さらに、引火性においても、厳格な輸送規制を考慮すると重要になっている。また、画像を融着する場合の新たな設計を考慮すると溶媒の熱安定性の重要性も増している。これらの制限を克服するために、液体現像剤に適用できる他の物質が調べられた結果、シリコーン類が、液体現像剤のキャリア液の溶媒として有用であることがわかった。
【０００５】
例えば特許文献１及び特許文献２では、シリコーン類を用いる液体現像剤の技術が開示されている。しかし、シリコーンの価値を認めているが、その時点での液体現像剤の機能についての理解は、比較的経験的なものであり、これらの特許は、化学的相溶性には無関係にシリコーンへの乾燥トナーの機械的分散により決定している。さらに特許文献３では、同じく機械的分散のみを考慮し、更に液体現像剤として必要な化学的相溶性又は最も重要な帯電制御剤については言及していない。
【０００６】
シリコーンが、プラスチック類に対し溶解力が低く、かつこの特性が複写機の構成部材及び有機光導電体の寿命に良く適していることは周知である。これに対する好ましくない必然的結果は、液体現像剤において通常使用される多くのポリマー類が、特許文献４、特許文献５及び特許文献６のような通常の分散技術に基づいて化学的に調製されたかどうかに係わらず、シリコーンに対し不溶性又は不相溶性であることである。このことは、このようなポリマー類がシリコーンに溶解し、その後分散した着色剤上に吸着されないために、このようにして調製された分散剤の達成できる粒度及び安定性をひどく制限し、それらの再凝集に対する障壁となっている。それゆえ、特許文献７、特許文献８では、環境的な要求に合致し、かつ印刷品質基準が求める像形成能力、すなわち色調及び現像性・解像力をさらに有する溶媒（キャリア液）として不純でないシリコーンを含有する液体現像剤が提供されている。
【０００７】
また、液体現像剤を用いて最終的に記録媒体上に画像を得るには、形成した未定着画像に大きな圧力を加えることなく、加熱を主体として発色性を向上させつつ画像の定着を図ることが必要となる。しかし、揮発性の小さいシリコーンを用いる場合は、画像定着時に溶媒が揮発しないことから、定着時の溶媒の存在が定着性に大きく影響する。トナー像を加熱定着する際に、記録媒体上に現像したトナー画像を形成するトナーが、加熱によって軟化あるいは溶融状態となる。そして、トナーと記録媒体との間に不揮発性の溶媒が入り込んでトナーと記録媒体との結合を妨げる場合がある。このため、画像定着時には、記録媒体上に残存する溶媒を記録媒体中に吸収させるか、または、記録媒体の画像面側から溶媒を除去するかのどちらかを行う必要がある。
【０００８】
したがって、特許文献９では、トナー像中の溶媒を除去することができる定着装置が開示されている。この定着装置は、トナー像の加熱定着を行う前に、記録媒体上の未定着トナー中に占める溶媒残存率を低減させるためにブロッタローラを記録媒体に当接させるようにしたものである。この定着装置によれば、ブロッタローラによって溶媒を除去し未定着トナーに占める溶媒残存率を約５０％程度まで低減させ、溶媒吸収率の低いＯＨＰ用フィルム等の記録媒体にも良好に定着を行うことができというものである。しかし。不揮発性溶媒を用いた液体現像剤で形成した画像を記録媒体に加熱定着する場合、画像を形成している現像剤中に含有されている溶媒が定着性を低下させることが分かっている。それは、記録媒体に画像を加熱定着する際、溶媒がトナーと記録媒体との間に入り込んで、トナーと記録媒体との結合を妨げるためである。従って、十分な定着性を得るためには現像剤中に含まれている溶媒を定着前に十分に除去しておくことが求められる。
【０００９】
従来、画像の定着性を高めるために定着前に溶媒を除去するものとしては、特許文献９のような記録媒体上の未定着画像から溶媒を除去する構成以外にも種々提案されている。特許文献９では、溶媒が揮発性であり、その粘性が１ｃＳｔと低いものを用いていた。このため、未定着トナーに占める溶媒残存率が約５０％程度あっても良好に定着を行うことができた。
特許文献１０では、湿式現像剤の溶媒を定着時に除去できるようにした画像定着装置を提案した。この公報によれば、記録媒体上の未定着トナー像に電界を印加することでトナー像内のトナー固形分を記録媒体表面に電気的に引きつけ、これによりトナー像の表面に非加熱で溶媒を分離し、回収する方法と装置が開示されている。
【００１０】
また、例えば、特許文献１１では、潜像担持体と記録媒体との間に中間転写体を設け、中間転写体上に潜像一次的に担持させた画像から、余剰なオイル即ち溶媒を除去する構成を採用したものである。また、特許文献１２では、潜像担持体上に現像された画像担持搬送中の潜像担持体表面に導電性部材を接触配置している。これによって、プリウェット液及び画像中の溶媒を潜像担持体表面で除去するように構成したものである。特に、特許文献１２では、定着性を高めるために行う溶媒除去は、記録媒体上のみならず中間転写体や潜像担持体上でも行うことが知られている。
【００１１】
したがって、特許文献１０等で提案されている画像定着装置においては、電圧を印加するための部材として導電性の電界ローラを用い、この電界ローラ表面にキャリアを付着させて除去する構成であった。このため、電界を印加してトナー像上にあるキャリアを除去する際に、トナー層上に残留するキャリアと電界ローラに付着するキャリアとがそれぞれ約５０％づつに分かれ、液回収の効率が充分なものではなかった。従って、キャリアの回収率を上げるためには電界ローラを複数配設しなければならない。このため、ローラの数が多くなるのに加えそれぞれのローラを所定ギャップで配置する必要が生じるため装置が複雑化したり、使用する転写紙の厚みを曲率などの点から制限しなければならなかったりする。更に、各ローラの信頼性の確保と長寿命化の観点からクリーニング装置までも設ける必要が発生するなど種々の新たな問題が発生する。そこで、非加熱で溶媒を分離する方法以外に、加熱することで未定着のトナー像から溶媒を分離できることを本発明者は見出した。
【００１２】
また、特許文献１１等では、溶媒除去を中間転写体又は潜像担持体上の一方で行うよう構成されている。従って、溶媒の除去程度には限界があると考えられる。そして、本発明者らは、溶媒除去が可能なタイミングを広範囲で捉え、結果的に定着前に溶媒が十分除去された状態となれば良いことに気づいた。また、加熱定着を行う場合に限らず、加圧定着、溶媒定着等他の方法で定着を行う場合でも定着前に溶媒が十分除去された状態となれば定着性が良好になることが考えられる。
【００１３】
【特許文献１】
米国特許第３１０５８２１号明細書
【特許文献２】
米国特許第３０５３６８８号明細書
【特許文献３】
特開平０３−４３７４９号公報
【特許文献４】
米国特許第３９９０９８０号明細書
【特許文献５】
米国特許第５１１２７１６号明細書
【特許文献６】
特開平３−４３７４９号公報
【特許文献７】
特表平８−５０５７０９号公報
【特許文献８】
特表平８−５０５７１０号公報
【特許文献９】
特開平２−７１２８６号公報
【特許文献１０】
特開２００１−９２２９０号公報
【特許文献１１】
特開２００１−３０５８８７号公報
【特許文献１２】
特開２０００−２５０３１９号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上述した事情のように、キャリア液の揮発性、不揮発性に関わらず、キャリア液中に分散された着色剤として顔料又は染料を含むポリマーからなるトナーが高濃度化されると電気抵抗が低下する。これは、トナー中の顔料あるいはその他の物質が、電気的な伝導経路として作用し電気伝導性を示し、電気抵抗を低下させるためである。電気抵抗の低下は、特に、静電写真プロセス上、トナーの移動とキャリア液の減少によりキャリア液中での固形分の分散状態と濃度が変化するために生じることであり、このことは静電写真プロセスによる画像形成において、トナーの移動を妨げ、現像性を変動させる問題となる。
そこで、本発明は、この問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、液体現像剤を用いる画像形成プロセス上、トナーが高濃度化されても高い電気抵抗を維持する液体現像剤を提供することである。
また、この液体現像剤を用いて十分な定着を確保すると共に、従来の画像定着装置に比して高速定着を可能とすることができる画像定着装置及び画像形成装置を提供することである。さらに、画像の定着に先立って画像中の不揮発性溶媒を十分に除去し、画像の定着性を向上させることができる画像形成装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、着色剤を含有するトナー樹脂からなるトナーを絶縁性液体中に含有する液体現像剤において、画像形成プロセス上トナーの重量濃度が２０〜７０ｗｔ％に高濃度化しても、１×１０６Ωｃｍ以上の比抵抗を維持することを特徴とする液体現像剤とする。
請求項２に記載の本発明は、着色剤を含有するトナー樹脂からなるトナーを絶縁性液体中に含有する液体現像剤において、画像形成プロセス上トナーの重量濃度が２０〜７０ｗｔ％に高濃度化しても、液体現像剤の平行電極間における電気２重層容量と電極反応における電子授受の速度に対応する電気抵抗が平行に接続され、かつ、絶縁性液体中の電気伝導に対応する抵抗が直列に接続された電気回路で、電気容量成分に著しい変化がないことを特徴とする液体現像剤とする。
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２のいずれかに記載の液体現像剤において、前記トナーの重量濃度が高濃度化した状態でもトナー間の分散距離を維持可能な分散剤を絶縁性液体中に含有することを特徴とする液体現像剤とする。請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の液体現像剤において、着色剤は、トナー樹脂とは異なるコーティング層を少なくとも１層有することを特徴とする液体現像剤とする。
【００１６】
請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の液体現像剤において、絶縁性液体は、粘度が０．５〜１０００ｍＰａ・ｓ、比抵抗が１×１０１２Ωｃｍ以上、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする液体現像剤とする。
請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の液体現像剤において、絶縁性液体は、不揮発性液体であり、沸点が１００℃以上であることを特徴とする液体現像剤とする。
請求項７に記載の本発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の液体現像剤において、絶縁性液体は、フェニルメチルシロキサン、ジメチルポリシロキサン及びポリジメチルシクロシロキサンから選択されることを特徴とする液体現像剤とする。
請求項８に記載の本発明は、請求項７に記載の液体現像剤において、分散剤はシリコーン基を含むことを特徴とする液体現像剤とする。
請求項９に記載の本発明は、請求項７に記載の液体現像剤において、着色粒子表面にシリコーン基を含むことを特徴とする液体現像剤とする。
請求項１０に記載の本発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の液体現像剤において、トナーは、体積平均粒径が０．１μｍ以上６μｍ以下であり、かつ、トナーの液体現像剤中における重量濃度は２０％以上４０％以下であることを特徴とする液体現像剤とする。
請求項１１に記載の本発明は、請求項７に記載の液体現像剤において、一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤にて形成された記録媒体上の未定着画像を加熱定着する際、記録媒体上の未定着画像を形成する液体現像剤中の溶媒を加熱により画像の表面に析出させ、前記トナーに含まれる分散剤を分離し、除去し、記録体へ定着することを特徴とする液体現像剤とする。
【００１７】
請求項１２に記載の本発明は、一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤を用いて形成された記録媒体上の未定着画像を加熱定着する画像定着装置であって、記録媒体上の未定着画像を形成する液体現像剤中の溶媒を加熱により画像の表面に析出させる溶媒析出手段と、溶媒析出手段により析出せしめられた被析出溶媒を画像表面から除去する溶媒除去手段とを有することを特徴とする画像定着装置とする。
請求項１３に記載の本発明は、請求項１２の画像定着装置において、溶媒除去手段による溶媒除去後の未定着画像を記録媒体上に加熱定着する加熱定着手段を有することを特徴とする画像定着装置とする。
【００１８】
請求項１４に記載の本発明は、表面に潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を現像ニップで可視像化する現像装置と、像担持体上の可視像を記録媒体と対向する記録媒体転写ニップで記録媒体上に転写するか、又は、像担持体上の可視像を中間転写体と対向する中間転写ニップで中間転写体上に１次転写する１次転写装置と中間転写体上に１次転写した１次転写像を中間転写体と対向する２次転写ニップで記録媒体上に２次転写する転写装置と、記録媒体上の未定着画像を定着ニップで定着する画像定着手段とを有し、現像剤として、一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤を用いる画像形成装置において、可視像を形成する現像剤からの溶媒除去を、現像ニップと記録媒体転写ニップとの間及び記録媒体転写ニップと定着ニップとの間の２箇所、又は、現像ニップと１次転写ニップとの間、１次転写ニップと２次転写ニップとの間、２次転写ニップと定着ニップとの間のうちの２箇所以上で行うことを特徴とする画像形成装置とする。
請求項１５に記載の本発明は、請求項１４の画像形成装置において、定着ニップにおける現像剤中のトナー濃度を２５％以上としたことを特徴とする画像形成装置とする。
請求項１６に記載の本発明は、請求項１４又は１５の画像形成装置において、現像ニップと記録媒体転写ニップとの間、又は現像ニップと１次転写ニップとの間において、像担持体上に対向して設けられ、現像後の可視像を形成している現像剤中の溶媒を除去するための像担持体上除去部材と、像担持体と像担持体上除去部材との間に所望の電界を生じさせる溶媒除去電界発生手段とを設け、所望の電界を、像担持体上の地肌部に付着している現像剤を像担持体上除去部材側に引き寄せ、かつ、像担持体上の画像部に付着しているトナーを像担持体側に付着させ続ける電界としたことを特徴とする画像形成装置とする。
請求項１７に記載の本発明は、請求項１４又は１５の画像形成装置において、像担持体上に対向して設けられ、現像後の可視像を形成している現像剤中の溶媒を除去するための第１及び第２の像担持体上除去部材と、像担持体と第１及び第２の像担持体上除去部材との間にそれぞれ所望の電界を生じさせる溶媒除去電界発生手段とを設け、所望の電界のうちの一方を、像担持体上の地肌部に付着している現像剤を第１の像担持体上除去部材側に引き寄せる電界とし、他方の電界を、像担持体上の画像部に付着したトナーを像担持体表面に圧縮し、かつ画像部に付着したキャリア液を第２の像担持体上除去部材側に付着させる程度の電界としたことを特徴とする画像形成装置とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液体現像剤を液体画像形成装置である電子写真プリンタ（以下プリンタという）に適用した場合の実施形態の一例について説明する。
図１は本実施形態に係るプリンタの主要概略構成図である。
潜像担持体としての感光体ドラム１１の回りに、帯電ユニット１２、現像ユニット１３、中間転写体１４、感光体ドラムクリーニングユニット１５等が配設されている。また、中間転写体１４に対向し、配設された転写ローラにより、中間転写体１４上に形成された画像を記録紙１６に転写する。
感光体ドラム１１の材質としてはａ−Ｓｉ、ＯＰＣ等が使用できる。構成において、感光体ドラム１１は、図示しないモータ等の駆動手段によってプリント時には一定速度で回転駆動される。そして帯電ユニット１２により一様に帯電された後に、図示しないが光書込みユニットにより、画像情報に基づいて書込み光が照射結像されて静電潜像が感光体ドラム１１上に形成される。
光書込みユニットとしてはＬＥＤやレーザー走査光学系等が使用できる。
なお、本プリンタでは、感光体ドラムと光書きこみによる静電潜像を一例としてあげるが、本発明の液体現像剤はこれに限るものではなく、誘電体ドラムとイオンフローによる静電潜像の形成も可能である。
【００２０】
そして、静電潜像は、現像ユニット１３によって現像され、感光体ドラム１１上に画像が形成される。感光体ドラム１１上に形成された画像は、感光体ドラム１１と等速駆動されている中間転写体１４上に転写される。中間転写体１４上の画像は、図示しない給紙カセットから搬送された記録紙１６に、転写ローラ１７により転写される。転写終了後、転写紙１６は図示しない定着ユニットにより定着され、排紙される。中間転写体１４上に転写されなかった感光体ドラム１１上の液体現像剤は、感光体ドラムクリーニングユニット１５により感光体ドラム１１から除去される。
また、中間転写体１４上の転写残液体現像剤は図示しない中間転写体クリーニングユニットにより除去される。その後、感光体ドラム１１の表面は図示しない除電ランプにより残留電位が除去されて、次のプリントに備えられる。
【００２１】
現像ユニット１３には、液体現像剤を貯蔵する貯蔵タンク２２と、現像ローラ２１に液体現像剤を塗布する塗布ローラ２３と、塗布ローラ２３に液体現像剤を供給する一対のスクリュー２６ａ及び２６ｂと、塗布ローラ２３表面の液体現像剤の量を規制する規制ブレード２７とが配設されている。
貯蔵タンク２２は１００〜１５０ｃｃの液体現像剤を貯蔵することができる。貯蔵タンク２２内には搬送ポンプ２５によって現像剤調整部２４から液体現像剤を搬送する。一対のスクリュー２６ａ、２６ｂが駆動することで貯蔵タンク２２内の液体現像剤の液面が盛り上り、盛り上り部が塗布ローラ２３に接触することで、液体現像剤が塗布ローラ２３に供給される。
塗布ローラ２３に供給された液体現像剤は規制ブレード２７によって規制され、現像ローラ２１に毎分約３０ｃｃの液体現像剤が塗布される。
搬送ポンプ２５によって搬送された液体現像剤が余剰に供給された際は、現像ローラ２１上の現像剤回収部に回収し、現像剤調整部２４に回収する。現像剤回収部は拭き取りローラ２８とクリーニングブレード２９から主に構成されており、現像ローラ２１表面に残った液体現像剤をクリーニングする。
【００２２】
従来の電子写真プリンタでは、感光体ドラム１１と現像ローラ２１とのニップ幅は、各ローラの線速と現像時定数との積以上に設定する。ここで、現像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であって、ニップ幅をプロセス速度で除したものである。例えば、ニップ幅が３（ｍｍ）でプロセス速度が３００（ｍｍ／ｓｅｃ）であれば、現像時定数は１０（ｍｓｅｃ）となる。
本発明は現像時定数を現像時間より小さく設定し、感光体ドラム１１に現像されなかった非画像部の液体現像剤を凝集させることなく、現像ローラ２１の現像剤回収部によって回収する。
現像ローラ２１の現像部分において、本発明の液体現像剤は、トナーの重量濃度が変化し、２０〜７０ｗｔ％に増加しても、１×１０６Ωｃｍ以上の比抵抗を維持することを特徴とする。これにより潜像電位を低下させることなくトナーを移動させることができる。
【００２３】
または、本発明の液体現像剤は、トナーの重量濃度が変化し、２０〜７０ｗｔ％に増加しても、液体現像剤の平行電極間における電気２重層容量と電極反応における電子授受の速度に対応する電気抵抗が平行に接続され、さらに溶液中の電気指導に対応する抵抗が直列に接続された回路系でも、電気容量成分に著しい変化がないことを特徴とする。電気容量に著しい変化を生じさせないことで、電極部からの電荷注入の少ない耐久性の優れた液体現像剤を提供することができる。
高濃度化した状態でも静電的にトナーを移動させ、高抵抗化を維持するために、液体現像剤中に分散剤を有し、トナー間の分散距離を維持する。また、着色剤にはトナーの樹脂とは異なるコーティング層を少なくとも一層有する。これらにより、トナーが近接せず、伝導経路をつくらないので、比抵抗を維持することができる。
【００２４】
本発明の液体現像剤に用いるトナーは、絶縁性材料で表面にコーティング層を少なくとも１層以上設けて表面改質することが好ましい。これは、着色剤としてカーボンブラックなどの電気抵抗値の低い顔料を用いる場合に、トナーの外周に導電性粒子が存在してしまうのを防ぐためである。導電性粒子がトナーの外周に存在するのを防止することで、トナーが移動・圧縮される際に電気的な経路を形成するのを防止し、液体現像剤の抵抗率の変化を抑制する。
本発明の液体現像剤では、分散剤でトナーの距離を物理的に取ることと、着色剤にコーティング層を設けることは同様な効果が得られるものであり、共に用いることでより効果が高くなる。
ただし、トナー樹脂に分散する関係上、表面改質剤は、トナー樹脂との相溶性が高くなると表面改質剤の意味がなくなる。本発明では電気的な障壁を作ることが目的であるので、トナー樹脂と表面改質剤とは相溶性の異なる材料を選択する必要がある。コーティング層に使用される材料は、後述する粒子成分、重合可能な単量体により作製した層が使用される。
【００２５】
また、着色粒子、トナーのコーティング層作製のために用いる表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等を好ましく用いることができる。
例えば、シランカップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等のアルコキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン等のシロキサン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
これらの表面改質剤の添加量は、顔料に対して０．０１〜２０重量％であることが好ましく、更に好ましくは０．１〜５重量％とされる。
トナーの表面改質法としては、溶媒中に表面改質剤を添加し、この溶媒を加熱して反応させる方法を挙げることができる。表面改質されたトナーは濾過により採取され、同一の溶媒による洗浄処理と濾過処理が繰り返された後、乾燥処理される。
トナーの液体中での帯電制御は、トナーに使用される分散質（有機材料）、顔料、金属石鹸等により電荷を制御することができる。
【００２６】
下記に、電荷制御に使用される分散質を列記する。
本発明における重合体は、炭化水素系溶媒との親和性が高い単量体、（ポリ）オキシアルキレン基を有するアクリル系単量体、および、必要に応じて酸性基あるいは塩基性基を有する単量体、極性基を有する単量体などを共重合せしめたものである。以下、本発明において重合可能な単量体についてさらに説明する。
まず、炭化水素系溶媒との親和性が高い単量体は、かかる単量体で構成される重合体が単重合体の場合には炭化水素系溶媒に可溶な重合体を与え、他の単量体との共重合体の場合においても可溶ないし不溶であっても炭化水素系溶媒との親和性に富み、安定なキャリア液を与えることができる。
このような単量体の例としては、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ビニルラウレート、ラウリルメタクリルアミド、ステアリルメタクリルアミド、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フエニル（メタ）アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート等が挙げられる。
【００２７】
次に、（ポリ）オキシアルキレン基を有するアクリル系単量体を構成要素に有する共重合体は、溶媒に不溶な粒子に吸着し、ポリエチレングリコール鎖により発現する立体効果により、粒子の分散が安定する。次に、上記の単量体と共重合しうる単量体としては、以下のものが挙げられる。
（イ）酸性基を有する単量体の例
これらの単量体にはビニル基と−ＣＯＯＨ基、−ＳＯ３Ｈ基、−ＳＯ２Ｈ基、−ＣＨ２ＮＯ２基、−ＣＨＲＮＯ２基、−ＡｒＯＨ基、−ＡｒＳＨ基などのうち少なくとも一つを併せ持つものが挙げられる（ただし、Ｒはアルキル基、Ａｒはアリル基）。具体的には、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、２−メタクリロキシエチルコハク酸、２−メタクリロキシエチルマレイン酸、２−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−スルホエチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−クロロアミドホスホキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロキシエチルアシツドホスフエート等が挙げられる。
【００２８】
（ロ）塩基性基を有する単量体の例
これらの単量体にはビニル基および−ＮＨ２基、−ＮＨＲ基、−ＮＲＲ’基、ピリジル基、ピペリジル基などのうち少なくとも一つを併せ持つものが挙げられる（ただし、Ｒ、Ｒ’はアルキル基ないしアリル基）。具体的には、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フエニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジフエニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフエニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フエニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチルピリジン等が挙げられる。
【００２９】
（ハ）極性基を有する単量体の例
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルモルホリン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミド等が挙げられる。
【００３０】
（ニ）多官能性単量体の例
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールトリ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールヘキサントリ（メタ）アクリレート、ベンタエリスリツトテトラ（メタ）アクリレート、１，３−ジブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００３１】
本発明の液体現像剤の１つの実施形態（Ａ）において使用される重合体としては、炭化水素系溶媒との親和性が高い単量体と、（ポリ）オキシアルキレン基で表される単量体の共重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、各種不溶性の樹脂、一般に公知の無機あるいは有機顔料、金属、金属酸化物、磁性体粉、ワツクス状物質（例えば低分子ポリオレフイン、ワツクス）、化学製品（例えば農薬）、膨張剤等が挙げられる。
より具体的には、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。また、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、カルボニル鉄粉、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物、ガラスビーズ等などが挙げられる。
【００３２】
また、樹脂粒子の例として、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体が挙げられる。
【００３３】
また、少なくとも炭化水素系溶媒との親和性が高い単量体と前記（ニ）の単量体との共重合体が挙げられる。ただし、この場合においては、これらの単量体を用いる比率を一義的に規定するわけにはいかず、経験的な使用により目的とする不溶性樹脂を得る。ただし、最も確実に不溶解性樹脂を得るには、前記（ニ）の単量体を比較的多量に使用することで達成することができる。
さらに、本発明におけるキャリア液では使用目的によつては炭化水素系溶媒に可溶な染料を溶媒に添加するか、或いは分散質に化学結合させて溶媒或いは分散質を着色させることもできる。
【００３４】
本発明の液体現像剤の他の実施形態（Ｂ）において使用される重合体としては、炭化水素系溶媒との親和性が高い単量体、（ポリ）オキシアルキレン基で表される単量体、および前記（イ）の単量体との共重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、本発明の実施形態（Ａ）において使用される粒子成分が挙げられる。
【００３５】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｃ）において使用される重合体としては、炭化水素系溶媒との親和性が高い単量体、（ポリ）オキシアルキレン基で表される単量体、および前記（ロ）の単量体との共重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施形態（Ａ）において使用される粒子成分が挙げられる。
【００３６】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｄ）において使用される重合体としては、実施形態（Ｂ）において使用される重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施の形態（Ａ）における不溶性粒子成分のバインダーとして、前記（ロ）の単量体を成分として有する炭化水素溶媒に不溶な樹脂を使用したものが挙げられる。また、固体粒子としてカーボンブラックや金属酸化物のようにグラフト化等により化学結合可能な物質を用いた場合はこれらの物質に前記（ロ）の単量体を反応させることにより、塩基性基を化学結合させてもよい。
【００３７】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｅ）において使用される重合体としては、実施形態（Ｂ）において使用される重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施の形態（Ａ）における不溶性粒子成分のバインダーとして、前記（ロ）の単量体、および前記（ハ）の単量体を成分として有する炭化水素溶媒に不溶な樹脂を使用したものが挙げられる。また、固体粒子としてカーボンブラックや金属酸化物のようにグラフト化等により化学結合可能な物質を用いた場合はこれらの物質に前記（ロ）の単量体、および前記（ハ）の単量体を反応させることにより、塩基性基、および極性基を化学結合させてもよい。
【００３８】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｆ）において使用される重合体としては、炭化水素系溶媒と相溶性がある単量体、（ポリ）オキシアルキレン基で表される単量体、前記（イ）の単量体、および前記（ハ）の単量体との共重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施形態（Ｄ）において使用される粒子成分が挙げられる。
【００３９】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｇ）において使用される重合体としては、実施形態（Ｆ）において使用される共重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施形態（Ｅ）において使用される粒子成分が挙げられる。
【００４０】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｈ）において使用される重合体としては、実施形態（Ｃ）において使用される重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施形態（Ａ）における不溶性粒子成分のバインダーとして、前記（イ）の単量体を成分として有する炭化水素系溶媒に不溶な樹脂を使用したものが挙げられる。また、固体粒子としてカーボンブラックや金属酸化物のようにグラフト化等により化学結合可能な物質を用いた場合はこれらの物質に前記（イ）の単量体を反応させることにより、塩基性基を化学結合させてもよい。
【００４１】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｉ）において使用される重合体としては、実施形態（Ｃ）において使用される重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施の形態（Ａ）における不溶性粒子成分のバインダーとして、前記（イ）の単量体、および前記（ハ）の単量体を成分として有する炭化水素系溶媒に不溶な樹脂を使用したものが挙げられる。また、固体粒子としてカーボンブラックや金属酸化物のようにグラフト化等により化学結合可能な物質を用いた場合はこれらの物質に前記（イ）の単量体、および前記（ハ）の単量体を反応させることにより、酸性基、および極性基を化学結合させてもよい。
【００４２】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｊ）において使用される重合体としては、炭化水素系溶媒と相溶性がある単量体、（ポリ）オキシアルキレン基で表される単量体、前記（ロ）の単量体、および前記（ハ）の単量体との共重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施形態（Ｈ）において使用される粒子成分が挙げられる。
【００４３】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｋ）において使用される重合体としては、実施形態（Ｊ）において使用される共重合体が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、実施形態（Ｉ）において使用される粒子成分が挙げられる。
【００４４】
本発明の液体現像剤を作るには、実施形態（Ａ）の場合を例にとれば、前記の各樹脂成分、及び固体粒子を炭化水素系溶媒中に混合分散すればよい。この場合、分散手段としてボールミル、サンドミル、アトライター等を用いてもよい。なお混合順序は特に限定されるものではない。
本発明の液体現像剤として使用される炭化水素系溶媒は、１０００ｃＳｔ（センチストークス）以下、好ましくは２００ｃＳｔ以下であると、分散安定に優れた特性が発現する。この理由については明らかになっていないが、炭化水素系溶媒の粘性が上がるとオイルの分子量も大きくなり、ひいては本発明に使用する樹脂の溶解性あるいは樹脂とオイルの親和性が低下するためであろうと推測される。
本発明の液体現像剤においては、キャリア液に不溶な粒子成分と、キャリア液に可溶な樹脂とを含むことにより、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂がキャリア液に不溶な粒子に吸着することで、粒子の立体効果が発現し分散安定性が得られる。
【００４５】
また、本発明の液体現像剤においては、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が酸性基を有するが塩基性基を有しないことで、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が吸着した粒子は正に帯電極性を制御することが可能となり、静電反発力により分散安定性が増す。また、本発明の液体現像剤においては、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が塩基性基を有するが酸性基を有しないことで、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が吸着した粒子は負に帯電極性を制御することが可能となり、静電反発力により分散安定性が増す。また、本発明の液体現像剤においては、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が更に非イオン性の極性成分を有することにより酸または塩基の溶媒和によって電荷生成量が多くなり、更に分散安定性が増す。また、本発明の液体現像剤においては、粒子が表面に酸性基を有するが塩基性基を有しないことで、粒子は負に帯電極性を制御することが可能となり、静電反発力により分散安定性が増す。また、本発明の液体現像剤においては、粒子が表面に塩基性基を有するが酸性基を有しないことで、粒子は正に帯電極性を制御することが可能となり、静電反発力により分散安定性が増す。また、本発明の液体現像剤においては、粒子が表面に更に非イオン性の極性成分を有することで、酸または塩基の溶媒和によって電荷生成量が多くなり、更に分散安定性が増す。
【００４６】
また、本発明の液体現像剤においては、粒子が表面に酸性基を有するが塩基性基を有しない、かつ、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が塩基性基を有するが酸性基を有しないことで、あるいはまた、粒子が表面に塩基性基を有するが酸性基を有しない、かつ、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が酸性基を有するが塩基性基を有しないことで、粒子表面と粒子に吸着した樹脂との間の酸塩基解離により電荷が発生し、また吸着した樹脂による立体効果によって分散安定性の相乗効果が得られ、長期安定性と早い応答性の電気泳動特性が付与された液体現像剤が提供できる。
【００４７】
さらに、キャリア液がシリコーン系の場合、反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体は、シリコーンオイルとの親和力が強く、通常の高分子ではシリコーンオイルに溶解しにくい特徴を有するが、かかる単量体で構成される重合体は、単重合体の場合にはシリコーンオイルに可溶な重合体を与え、他の単量体との共重合体の場合においても可溶ないし不溶であってもシリコーンオイルとの親和性に富み、安定な液体現像剤を与えることができる。次に、反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と共重合しうる単量体としては、以下のものが挙げられ使用される。
【００４８】
（ｓ１）酸性基を有する単量体の例
（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、２−メタクリロキシエチルコハク酸、２−メタクリロキシエチルマレイン酸、２−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロキシエチルトリメリツト酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−スルホエチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−クロロアミドホスホキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロキシエチルアシツドホスフエート、ヒドロキシスチレン等が挙げられる。
【００４９】
（ｓ２）塩基性基を有する単量体の例
Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フエニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジフエニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフエニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フエニルアミノエチルスチレン、ビニルピロリドン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチルピリジン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミド等が挙げられる。
【００５０】
（ｓ３）極性基を有する単量体の例
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン等が挙げられる。
【００５１】
（ｓ４）多官能性単量体の例
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールトリ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールヘキサントリ（メタ）アクリレート、ベンタエリスリツトテトラ（メタ）アクリレート、１，３−ジブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５２】
（ｓ５）その他の単量体の例
２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ビニルラウレート、ラウリルメタクリルアミド、ステアリルメタクリルアミド、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フエニル（メタ）アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート等が挙げられる。
【００５３】
まず、反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体を構成要件とする重合体としては、反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と（ｓ１）〜（ｓ５）の単量体との共重合体が挙げられる。また、反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と極性基を有する単量体の共重合体としては、少なくとも反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と極性基を有する単量体（ｓ３）とを含む共重合体が挙げられる。また、反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と酸性基を有する単量体の共重合体としては、少なくとも反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と酸性基を有する単量体（ｓ１）とを含む共重合体が挙げられる。また、反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と塩基性基を有する単量体の共重合体としては、少なくとも反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と塩基性基を有する単量体（ｓ２）とを含む共重合体が挙げられる。なお、反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体を含有する重合体がシリコーンオイルに不溶であるものとしては、少なくとも反応性有機基を有する片末端変性シリコーン単量体と前記（ｓ１）〜（ｓ５）の単量体との共重合体が挙げられる。ただし、この場合においては、これらの単量体を用いる比率を一義的に規定するわけにはいかず、経験的な使用により目的とする不溶性樹脂を得る。これは、キャリア液としてのシリコーンオイルの特性−貧溶解性−によるものである。ただし、最も確実に不溶解性樹脂を得るには、（ｓ４）の単量体を比較的多量に使用することで達成することができる。
炭化水素系、シリコーン系共に帯電量の制御はあらかじめ非極性溶媒中での材料により構成された粒子の表面の酸−塩基性を測定しておき、その状態に合わせてこれらの物質を組み合わせることにより、正又は負に帯電せしめる。
【００５４】
また、顔料についても電荷制御剤として機能させることができる。
さらに、電荷制御剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸コバルト、ジアルキルスルホコハク酸マンガン、ジアルキルスルホコハク酸ジルコニウム、ジアルキルスルホコハク酸イットリウム、ジアルキルスルホコハク酸ニッケル等のジアルキルスルホコハク酸金属塩；ナフテン酸マンガン、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸クロム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸マグネシウム、オクチル酸マンガン、オクチル酸カルシウム、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸鉄、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸クロム、オクチル酸亜鉛、オクチル酸マグネシウム、ドデシル酸マンガン、ドデシル酸カルシウム、ドデシル酸ジルコニウム、ドデシル酸鉄、ドデシル酸鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸クロム、ドデシル酸亜鉛、ドデシル酸マグネシウム等の金属石鹸；ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸バリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸金属塩；レシチン、セハリン等の燐脂質；ｎ−デシルアミン等の有機アミン類などを使用できる。
電荷制御剤の添加量は、電荷制御効果を示す最低限の量でよく、通常は、液体現像剤中に電荷制御剤を０．０１〜５０重量％の割合で添加する。電荷制御剤は、後述する処方過程、或いは溶媒を除去した後のいずれの段階で添加しても電荷制御効果を示すが、好ましくは電荷制御剤の共存下で造粒を行う。
例えば、後述の処方工程において、処方工程以前の段階で他の原科、溶媒又は中間製造物中に添加しておき、樹脂の溶液又はワニスと電気絶縁性溶媒とを、着色粒子と電荷制御剤の共存下で混合する。
【００５５】
また、本発明の液体現像剤は高粘性高濃度であり、絶縁性液体の粘度は０．５以上１０００ｍＰａ・ｓ以下とする。
絶縁性液体の粘度の下限を０．５ｍＰａ・ｓとすることで定着オフセットの発生を回避することができ、上限を１０００ｍＰａ・ｓとすることで画像の転写時に絶縁性液体が転写紙等に吸収される量を少量に抑え、転写紙等への絶縁性液体の付着を回避することができる。
比抵抗は１×１０１２Ωｃｍ以上とする。比抵抗の下限を１×１０１２Ωｃｍとすることで、小さい電気抵抗の場合に生じる絶縁性の悪化及びトナーの導電性の問題を回避し、安定した帯電性を得ることができる。
表面張力は３０ｄｙｎ／ｃｍ以下とする。表面張力の上限を３０ｄｙｎ／ｃｍとすることで、それより大きい表面張力の場合に生じる濡れ性を防止し、画質に生じる問題の発生を防止することができる。
さらに、好ましくは沸点が１００℃以上である。液体現像剤が蒸発し始めると種々の不具合が生じるため、通常の動作範囲では液体現像剤が不揮発状態を維持できるようにし、水が蒸発する温度より低温では不具合が発生しないようにする。
【００５６】
本発明の液体現像剤に用いる絶縁性液体としてのキャリア液は、熱的には高引火点で電気的には高抵抗値を有し、キャリア液中には、絶縁性の樹脂（以下、「トナー樹脂」と記す。）と着色剤とを含むトナーを分散している。シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、アイソパー、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものが好適に用いられるが、これに限定されるものではなく、電気絶縁性がであれば使用することができる。
キャリア液の揮発性、不揮発性については、目的に合わせて選択することができる。キャリア液に揮発性絶縁液体を使用した場合、プロセス上キャリア液は蒸発し、トナー濃度は高濃度となる。不揮発性絶縁液体を使用した場合、キャリア液の介在による定着性の劣化を防止して高速高画質の画像を形成するためには、キャリア液の液量を極限まで少量化する必要があり、固形分が存在するところはトナー濃度が高濃度となる。いずれにしても、画像形成上キャリア液の液量を少量化するプロセスを経る為、結果としてトナー濃度は高濃度化する。
【００５７】
また、キャリア液として、抵抗値がアイソパーに比して大きいシリコーン系の溶媒を用いると、トナーを高濃度に含有させてもトナーの帯電性を良好に維持することができる。
また、アイソパーを用いた場合は通常樹脂は炭化水素系溶媒に対して親和性があり、トナーの分散性が良くなる。従来のトナー濃度（５％以下）の場合には、この特性は分散のために有効であった。しかし、高濃度化してくると、良好な親和性のため粘性が増加する。また、良好な親和性により顔料分のキャリア液への露出、粒子間距離が近接するため電気絶縁性の低下につながる。そのために絶縁性を確保するために長鎖のポリマーを分散剤として使用するが、その結果さらに高粘性になっていまう問題がある。
本実施形態のようにトナー濃度を高濃度に含有させた液体現像剤の場合、シリコーン系のキャリア液中でもトナーが密に詰まった状態となって均一に分散した状態を形成できる。また、シリコーンオイルは化学的な合成品で特性が安定しており、不揮発性である上、可動部分に用いても固着することが無いため、キャリア液の揮発による公害や、液体現像剤に応力負荷を加える手段の可動部に固着するのを防止できる。
従って、液体現像装置の製造や利用における作業環境の改善に有用性が高い上、応力負荷にかかる手段の構成を簡素化でき、メインテナンスの頻度を下げることが可能となる。
【００５８】
本発明に用いることができるキャリア液としては、脂肪族炭化水素系としてシクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、イソオクタン、イソドデカン、リグロイン及びそれらの混合物などの石油系炭化水素（市販品としてエクソンケミカル社製アイソパーＥ、Ｇ、Ｈ、Ｌ、Ｋ、Ｖやシェル石油社製シェルゾール７１、ソルッベッソ１５０等がある）などが挙げられる。シリコーン系の溶媒としては、アルキルシリコーンオイル；環状ポリジアルキルシロキサン又は環状ポリアルキルフェニルシロキサン；アルキルフェニルシロキサン等があげられる。その他、高級脂肪酸変性シリコーンオイル、メチル塩素化フェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、メチルハイドロジエンシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル等が使用できる。
更に、環状ポリジアルキルシロキサン又は環状ポリアルキルフェニルシロキサンが用いられた場合には、得られる樹脂は重合溶媒の乾燥性があるため、殊に樹脂の塗膜性を向上させ光沢を出すのに有利である。アルキルフェニルシロキサン（特にメチルフェニルシリコーンオイルの使用が望ましい）が用いられた場合には、フェニル基が導入（５〜５０モル％）されたことにより溶解性が向上するため、樹脂溶液の分散安定性を上げるのに有利である。
【００５９】
これら各種シリコーンオイルの具体例を挙げれば下記のとおりである。
（ｉ）ジアルキルシリコーンオイル
ジメチルシリコーン、ジエチルシリコーン、ジブチルシリコーン、ジヘキシルシリコーン、ジラウリルシリコーン、システアリルシリコーンが挙げられる。
（ｉｉ）環状ポリジアルキルシロキサン及び環状ポリアルキルフェニルシロキサン（フェニル基の含有量は各々５、１０、２０、５０モル％）の例：環状ポリジメチルシロキサン、環状ポリメチルフェニルシロキサン、環状ポリジエチルシロキサン、環状ポリエチルフェニルシロキサン、環状ポリジブチルシロキサン、環状ポリブチルフェニルシロキサン、環状ポリジヘキシルシロキサン、環状ポリヘキシルフェニルシロキサン、環状ポリジラウリルシロキサン、環状ポリメチルクロロフェニルシロキサン、環状ポリジステアリルシロキサン、環状ポリメチルブロムフェニルシロキサン。
（ｉｉｉ）アルキルフェニルシリコーンオイル
メチルフェニルシリコーン、エチルフェニルシリコーン、プロピルフェニルシリコーン、ブチルフェニルシリコーン、ヘキシルフェニルシリコーン、オクチルフェニルシリコーン、ラウリルフェニルシリコーン、ステアリルフェニルシリコーンが挙げられる。
【００６０】
これらシリコーンオイルの市販の例としては、信越化学工業（株）製のＫＦ−９６Ｌ〔０．６５、１．０、１．５、２．０ｃＳｔ〕、ＫＦ−９６〔１０、２０、３０、５０、５００、１０００、３０００〕、ＫＦ−５６、ＫＦ−５８、ＫＦ−５４などがあげられ、また、東芝シリコーン（株）製のＴＳＦ４５１シリーズ、ＴＳＦ４５６シリーズ、ＴＳＦ４１０、４１１、４４０、４４２０、４８４、４８３、４３１、４３３シリーズ、ＴＨＦ４５０シリーズ、ＴＳＦ４０４、４０５、４０６、４５１−５Ａ、４５１−１０Ａ、４３７シリーズ、ＴＳＦ４４０、４００、４０１、４３００、４４４５、４７００、４４５０、４７０２、４７３０シリーズ、ＴＳＦ４３４、４６００シリーズ、更には東レシリコーン（株）製のＨＳ−２００などがあげられ、これらを適宜混合して使用することができる。
【００６１】
以上のようなシリコーンオイルにはシリコーンオイルの特性を損なわない程度に他の溶媒を混合することができる。このような溶媒としては、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒；エーテル類；エステル類；アルコール系溶媒；ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、ｉｓｏ−オクタン、ｉｓｏ−ドデカン及びそれらの混合物等の脂肪族炭化水素（市販品ではエクソンケミカル社製アイソパーＨ．Ｇ．Ｌ．Ｖなど）等が挙げられる。このような他の溶媒の混合比は、シリコーンオイル１００質量部に対し０．１〜５００質量部程度である。これらを適宜混合して使用することができる。
【００６２】
本発明の液体現像剤は、トナー濃度が高濃度に変化した場合であっても絶縁性を確保するために、分散剤を用いてキャリア液中の固形分の分散を行う。これにより、液体現像剤の変化により低抵抗材料が近接しても伝導経路をつくらないよう電気的な距離を常に維持して電気抵抗を維持する。また、電極部からの電荷注入を阻害して、耐久性のすぐれた液体現像剤を実現する。
分散剤としては、キャリア液に相溶し、融着樹脂トナー樹脂にも吸着する材料を用いる。
以下に分散剤として使用する樹脂を列記する。炭化水素系の溶媒（キャリア液）の場合、立体斥力効果を出すため長鎖のポリマーが使用される。本発明で使用される炭化水素系溶媒に可溶な樹脂の具体例は次の通りである。
【００６３】
（ａ）酸性基を有するが、塩基性基を持たない炭化水素系溶媒に可溶な樹脂（酸性基を有するモノマーを構成成分とする重合体又は共重合体）の例としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、２−メタクリロキシエチルコハク酸、２−メタクリロキシエチルマレイン酸、２−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロキシエチルトリメリツト酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−スルホエチルメタクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−クロロアミドホスホキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロキシエチルアシツドホスフエート、ヒドロキシスチレン等の酸性基を有するモノマーの少くとも１種と、実施形態（Ｌ）における炭化水素系溶媒との親和性が高いモノマーの少くとも１種とから得られる共重合体が挙げられる。
【００６４】
（ｂ）塩基性基を有するが、酸性基を持たない炭化水素系溶媒に可溶な樹脂（塩基性基を有するモノマーを構成成分とする重合体又は共重合体）の例としては、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−フエニルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジフエニルアミノエチルメタクリレート、アミノスチレン、ジメチルアミノスチレン、Ｎ−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフエニルアミノエチルスチレン、Ｎ−フエニルアミノエチルスチレン、２−Ｎ−ピペリジルエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチルピリジン等の塩基性基を有するモノマーの少くとも１種と、炭化水素系溶媒との親和性が高いモノマーの少くとも１種とから得られる共重合体が挙げられる。
【００６５】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施の形態（Ｎ）においては、キャリア液中には炭化水素系溶媒に可溶な樹脂として、（ｃ）酸性基を有するが塩基性基を有しない、かつ非イオン性の極性基を有する樹脂、または、（ｄ）塩基性基を有するが酸性基を有しない、かつ非イオン性の極性基を有する樹脂を有する。これらの樹脂が炭化水素系溶媒中において粒子に吸着することにより、粒子表面は溶媒可溶性樹脂の酸性基あるいは塩基性基と極性基との相互作用に起因して一様に正または負の極性に帯電する。
【００６６】
本発明で使用される樹脂の具体例は次の通りである。
（ｃ）酸性基を有するが塩基性基を有しない、かつ非イオン性の極性基を有する樹脂（酸性基を有するモノマーおよび非イオン性の極性基を有するモノマーを構成成分とする共重合体）の例としては、少なくともの実施の形態（Ｍ）における前記酸性基を有するモノマーの具体例の内少なくとも１種と、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−プロピルメタクリレート、２−クロロエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジブロモプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、イソブチル−２−シアノアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、エチル−２−シアノアクリレート、メタクリルアセトン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、ｐ−ニトロスチレン、ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルメタクリルアミド等の極性モノマーとの共重合体が挙げられる。また、さらにの実施の形態（Ｍ）における前記炭化水素系溶媒との親和性が高いモノマーを１種以上成分として有する共重合体であっても良い。
【００６７】
また、（ｄ）塩基性基を有するが酸性基を有しない、かつ非イオン性の極性基を有する樹脂（塩基性基を有するモノマーおよび非イオン性の極性基を有するモノマーを構成成分とする共重合体）の例としては、少なくともの実施形態（Ｍ）における前記塩基性基を有するモノマーの具体例の内少なくとも１種と、前記極性モノマーとの共重合体が挙げられる。また、さらに実施形態（Ｍ）における前記炭化水素系溶媒との親和性が高いモノマーを１種以上成分として有する共重合体であっても良い。
【００６８】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｏ）においては、粒子が表面に酸性基を有するが塩基性基を有しない、または塩基性基を有するが酸性基を有しない。このような粒子は炭化水素系溶媒中でその酸性基あるいは塩基性基に起因して一様に正または負の極性に帯電する。
本発明で使用される粒子としては、実施形態（Ｌ）における着色剤のバインダーとして、実施形態（Ｍ）における酸性基を有するモノマーあるいは塩基性基を有するモノマーを成分として有する炭化水素系溶媒に不溶な樹脂を使用したものが挙げられる。また、固体粒子として金属酸化物やカーボンブラックのようにグラフト化等により化学結合可能な物質を用いた場合はこれらの物質に前記酸性基あるいは塩基性基を有するモノマーを反応させることにより、酸性基又は塩基性基を化学結合させてもよい。
【００６９】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｐ）においては、粒子が表面に非イオン性の極性基を有しかつ、表面に（ｅ）酸性基を有するが塩基性基を有しない、または（ｆ）塩基性基を有するが酸性基を有しない。このような粒子は炭化水素系溶媒中でその酸性基あるいは塩基性基と非イオン性の極性基との相互作用に起因して一様に正または負の極性に帯電する。
本発明で使用される粒子としては、実施形態（Ｌ）における着色剤のバインダーとして、実施形態（Ｍ）における酸性基を有するモノマーおよび実施形態（Ｎ）における極性モノマーを成分として有する炭化水素系溶媒に不溶な樹脂、あるいは実施形態（Ｍ）における塩基性基を有するモノマーと前記極性モノマーを成分として有する炭化水素系溶媒に不溶な樹脂を使用したものが挙げられる。また、固体粒子として金属酸化物やカーボンブラックのようにグラフト化等により化学結合可能な物質を用いた場合はこれらの物質に前記酸性基あるいは塩基性基を有するモノマーと極性モノマーを反応させることにより、酸性基又は塩基性基と極性基を化学結合させてもよい。
【００７０】
本発明の液体現像剤のさらに他の実施形態（Ｑ）においては、（ｇ）粒子が表面に酸性基を有するが塩基性基を有しない、かつ、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が塩基性基を有するが酸性基を有しない、あるいは、（ｈ）粒子が表面に塩基性基を有するが酸性基を有しない、かつ、炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が酸性基を有するが塩基性基を有しない、のいずれかである。
このとき粒子表面の酸性基または塩基性基、および炭化水素系溶媒に可溶な樹脂の塩基性基または酸性基との間で酸塩基解離が起こる。また粒子表面及び／または炭化水素系溶媒に可溶な樹脂が非イオン性の極性基を有する場合には、溶媒和を介してイオン生成が粒子表面と溶媒との界面で起こり、その結果、粒子は一様に正又は負の極性に帯電すると共にこの静電効果と更に立体効果との相剰作用により固体粒子は、従来よりも安定に分散される。本実施形態における粒子としては、実施形態（Ｏ、Ｐ）における粒子を使用することができる。また、本実施形態における炭化水素系溶媒に可溶な樹脂としては、実施の形態（Ｍ、Ｎ）における炭化水素系溶媒に可溶な樹脂を使用することができる。
【００７１】
シリコーン系のキャリア液の場合、例えば、シリコーンゴム、反応性有機基を持った両末端変性シリコーンオイル、片末端変性シリコーンオイル等を使用することができる。この時、キャリア液にまた、反応基としてエポキシ、メタクリル等、トナー樹脂に合せて選択することができる。さらに、粒子表面に直接、反応によりの材料を付加することにより分散剤として機能させることができる。
【００７２】
本発明の液体現像剤に用いるトナー樹脂は、着色剤を含有してトナーを形成する。例えば、合成又は天然のポリマー類、例えばアクリル樹脂、アルキド樹脂、ロジン、エステルガム、エポキシ樹脂、ポリエステル、スチレン−ブタジエン等を単体または重合させて使用することができる。また、前述の単量体を組み合わせて合成し使用することができる。いずれの場合もキャリア液に対して不溶な粒子として作成される。
本発明の１つの実施形態（Ｌ）において、液体現像剤は溶媒と溶媒不溶性粒子と溶媒可溶性樹脂とから成る。
実施形態（Ｌ）における炭化水素系溶媒としては、流動パラフィン等のアルキルナフテン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素、パラフィン系炭化水素等で室温における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上の公知の炭化水素系溶媒を使用することができる。また電気泳動ディスプレイなどの画像表示媒体用キャリア液に使用する場合には、炭化水素系溶媒に可溶で粒子とは異なる色の染料をキャリア液に添加することが好ましい。
【００７３】
炭化水素系溶媒に不溶な粒子としては、最も単純な例として金属酸化物などの固体粒子顔料等が挙げられる。また、炭化水素系溶媒に不溶な樹脂単独、あるいは樹脂をバインダーとして着色成分を分散乃至混合したものを使用することもできる。バインダー樹脂としては公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうち炭化水素系溶媒に不溶なものが全て使用できるが、とりわけ非粘着材系材料が好ましく使用できる。このような樹脂の端的な例として、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体などを例示することができる。あるいは後述の炭化水素系溶媒との親和性が高いモノマーと架橋剤である多官能性モノマーの共重合体を使用することができる。また、着色成分としては、公知のものがすべて使用できる。
【００７４】
黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。これらの従来公知のいかなる染顔料を混合して使用することもできる。着色剤が使用できる量は、バインダー樹脂１００重量部に対して着色剤０．１重量部〜３００重量部、好ましくは１重量部〜１００重量部である。
【００７５】
炭化水素系溶媒に可溶な樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうち炭化水素系溶媒に可溶なものが全て使用できるが、炭化水素系溶媒よりも粒子表面との引力相互作用が強いものが好ましく、粒子に樹脂が吸着することにより、その立体効果によって粒子の分散安定性が増大する。このような樹脂としては、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ビニルラウレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フエニル（メタ）アクリレート、スチレン、ビニルトルエン等のアルキルナフテン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素、パラフィン系炭化水素等の炭化水素系溶媒との親和性が高いモノマーの少くとも１種を成分として含む共重合体が挙げられる。
本発明の液体現像剤を作るには、前記各成分を炭化水素系溶媒中に混合分散すればよい。この場合、分散手段としてボールミル、サンドミル、アトライター等を用いてもよい。なお混合順序は特に限定されるものではない。
【００７６】
本発明の他の実施形態（Ｍ）においては、キャリア液中には炭化水素系溶媒に可溶な樹脂として酸性基を有するが塩基性基を有しない、または塩基性基を有するが酸性基を有しない樹脂を有する。これらの樹脂が炭化水素系溶媒中において粒子に吸着することにより、粒子表面は溶媒に可溶性樹脂の酸性基あるいは塩基性基に起因して一様に正または負の極性に帯電する。
【００７７】
また、炭化水素系溶媒に不溶な粒子成分としては、各種不溶性の樹脂、一般に公知の無機あるいは有機顔料、金属、金属酸化物、磁性体粉、ワツクス状物質（例えば低分子ポリオレフイン、ワツクス）、化学製品（例えば農薬）、膨張剤等が挙げられる。
より具体的には、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。また、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、カルボニル鉄粉、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物、ガラスビーズ等などが挙げられる。また、樹脂粒子の例として、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体が挙げられる。
【００７８】
一方、本発明に使用されるシリコーンオイルに不溶な粒子成分としては、各種不溶性の樹脂、一般に公知の無機あるいは有機顔料、金属、金属酸化物、磁性体粉、ワツクス状物質（例えば低分子ポリオレフイン、ワツクス）、化学製品（例えば農薬）、膨張剤等が挙げられる。より具体的には、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、アルカリブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローグミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。また、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、カルボニル鉄粉、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物、ガラスビーズ等などが挙げられる。
【００７９】
また、樹脂粒子の例として、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体が挙げられる。
さらに、使用目的によってはシリコーンオイルに可溶な染料を液体現像剤に添加するか、或いは分散質に化学結合させて液体現像剤或いは分散質を着色させることもできる。本発明の液体現像剤を作るには、前記の各樹脂成分、及び固体粒子をシリコーンオイル溶媒中に混合分散すればよい。この場合、分散手段としてボールミル、サンドミル、アトライター等を用いてもよい。なお混合順序は特に限定されるものではない。
【００８０】
トナー樹脂に含有され、トナーとして使用することができる着色剤としては、各種の無機顔料および有機顔料を挙げることができる。
無機顔料としては、従来公知のものであればどのような顔料でも使用することができるが、その中でも好適な無機顔料を以下に例示する。
黒色の無機顔料としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いることができる。
これらの無機顔料は所望に応じて、単独または複数を選択併用することが可能である。本発明の液体現像剤中のトナーにおける無機顔料の含有割合は、樹脂成分（重合体）１００質量部に対して２〜２０質量部であることが好ましい。
【００８１】
有機顔料としては、従来公知のものであればどのような顔料でも使用することができるが、具体的な有機顔料を以下に例示する。
マゼンタまたはレッド用の有機顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２、等が挙げられる。
オレンジまたはイエロー用の有機顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、等が挙げられる。
グリーンまたはシアン用の有機顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
これらの有機顔料は所望に応じて、単独または複数を選択併用することが可能である。本発明の液体現像剤中のトナーにおける有機顔料の含有割合は、樹脂成分（重合体）１００質量部に対して２〜２０質量部であることが好ましく、更に好ましくは３〜１５質量部とされる。
なお、カーボンブラツクや金属酸化物のようにグラフト化等により化学結合可能な物質を用いた場合もと同様に使用することが可能である。
【００８２】
キャリア液との親和性を適合しないと、紙上への作像後のトナー層の均一性に問題が生じる。とりわけ、炭化水素系溶媒とは異なり、シリコーン系溶媒では、トナーの樹脂表面との親和性が小さいとトナー像の均一性に関して以下のような問題が生じる。
図２に、作像プロセス後のトナー層の拡大観察画像の写真を示す。図２（ａ）に示すように、シリコーン基を含有するキャリア液によって、トナー層を形成した際に分散性が向上するが、図２（ｂ）では、分散性が著しく阻害され、作像プロセスを経て紙上にトナー層を形成した際に分散性が著しく悪くなる。炭化水素系溶媒を用いるキャリア液の場合、アルキル基等の長鎖の炭化水素基を含む高分子材料の分散剤、あるいは粒子表面へのこれらの基の付加により樹脂表面との親和性は確保される。
シリコーン系溶媒を用いるキャリア液への分散の場合、アルキル基等の長鎖の炭化水素基を含む高分子材料の分散剤、あるいは粒子表面へのこれらの基の付加では溶媒との親和性が確保できない。図２（ａ）に示すようにシリコーン基が含まれる必要がある。
【００８３】
また、液体現像剤中のトナーの重量濃度は２０％以上４０％以下であり、トナーの粒径は０．１μｍ以上６μｍ以下程度まで目的に合わせて選択することができる。通常トナーは、プリントアウトされた転写紙上で５〜１０個位の固まりとなって存在し、解像度はトナー微粒子１個当たりの体積平均粒径に略反比例して良くなることが分かっている。トナーの体積平均粒径が０．１μｍより小さいと物理的な付着力が大きくなりすぎて転写率が悪くなり、６μｍより大きいと解像度が悪くなる。
一部もしくは全てが沸点が高い不揮発性溶媒を用いた液体現像剤の場合、記録体に定着する際、定着を阻害する因子になってしまう。
記録体に定着する際、キャリア液が過剰である場合、記録体とトナーの間の離型剤、あるいはトナー間の離型剤として作用し、定着オフセットの原因となる。
【００８４】
また、トナーを分散する際に用いる分散樹脂は、溶媒との親和性が良く、トナーと同時に定着される際、定着オフセットの原因となる。したがって、記録体へ定着する際、キャリア液と分散樹脂を除去することが課題である。また、十分にキャリア液を除去した場合、あるいは分散樹脂を用いない場合、トナーの絶縁性が維持できず、転写不良等のプロセス上の課題となる。
本発明の実施例で用いた液体現像剤の溶媒は、高引火点で高電気抵抗値を有するキャリア液であり、現像剤はキャリア液中にトナーである顔料成分が含まれた絶縁性の樹脂であるトナー樹脂を分散している。
また、分散樹脂と呼ばれる樹脂とキャリア液と顔料成分を含んだトナー樹脂と帯電制御剤を適量、分散することにより、均一分散することもある。特に顔料成分がカーボンブラックなどの電気抵抗値の低い顔料を用いたトナー樹脂ではトナーの外周にカーボンブラックなどの導電性粒子が存在することになる。
本発明の液体画像形成装置では、高速高画質の画像を記録体に形成するためには、ほとんど不揮発性の特性を示すキャリア液の液量を極限まで少量化する必要がある。
【００８５】
定着プロセス上、キャリア液としてさらに好ましいのは、キャリア液とトナーの両方に親和性があり、かつ温度の上昇によってトナーと解離するものである。粒子表面のシリコーン基の分量が多いと粒子同士を熱的に定着する際、立体斥力として働き障害となる。
シリコーンベースの現像剤を例に説明するとジメチルシリコーンＳＨ２００の５０ｃｓ（東レ・ダウコーニング製）にトナー樹脂（カーボンブラック表面を非架橋アクリル樹脂でフラッシング処理が施されている）を作製した。このアクリル樹脂粒子のＴｇは８０℃である。
さらに、この粒子の表面に低Ｔｇアクリルをブロック重合して、表面層として粒子表面に付加する。そしてその表面層にシリコーン基を付加する。分散基としてのシリコーン基は、溶媒の分子量と同等に設定する。シリコーン基はシリコーン中では非常によい良溶媒なのでブラシとして長く伸び分散基として機能する。
シリコーン基の分子量が、溶媒の分子量と同等であり、低Ｔｇ部分は熱構造として非常に弱い設計とする。温度が上昇すると、低Ｔｇアクリル樹脂が溶解し始め、溶媒中で粒子の表面と低Ｔｇアクリル樹脂の束縛力は小さくなり、分散基の粒子表面近傍の濃度は著しく低下し、キャリア全体に分散される。
【００８６】
図３は、トナー表面の構成を模式的に示す図である。
従って、温度の上昇によってトナーと分散基は解離し、粒子表面のシリコーン基の分量が減少し熱的に定着する際、障害を起こさない。溶媒を極限まで少量化すると、トナーの外周に絶縁膜として働いていた、溶媒が介在できず、トナーの絶縁性が保てなくなる点も併せて考える必要がある。
この分散剤は熱をトリガーとしている。従って定着プロセスに至まで、上述の絶縁を維持する分散剤、あるいはコーティング層と同等の働きをし、かつ定着時にはトナー樹脂表面と分散剤は解離し、定着性をも改善することが可能である。
【００８７】
【実施例】
以下に本実施形態の実施例について詳細に説明する。
温度計と窒素導入管とを装着した、容量１リットルの四つ口フラスコに、単量体であるメチルメタクリレート（ＭＭＡ）１００部と、水３００部とを投入して攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら８０℃に昇温した。
次いで、混合液中に過硫酸カリウム０．５重量部を加え、８０℃に保持しながら６時間反応させ、重合体粒子のキャリア液（ａ）を得た。
キャリア液（ａ）中の重合体粒子を電子顕微鏡写真により観察したところ、この重合体粒子は、ほぼ一定の粒子径を有する真球状であって、平均粒子径は０．４１μｍであった。
次に、温度計と窒素導入管とを装着した、容量１リットルの四つ口フラスコに、ＭＭＡ９１．７重量部と、過酸化ベンゾイル１．０重量部とを投入して溶解させ、さらにこの溶液に、水２００重量部、ニューコール７０７ＳＮ（日本乳化剤（株）製）３．３重量部および亜硝酸ナトリウム０．１重量部を加え、強攪拌下に１０分間混合した。
さらに、この混合液に、１段階目の重合で得たキャリア液（ａ）中の重合体粒子３５重量部を添加し、５０℃で３０分間穏やかに攪拌したあと、７５℃で２時間反応させて、重合体粒子のキャリア液（ｂ）を得た。キャリア液（ｂ）中の重合体粒子を電子顕微鏡写真により観察したところ、この重合体粒子は、平均粒子径０．９３μｍで真球状の単分散粒子であった。
【００８８】
次に、同様の装置において、ＭＭＡ９５．０重量部と、過酸化ベンゾイル１．０重量部とを混合して溶解させ、さらにこの溶液に、水２００重量部、ニューコール７０７ＳＮ（日本乳化剤（株）製）３．３重量部および亜硝酸ナトリウム０．１重量部を加え、強攪拌下に１０分間混合した。
次いで、この混合液に、キャリア液（ｂ）中の重合体粒子１５．６重量部を添加し、５０℃で３０分間穏やかに攪拌したあと、７５℃で２時間反応させて、重合体粒子のキャリア液（ｃ）を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡写真により観察したところ、このシード粒子は、平均粒子径２．１２μｍで真球状の単分散粒子であった。
着色するためにアクリル系モノマーであるメチルメタクリレート（ＭＭＡ）８０．０重量部に、油溶性染料であるＣ．Ｉ．ソルベントブルー３５（ＭＭＡへの溶解度：４．２重量部）２．０重量部、アゾ系重合開始剤であるＶ−６０１（和光純薬工業（株）製、ジメチル−２，２′−アゾビス（２−メチルプロピオネート））１．０重量部を投入して溶解させ、さらに水２００重量部、乳化剤であるニューコール７０７ＳＮ（日本乳化剤（株）製）１０．０重量部、および、重合禁止剤である亜硝酸ナトリウム０．０５重量部を添加し、強攪拌下に１０分間混合した。
【００８９】
次いで、この混合物に、上述のキャリア液（ｃ）中の重合体粒子であるシード粒子を６２．３重量部添加し、５０℃で３０分間穏やかに攪拌したあと、８０℃で２時間反応させ、つづいて９０℃で２時間反応させ、着色粒子のキャリア液を得た。得られたキャリア液中の着色粒子を、電子顕微鏡写真により観察したところ、この着色ポリマー粒子は、平均粒子径が３．９８μｍで真球状の単分散粒子であった。
染料としては、メチルメタクリレートに溶解性を示す油溶性染料が望ましく、２５℃でＭＭＡ１００重量部に対して通常１．０重量部以上、好ましくは２．０重量部以上、より好ましくは４．０重量部以上溶解する油溶性染料を用いるのが望ましい。本発明で好ましく用いられる油溶性染料としては、具体的には、例えばカラーインデックス番号（Ｃ．Ｉ．）が、ソルベントブルー３５、ソルベントレッド１３２、ソルベントブラック２７、ソルベントイエロー１６およびソルベントブルー７０である油溶性染料、ＯＩＬ　ＧＲＥＥＮ５０２（オリエント化学工業（株）製）、ＯＩＬ　ＧＲＥＥＮ　ＢＧ（オリエント化学工業（株）製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ　ＲＥＤ３３０６（オリエント化学工業（株）製）などが挙げられるが、このうちＭＭＡへの溶解度が４．０重量部以上であるものが特に好ましく挙げられる。ＭＭＡへの溶解度が高い油溶性染料を用いると、充分量の染料を用いることができ、また重合時などの着色ポリマー粒子の製造工程で染料が褪色することなく、均一な色調の着色ポリマー粒子が得られるため好ましい。このような油溶性染料は、単独で用いても組合わせて用いてもよい。
本発明において、油溶性染料は、所望の色調などにもよるが、アクリル系単量体１００重量部に対して、通常１．０〜２０部、好ましくは２．０〜１０部の割合で用いることができる。標準粒子の着色剤としては染料をここでは例示したが、標準粒子に顔料を使用することも可能である。
【００９０】
本発明の着色剤として可能な顔料について下記に述べる。使用することができる顔料としては、上述した各種の無機顔料および有機顔料を挙げることができる。無機顔料としては、従来公知のものであればどのような顔料でも使用することができるが、その中でも好適な無機顔料を以下に例示する。
黒色の顔料としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いることができる。これらの無機顔料は所望に応じて、単独または複数を選択併用することが可能である。
白色用顔料としては酸化チタンや酸化ケイ素等が挙げられ、黒色同様、単独または複数を選択併用することが可能である。
【００９１】
なお、本発明の液体現像剤中のトナーにおける無機顔料の含有割合は、樹脂成分（重合体）１００部に対して２〜２０部であることが好ましい。
多種のポリマーの非水性分散剤が、トナー製造の技術分野において周知である。上述のアクリル樹脂の重合以外にも、下記示すような晶析法を用いても標準粒子を作成することが可能であり、トナー製造は様々な方法が可能であり、かつ樹脂の種類も様々なものが使用できる。
まず、エタノール１００部にニグロシン（染料）を分散し次にカーボンブラック２７００（顔料）（三菱化成社製）２５部を加えた後、これに超音波を２０分間照射してカーボンブラックを充分分散させた。
次いで、エバポレータで４０℃に保温し減圧してエタノールを溜去し、ケーキとしてこれを乳鉢で粗粉砕した後、粉砕して０．１〜０．８μｍ粒度のニグロシン処理カーボンブラックを得た。ここで、ニグロシンの変わりに他の染料を入れて色見を調整しても良い。
【００９２】
次いで攪拌機、温度計、還流冷却器、真空脱気装置を備えた容器にニグロシン処理カーボンブラック２７００：４部、ジメチルシリコーンＳＨ２００１ｃＳｔ（東レダウコーニング）：７２０部、芳香族炭化水素としてトルエン：４８０部、脂肪族アルコールとしてエタノール：３００部、エチレン酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物としてデュミランＣ−５７９１（武田薬品社製）：２０部及び金属セッケンとしてＺｒ−ナフタネート（ＤＩＣ製）：２０部を投入した後、デュミランＣ−５７９１が混合溶媒に溶解し始める濃度Ｔ１＝４８℃よりも２℃高５０℃で撹拌しながら１２０分間保持し、次いで８０℃で３０分間保持した後、液温を５０℃に保ちながら１８０分の時間をかけて液温８０℃から３０℃まで冷却してトナー微粒子を析出した。
得られたトナー微粒子は体積基準５０％粒子径（メジアン径）２．９５１μｍであった。
【００９３】
＜実施例１＞
次に、表１に示す割合で液体現像剤を作製した。
温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器ににジメチルシリコーン１８０部、メタクリル酸１部、片末端メタクリロキシ変性シリコーン１９部、アゾビスイソブチロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、８５℃で３時間反応させ、９０℃で２時間反応させて酸性基含有分散剤を得た。
また、温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器ににジメチルシリコーン１ｃＳｔ１８０部、標準粒子１５部、ジメチルアミノメチルメタクリレート１部、アゾビスバレロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、５０℃で１０時間反応させた。
その後、固形分とジメチルシリコーンを分離し、溶媒としてジメチルシリコーン（５０ｃＳｔ）７９．５部、粒子を１５部、分散剤として酸性分散体を５部、電荷制御剤としてオクタン酸ジルコニウムを０．５部加え、ミリングし黒色トナーを作成した。
トナーそのものの電荷を整えるため、ここではジメチルアミノメチルメタクリレートを表面に付加し、酸性基含有分散剤を使用した。分散剤の分子量は数万であり、トナー樹脂表面まとわりついて分散剤として機能する。
【００９４】
＜比較例１＞
比較例として、温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器ににジメチルシリコーン１ｃＳｔ１８０部、標準粒子１５部、ジメチルアミノメチルメタクリレート１部、アゾビスバレロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、５０℃で１０時間反応させた。
その後、固形分とジメチルシリコーンを分離し、溶媒としてジメチルシリコーン（５０ｃＳｔ）７９．５部、粒子を１５部、電荷制御剤としてオクタン酸ジルコニウムを０．５部加え、ミリングし黒色トナーを作成した。
この時、分散性は著しく悪く、前述する本実施形態に係るプリンタにより画像を形成した際のトナー層の比較写真は、図２（ａ）が実施例１、図２（ｂ）が比較例１である。
【００９５】
【表１】
2004004812.tif 000003
なお、実施例１は、表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以下、沸点が１００℃以上、粘度が３００ｍＰａ・ｓであった。
【００９６】
図４は、液体現像剤を用い、現像装置による感光体（ＰＣ）と現像ローラ（ＤＲ）間に流れる現像電流と電位差を調べた結果を示す。図４（ａ）が実施例１の結果であり、図４（ｂ）が比較例１の結果である。なお、ニップ幅が３（ｍｍ）でプロセス速度が３００（ｍｍ／ｓｅｃ）で実施した。したがって、現像時間は１０（ｍｓｅｃ）であった。この状態は、キャリア液中をトナーが移動し、圧縮され、トナー間の距離が近づいた状態である。
トナー（固形分）濃度、粒径等同条件の液体現像剤において、明らかに実施例１に比較して、比較例１の液体現像剤に流れる電流が大きく電位差に対して現像電流の傾きが大きく、分散剤による絶縁性の効果が現われた。
ここで、１×１０６Ωｃｍ以下の液体現像剤に関しては帯電を維持することが難しく、そのため、静電潜像に対してトナーの移動が忠実に再現されず、現像率は５０％であった。
【００９７】
さらに、図５は、現像剤濃度と転写紙への２次転写率との関係を示したグラフである。
２次転写率とは、１次転写後の中間転写体上の画像濃度を分母に、１次転写後と２次転写後の中間転写体上の画像濃度の差をに分子にして計算したものである。また、転写体を用いない場合は、感光体上の画像濃度を分母に、転写前と転写後の感光体上の画像濃度の差を分子にして計算する。
比較例１において、現像剤濃度が３０％以下のとき、転写紙への転写率は９０％程度あり、画像欠陥の少ない良好な画像が得られる。そして、現像剤濃度が上昇するのに従って、転写率が低下する。このグラフ中では、転写率が５０％以上であれば許容範囲である。現像剤濃度が７０％に達すると、転写率が許容範囲以下となり、２次転写不良が発生する。このとき、実施例１の転写率は良好であった。したがって分散剤によりトナーの分散距離を物理的に取ることにより、トナー濃度が高濃度に増加しても転写性が確保されることがわかる。
【００９８】
現像剤濃度の上昇によって転写不良が発生するメカニズムは、以下のように説明することができる。現像剤はトナーである顔料成分が含まれた絶縁性の樹脂であるトナー樹脂を高引火点のキャリア液中に分散している。また、キャリア液体と顔料成分を含んだトナー樹脂を、分散樹脂と呼ばれる樹脂と帯電制御剤とを適量混合したものに分散させることにより、均一分散された現像剤を得ることもある。特に顔料成分がカーボンブラックなどの電気抵抗値の低い顔料を用いたトナー樹脂ではトナーの外周にカーボンブラックなどの導電性粒子が存在することになる。
このような現像剤を、定着性向上のためにキャリア除去していくと、トナーの外周に絶縁膜として働いていたキャリア液体が介在できず、トナーＴ同士、カーボンブラック同士がつながってトナー層となる。図６（ａ）は、トナー間にキャリアＣが存在している状態、図６（ｂ）はトナー層となった状態を示したものである。そして、このトナー層が低抵抗のため、トナーの絶縁性が保てなくなる。そして、例えば本実施形態のように、正帯電した液体現像剤が１次転写あるいは２次転写ニップでマイナスの転写バイアスを受けると、電荷の注入を受け、トナーの極性が保てなくなる。つまり、トナーの極性が反転し、転写バイアスによる電界の働きによってトナーの動きを制御することができなくなる。
さらに好ましくは、揮発しない溶媒をしようすると、溶媒の揮発による高濃度が無い。
【００９９】
本実施形態においては、現像剤中のキャリアを高引火点で高電気抵抗値を有するものを使用している。高引火点のキャリアはほとんど揮発しない。そして、本実施形態ではキャリアの引火点は、２５０℃以上のものを使用している。ここで、引火点の測定法はタグ密閉式、セタ密閉式、クリーブランド開放式等があり、各測定法によって測定できる温度範囲が異なっている。具体的には、タグ密閉式が０℃未満、こてで測定できない場合は動粘度を測定した後、セタ密閉式で０〜８０℃の範囲を測定する。さらにそれ以上の温度をクリーブランド開放式によって測定する。従って、本発明で用いられる引火点の測定方法はクリーブランド開放式を利用している。
そして、具体的に使用できるキャリアのその例を３つ例示しておく。東レダウコーニング社製シリコーンオイル・ＳＨ２００−５０ＣＳで引火点が３１０℃、東レダウコーニング社製ジメチルシリコーン・ＳＨ２００−２０ＣＳで引火点が２５５℃、ＳＨ２００−２０ＣＳで引火点が３２５℃、信越化学社製シリコーンオイル・ＫＦ９６−５０ＣＳで引火点が３１０℃などがある。それぞれ、引火点の計測は、クリーブランド開放式を用いて行った。なお、高引火点のキャリアに対し、引火点の低いキャリアとしては、エクソンモービル社製アイソパーＬで引火点が６０℃、エクソンモービル社製アイソパーＧで引火点が４１℃などが知られている。
【０１００】
表２は、本実施形態記載のプリンタにおいて、現像剤の比抵抗を段階的に区切り、各範囲ごとに２次転写性を調べた結果を、転写性が良好の場合を「○」、悪い場合を「×」として示したものである。
【表２】
2004004812.tif 000004
表中の比抵抗の各範囲は、下限値を含み、上限値は含まない。そして、本実施形態に用いている実施例１の現像剤の場合、現像剤濃度が３０ｗｔ％のとき、現像剤の比抵抗が１０１０〜１０１４Ωｃｍ、５０ｗｔ％のとき、現像剤の比抵抗が１０６〜１０１０Ωｃｍ、７０ｗｔ％のとき、現像剤の比抵抗が１０３〜１０６Ωｃｍの範囲に属している。
【０１０１】
この結果から、トナー層の比抵抗が１０６Ωｃｍ以上では２次転写性が良好であり、トナー層の比抵抗が１０６Ωｃｍを下回ると２次転写性が悪くなることが分かった。これは、転写を行うときの、現像剤の電気抵抗が転写性を左右することとなる。また、現像剤の比抵抗は、現像剤濃度が高くなるほど低下していくことも分かった。
なお、実施例１の現像剤の構造としては、例えば、分散樹脂によってトナー樹脂表面に現れた顔料成分をコートしたものが考えられる。また、更に顔料成分のカーボンブラックの抵抗値を高抵抗処理したものを用いると効果的である。
【０１０２】
さらに本発明では、（絶縁性液体中において揮発、不揮発に関わらず、）液体現像剤においてプロセス上、トナーの濃度が高濃度化した場合においても高抵抗を維持する液体現像剤の電気的な確認を交流インピーダンス法による測定においても確認した。
交流インピーダンス法は、電気伝導を評価する方法として、電気化学では良く用いられる方法である。図７に示すように、平行平板電極中に交流電圧を印加し、インピーダンスの周波数応答性を測定する。
電極面積：Ｓ＝２．５４１×１０−４Ωｍ２
　ャップ間距離：ｄ＝１．００×１０−４ｍ
印加電圧：ＡＣ５、１０、５０、１００、２００、３００、４００Ｖ（実効値）
周波数：１〜２０００Ｈｚ
環境条件：２５℃（恒温曹内で測定）
増幅器のＧａｉｎは２００に設定し、高抵抗試料ボックスで１／１００アッテネートしてインピーダンス測定器に戻した。
実施例１、比較例１に関して、その結果を以下に示す。
なお、評価する電気回路系は図８のような電気回路として評価した。図８は、交流インピーダンス法による測定を評価する電気回路の概略図である。
【０１０３】
液体現像剤の濃度変化による電気特性の変化について図９に示す。
実施例１の液体現像剤は、濃度変動による電気容量、比抵抗の変動が観測されない。また、トナーの固形分が変動しても、電気特性は確保されている。
比較例１の現像剤は、固形分濃度が２倍の３０ｗｔ％になると、交流インピーダンスから得られる液体現像剤の電気容量が減少し、ある濃度をを超えると溶媒の比抵抗も急激に低下した。この比抵抗の減少は、静電写真プロセス上問題となる値であった。
【０１０４】
実施例１、比較例１について電気特性をまとめると以下の表３のようになり、比較例１の高濃度状態での電気容量の減少がわかる。
【表３】
2004004812.tif 000005
比較例１の電気容量の減少は、感光体ドラムあるいは現像ローラの電極部からの電荷注入を示しており、トナーの帯電極性に影響を及ぼしており、トナーの移動と耐久性を阻害している。
【０１０５】
ここでは３０ｗｔ％の濃度における例を示したが、トナーの重量濃度が７０ｗｔ％までの範囲で変化させたところ下記表４のような結果が得られた。
【表４】
2004004812.tif 000006
比較例１の高濃度は導電性が高くなり、キャパシタ成分、比抵抗を計測することができなかった。
【０１０６】
＜実施例２＞
温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器ににジメチルシリコーン１ｃＳｔ１８０部、標準粒子１５部、ジメチルアミノメチルメタクリレート１部、片末端メタクリロキシ変性シリコーン５部、アゾビスバレロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、５０℃で１０時間反応させた。
その後、固形分とジメチルシリコーンを分離し、溶媒としてジメチルシリコーン（５０ｃＳｔ）７９．５部に、粒子を２０部加え、電荷制御剤としてオクタン酸ジルコニウムを０．５部加えミリングし黒色トナーを作成した。
【０１０７】
＜比較例２＞
温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器ににジメチルシリコーン１ｃＳｔ１８０部、標準粒子１５部、ジメチルアミノメチルメタクリレート１部、アゾビスバレロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、５０℃で１０時間反応させた。
その後、固形分とジメチルシリコーンを分離し、溶媒としてジメチルシリコーン（５０ｃＳｔ）７９．５部に、粒子を２０部加え、電荷制御剤としてオクタン酸ジルコニウムを０．５部加えミリングし黒色トナーを作成した。
比較例１と同様、シリコーン中への分散は著しく悪かった。
【０１０８】
実施例１、比較例１と同様にトナーの濃度が高濃度化した場合においても高抵抗を維持する液体現像剤の電気的な確認を交流インピーダンス法による測定において確認した。
【表５】
2004004812.tif 000007
比較例２の高濃度は導電性が高くなり、キャパシタ成分、比抵抗を計測することができなかった。実施例２、比較例２においても、実施例１、比較例１の結果と同様な結果が得られた。トナー表面へ分散基を付加することにより、分散剤を添加するのと同様な効果が得られた。
さらに、低抵抗物質である顔料をポリマーで包み、トナー樹脂に分散し、顔料同士が近接しないようにしたところ同様の効果が得られた。
【０１０９】
＜実施例３＞
温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器に分岐鎖脂肪族炭化水素であるアイソパーＧ（エッソ石油）１８０部、メタクリル酸１部、ラウリルメタアクリルレート１９部、アゾビスイソブチロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、８５℃で３時間反応させ、９０℃で２時間反応させて酸性基含有分散体を得た。
また、温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器ににアイソパーＧ（エッソ石油）１８０部、標準粒子１５部、ジメチルアミノメチルメタクリレート１部、アゾビスバレロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、５０℃で１０時間反応させた。
その後、固形分とジメチルシリコーンを分離し、溶媒として分岐鎖脂肪族炭化水素であるアイソパーＨ（エッソ石油）７９．５部、粒子を１５部、分散剤として酸性分散体を５部、電荷制御剤としてオクタン酸ジルコニウムを０．５部加え、ミリングし黒色トナーを作成した。
トナーそのものの電荷を整えるため、ここではジメチルアミノメチルメタクリレートを表面に付加し、酸性基含有分散剤を使用した。分散体の分子量は数万であり、トナー樹脂表面まとわりついて分散体として機能する。
【０１１０】
＜比較例３＞
比較例として、温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器ににアイソパーＧ（エッソ石油）１８０部、標準粒子１５部、ジメチルアミノメチルメタクリレート１部、アゾビスバレロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、５０℃で１０時間反応させた。
その後、固形分とジメチルシリコーンを分離し、溶媒としてアイソパーＨ（エッソ石油）７９．５部、粒子を１５部、電荷制御剤としてオクタン酸ジルコニウムを０．５部加え、ミリングし黒色トナーを作成した。比較例１、２に比較して分散性は悪くなかった。
【０１１１】
実施例３において、キャリア液がシリコーン系以外の非極性溶媒においても分散性が良好であり、かつ電気絶縁性があり転写性が良好な、実施例１と同様な効果が得られた。比較例３において、溶媒が炭化水素系溶媒であるため分散剤を添加しなくても比較例１、２よりも分散性は向上する。しかし、電気絶縁性が維持できなくなり比抵抗が低下するため転写性の劣化が確認された。
キャリア液がシリコーン系以外の非極性溶媒においても、電気絶縁性が維持されば実施例１と同様な効果が得られた。本実施例では非極性溶媒としてシリコーン、アイソパーを使用したが、これに限るものではなく、電気絶縁性があれば前述する様々な非極性溶媒が使用できる。
また、結果より、液体現像剤中のキャリア液を定着性向上のためにある程度除去しても、比抵抗が低下しすぎないような液体現像剤であれば、定着性も良好に維持することが可能であると考えられる。そこで、トナー濃度によって、液体現像剤の比抵抗がほとんど変化しない実施例１の液体現像剤を用いることを考えた。この実施例１の液体現像剤は、トナー樹脂の表面に顔料成分が現れない様にトナー樹脂を処理したものであり、その転写性は、図５の実施例１に示すような結果が得られる。従って、実施例１の液体現像剤を用いて画像形成を行うことによって、転写性と定着性との両方を良好に保つことができる。
転写性と定着性をの両者を積極的により好ましくするには実施例１に記載のように温度による分散基の解離を進めることである。
【０１１２】
＜実施例４＞
温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器にジメチルシリコーン１ｃＳｔ　１８０部、標準粒子１５部、２−エチルヘキシルメタクリレート３部、ノルマルブチルメタクリレート１．５部、アゾビスイソブチロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、５０℃で１０時間反応させた。
次に、標準粒子の表面に低Ｔｇアクリルをブロック重合して、表面層として粒子表面に付加する。温度計と窒素導入管とを装着した、反応容器ににジメチルシリコーン１ｃＳｔ　１８０部、粒子１５部、ジメチルアミノメチルメタクリレート１部、片末端メタクリロキシ変性シリコーン５部、アゾビスバレロニトリル１部加え攪拌混合し、さらに窒素気流下で攪拌を行いながら、５０℃で１０時間反応させた。
溶媒としてジメチルシリコーン（５０ｃＳｔ）７９．５部に、粒子を２０部加え、電荷制御剤としてオクタン酸ジルコニウムを０．５部加えミリングし黒色トナーを作成した。
トナーそのものの電荷を整えるため、ジメチルアミノメチルメタクリレートを、分散のためシリコーン基を表面に付加した。
【０１１３】
本実施例では、重合を用いたが、これに限るものではなくスプレー法やディッピング法でコート層を形成することが可能である。
分散基としてのシリコーン基は、溶媒の分子量と同等に設定することが望ましい。
シリコーン基はシリコーン中では非常によい良溶媒なのでブラシとして長く伸び分散基として機能する。低Ｔｇ部分は熱構造として非常に弱い。温度が上昇すると、低Ｔｇアクリル樹脂が溶解し始め、溶媒中で粒子の表面と低Ｔｇアクリル樹脂の束縛力は小さくなり、分散基の粒子表面近傍の濃度は著しく低下し、キャリア全体に分散される。
従って、温度の上昇によってトナーと分散基は解離し、粒子表面のシリコーン基の分量が減少し熱的に定着する際、定着性を阻害しない。前述の溶媒を極限まで少量化すると、トナーの外周に絶縁膜として働いていた、溶媒が介在できず、トナーの絶縁性が保てなくなる点も併せて考える必要がある。
この分散剤は熱をトリガーとしている。従って定着プロセスに至まで、上述の絶縁を維持する分散剤、あるいはコーティング層と同等の働きをし、かつ定着時にはトナー樹脂表面と分散剤は解離し、定着性をも改善することが可能である。
本実施例ではアクリル樹脂について記載したが、これに限るものではない。
【０１１４】
また、分散剤としてさらに好ましいのは、溶媒とトナーの両方に親和性があり、電気的には絶縁性を維持し、かつ温度の上昇によってトナーと解離するものである。
まず、電気的な特性に付いて記載する。
実施例１、２、３比較例１、２、３と同様にトナーの濃度が高濃度化した場合においても高抵抗を維持する液体現像剤の電気的な確認を交流インピーダンス法による測定において確認した。
【表６】
2004004812.tif 000008
【０１１５】
次に、転写紙の両面に二次転写された未定着のトナー像を定着するための本実施形態の特徴部である画像定着装置３００について以下について説明する。
図１０は、本発明の一実施形態である画像定着装置の概略構成図である。画像定着装置３００、プレ加熱ローラ対３１１Ｘ，３１１Ｚを有するプレ加熱部３１０と、キャリア除去ローラ対３３７Ｘ，３３７Ｚを有するキャリア除去部３３０と、定着ローラ対３６０Ｘ，３６０Ｚを有する加熱定着部３５０とから構成され、前記各々のローラ対の間を転写紙Ｐが図中矢印方向に搬送される。
キャリア除去ローラ対３３７Ｘ，３３７Ｚは、少なくともそのローラ表面がミクロのセルを持ち多孔性の耐熱性の特性を持つ多孔質弾性体で構成されている。この多孔質弾性体としては例えば、穴径が０．１μｍ〜１．０μｍ程度、厚みが５０μｍ〜３００μｍ程度のセルローズアセテート、ポリカーボネートなどの材料、もしくは、ウレタン、ヒドリン、ポリイミドなどの弾性体などが用いられる。この材料が有するミクロのセルが吸収したキャリア液を保持する機能を有する。また、これらの材料は、キャリア液に対して吸収、膨潤性のある親油性の材料であることが好ましい。なお、キャリア除去ローラ対３３７Ｘ，３３７Ｚにはそれぞれ溶媒回収手段としてのクリーニングユニット３４３Ｘ，３４３Ｚが設けられている。
【０１１６】
次に、本発明の一実施形態である画像定着装置における動作について説明する。
プレ加熱部３１０に搬送された転写紙Ｐはまずプレ加熱ローラ対３１１Ｘ，３１１Ｚ間に進入し加熱される。ここで、プレ加熱ローラ対３１１Ｘ，３１１Ｚはローラ内に内蔵したヒータにより、１２０〜１５０℃程度に加熱されている。
プレ加熱ローラ対３１１Ｘ，３１１Ｚに進入した転写紙Ｐは両面から加熱され、両面に形成されたトナー像内の樹脂がフィルム化することにより、トナー像内に含まれるキャリア液が析出し、一部は転写紙Ｐ内に浸透し、残りはトナー像の上面に浮き上がる。
この状態を図示したのが図１１であるが、転写紙Ｐ内に浸透するキャリア液量は転写紙Ｐの種類により異なり、一般的なコピー用紙に比較して表面が塗工処理されたコート紙などは、浸透量はわずかであり、大半がトナー像の上面に析出する。このトナー像上面に浮き上がったキャリア液は、転写紙Ｐが次段のキャリア除去ローラ対３３７Ｘ，３３７Ｚ間を通過する間にローラ表面に形成された吸収材料によって吸収される。キャリア除去ローラは、一方が他方の押圧手段的な役割を持っており、転写紙が両除去ローラ対３３７Ｘ，３３７Ｚに押圧され、キャリア液の吸収が行われ易くなっている。キャリア除去ローラ対３３７Ｘ，３３７Ｚによって吸収されたキャリア液は、キャリア除去ローラ対３３７Ｘ，３３７Ｚの各々に付設されたクリーニングユニット３４３Ｘ，３４３Ｚによって回収されることにより、キャリア除去ローラ対３３７Ｘ，３３７Ｚのキャリア液吸収能力が維持される。また、クリーニングユニット３４３Ｘ，３４３Ｚによって回収されたキャリア液はほぼクリアな状態であるため、再利用が可能である。
その後、転写紙Ｐは定着ローラ対３６０Ｘ，３６０Ｚ間を通過して、転写紙Ｐ上のトナー像は表裏とも完全に定着される。
【０１１７】
従来、キャリア除去部３３０を有さない定着装置においては、高速印刷に追従させるために、１８０℃〜２００℃以上の加熱温度を必要としていた。しかし、本実施例のようにキャリア除去部３３０を設けた構成によれば、定着ローラ対３６０Ｘ，３６０Ｚの温度が１２０℃程度でも十分な定着性が得られることが確認されている。これは、キャリア除去部３３０を設けて余剰のキャリア液を除去した効果に加えて、転写紙の両面より同時に加熱する構成により定着時の転写紙温度を効率よく上昇させることができるため、定着ローラ対３６０Ｘ，３６０Ｚの加熱温度を、従来よりも、大幅に低減しても、十分に定着させることが可能である。このように、本実施例においては、高速追従性の向上とともに、大幅に低消費電力化を図ることができるという優れた効果がある。
【０１１８】
また、図１０に示したようなローラ配置にすることにより、転写紙Ｐを直線的に搬送することができるため、転写紙の搬送性能を向上させることができ、用紙ジャムの発生を防止することができる。また、キャリアの析出、除去、加熱定着の３つの工程の各工程を精度良く行うことができ、装置の信頼性が向上する。
更に、溶媒析出位置であるプレ加熱部３１０と、溶媒除去位置であるキャリア除去部３３０と、加熱定着位置である加熱定着部３５０とを、それぞれ転写紙の両面で転写紙搬送経路の同一個所に設定した。これによって、キャリアの析出、除去、加熱定着という画像の定着のための３つの工程を転写紙の表裏同時に行うことができるので、表裏でのタイミングをずらす場合に比して画像定着のための時間を短縮することができる。
【０１１９】
次に、本発明の一実施形態である画像形成装置について説明する。
図１２は、本実施形態にかかるプリンタの概略構成図である。
このプリンタは、現像ローラ２１から中間転写体１４に至る間にスイープローラを付加したのものを用いた液体現像装置を各色ごとに中間転写ベルト８６０上に並列配置したものである。このように配置することによって中間転写ベルト８６０上に異なる色の画像を順次１次転写し、中間転写ベルト８６０上にフルカラー画像を形成できるようにしている。そして、カラー画像を２次転写ローラ８９０によって転写紙Ｐ上にに２次転写するカラー液体画像形成装置である。また、本実施形態では感光体ドラム６１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接するスイープローラが１本で構成されたが、スイープローラを２本設けても良い。
【０１２０】
液体現像装置の構成は、実施形態と同様なので説明を省略し、付加したスイープローラについて説明する。
スィープローラ７１０ａ、７１０ｂに電圧を印加することによって、感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとスィープローラ７１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとのニップ部に電界を発生させている。これによって、感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上の画像部のトナーを感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ側に電界の力によって圧縮することができ、剥ぎ取らないようにしている。また、感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上の非画像部に付着している液体現像剤をスイープローラ７１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ側に引き寄せ、回収している。よって、感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上の余剰なキャリア液Ｃを良好に除去回収できることに加えて、非画像部に少量付着した余剰トナーまでも除去回収することができる。
【０１２１】
また、２本使用した際において、第１スィープローラ７１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには４５０Ｖ、第２スィープローラには５００Ｖを印加する変形例を記載した。これによって、第１スィープローラ７１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、主に感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの地肌部に付着している液体現像剤を引き寄せる。第２スィープローラには、感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像部に付着したキャリアを付着させ、かつ画像部のトナーを感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ表面に圧縮する。つまり、第２スィープローラ７１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに印加したバイアスによって、感光体ドラム６１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像部に付着したキャリアを積極的に第２スィープローラ７１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに付着させることができる。よって、キャリアの除去回収を効率的に行うことができる。
次に、中間転写ユニットについて説明する。中間転写ユニット８００は、懸架ローラ８５１，８５２，８５３，８５４，８５５，８５６、８５７，８５８、これらの懸架ローラに張架された中間転写ベルト８６０、１次転写バイアスローラ８７０Ｋ、８７０Ｙ、８７０Ｍ、８７０Ｃ、及びクリーニングブレードを有するクリーニング装置８８０等から構成されている。
上記紙転写ユニットは、２次転写バイアスローラ８９０及び２次転写バイアスローラ８９０に接続された図示しない２次転写電源等から構成されている。さらに２次転写工程に先立って中間転写ベルト８６０に中間転写体上除去部材としての中間転写体スイープローラ８２０を配置した。
【０１２２】
次に、上記中間転写ベルト８６０、１次転写バイアスローラ及び２次転写バイアスローラ等について、より具体的に説明する。上記中間転写ベルト８６０は、懸架ローラ８５１，８５２，８５３，８５４，８５５，８５６、及び感光体ドラム６１０Ｋ、６１０Ｙ、６１０Ｍ、６１０Ｃに所定の張力を有するように張架され、矢印の反時計方向に回転可能となっている。また、１次転写電荷付与手段は、例えば以下のような配置になっている。即ち、１次転写バイアスローラ８７０Ｋが感光体ドラム６１０Ｋに対向し、これら１次転写バイアスローラ８７０Ｋと感光体ドラム６１０Ｋとの間に、中間転写ベルト８６０を挟み込むような配置である。前記１次転写バイアスローラ８７０Ｋは、１次転写バイアスを与える電極ともなっており、１次転写バイアスローラ８７０Ｋには図示しない１次転写電源から所定の転写バイアスが印加される。前記懸架ローラ８５２，８５７との間に対向して、２次転写バイアスローラ８９０が配設されており、２次転写バイアスローラ８９０は、２次転写バイアスを与える電極ともなっている。２次転写バイアスローラ８９０には図示しない２次転写電源から所定の転写バイアスが印加される。
【０１２３】
懸架ローラ８５３は中間転写体スイープローラ８２０に当接し裏面から中間転写ベルト８６０をグランドに接地している。そして、中間転写体スイープローラ８２０との間に電界を生じさせることが出来る様に、中間転写体スイープローラ８２０に図示しない除去電極によってバイアス電圧を印加した。中間転写体スイープローラ８２０に印加するバイアスはトナーが中間転写ベルト８６０に圧縮される様に働く電界を発生させるものであれば良い。また、中間転写体スイープローラ８２０が対向している中間転写ベルト８６０の領域を懸架ローラ８５７と８５８との間に位置させており、１次及び２次転写ニップに形成される電界とは独立した電界を形成できるようにしている。
本実施形態では２次転写バイアスが４色目の１次転写バイアスに影響を与えない様に懸架ローラ８５３をグランドに接地する必要があり、中間転写体スイープローラ８２０にバイアス電圧を印加する必要があった。
【０１２４】
ついで、顕像が形成された感光体ドラム６１０Ｋを回転し、感光体ドラム６１０と中間転写ベルト８６０とが当接する１次転写ニップに顕像が移動する。そして、１次転写ニップで、上記中間転写ベルト８６０１００裏面に１次転写バイアスローラ８７０Ｋを介し、正極性トナーの逆極性である負極性バイアス電圧、たとえば、−３００〜−５００Ｖを印加する。この印加電圧によって発生した電界で、上記感光体ドラム６１０Ｋ上の顕像の液体現像剤を、中間転写ベルト８６０に引き寄せ、中間転写ベルト８６０上に転写する（１次転写）。フルカラーの画像形成動作では、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤、シアン現像剤、ブラック現像剤の順に画像を中間転写ベルト８６０に転写してフルカラーの画像を形成する。
【０１２５】
本実施形態のプリンタは以上のように、中間転写ベルト８６０上に順次１次転写することによって形成したフルカラー画像を、転写紙Ｐに一括して２次転写する。これは、感光体ドラム６１０上の画像を転写紙Ｐ上に順次転写する直接転写方式の画像形成装置より、キャリア量を低減することが出来る。それは、中間転写ベルト８６０上に１次転写する１色目のステーション（以下、第１ステーションという）は乾いた中間転写ベルト８６０に当接するためにキャリアの転移量が多い。次の２色目以降のステーションに関しては中間転写体がウェットな状態で１次転写を行えることにより、キャリア液体の付着を低減することができる。さらに、中間転写ベルト８６０上のカラートナー像は、色が重なる部分、重ならない部分ではキャリア液の液量が異なることは明らかである。よって、中間転写体スイープローラ８２０により、トナーを中間転写ベルト８６０に圧縮することによってキャリア液を除去し、トナー濃度を高めることが出来る。
【０１２６】
【表７】
2004004812.tif 000009
表７は、第１ステーションに画像が存在し、その他のステーションに画像がない場合の中間転写ベルト８６０上現像剤付着量の変化を各ステーションごとに示したものである。感光体から中間転写ベルト８６０へのトナーの転写率は１００％であり、現像率１００％でスイープローラを通過しても感光体の画像は９２０％維持される。そして、４つのステーションで転写され終えたときの中間転写ベルト８６０上の１次転写後トナー像の現像剤濃度は２１％と見積もれる。
本実施形態の中間転写体スイープローラ８２０により、中間転写ベルト８６０上の１次転写後トナー像はキャリア成分が０．１５ｍｇ／ｃｍ２除去される。したがって中間転写体スイープローラ８２０とのスイープニップを通過した後の中間転写ベルト８６０上のトナー像は現像剤濃度が２９％となる。
【０１２７】
ついで、フルカラーの画像の転写された中間転写ベルト８６０を駆動し中間転写ベルト８６０と不図示の給紙部から矢印方向に搬送された記録媒体としての転写紙Ｐとが当接する２次転写ニップに画像を移動する。この２次転写ニップにおいて、転写紙Ｐ裏面に２次転写装置としての２次転写バイアスローラ８９０を介して負極性のバイアス電圧、たとえば−８００〜−２０００Ｖを印加し、また、たとえば５０Ｎ／ｃｍ２程度の圧力をかける。この印加電圧によって発生した電界と圧力とによって、中間転写ベルト８６０の現像剤を転写紙Ｐに引き寄せ、転写紙Ｐに一括転写する（２次転写）。本実施形態では２次転写バイアスローラ８９０に中間転写ベルト８６０を加圧するローラを、懸架ローラ８５２，８５７の２つのローラとしたが、加圧を受けるための独立した対向ローラを配置しても良い。
【０１２８】
この後、画像（未定着画像）が転写された転写紙Ｐは、図示を省略した分離器により中間転写ベルト８６０から分離され、画像定着手段としての画像定着装置９００に搬送される。この画像定着装置９００で加熱定着処理がなされた後に装置本体から排出される。一方、２次転写後の感光体ドラム６１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、除電装置で残留電荷が除電され、その表面がクリーニング装置６５０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋよってクリーニングされ、未転写現像剤が回収除去されて次の作像に備える。
本実施形態では中間転写ベルト８６０上に中間転写体スイープローラ８２０を本配置したが、その数に限定されるものではない。
【０１２９】
また、中間転写ベルト８６０の構成は、弾性体を設けて構成し、転写不良が生じないようにした。ただし、本実施形態では、ベルト形状のため、弾性導電体のベルト周方向への延びを防止するため、ドラム８１２部分にナイロンコードもしくはスチールコードを設けている。これらコードの形状は、例えば、直径５０〜４００μｍとすることが考えられる。
【０１３０】
更に、本実施形態においては、転写紙Ｐ上の２次転写画像からも定着前にキャリアを除去できるようにしている。
図１３は、本実施形態に関するプリンタの画像定着装置の概略構成図である。この画像定着装置９００は、転写紙Ｐ搬送方向の上流側（図中右側）から下流側（図中左側）方向に順に次のものを有している。即ち、溶媒析出手段としてのプレ加熱部９１０、キャリア除去手段としてのキャリア除去部９３０、そして加熱定着手段としての加熱定着部９５０である。
加熱定着部９５０は、加熱ローラ９５１と加圧ローラ９５２が互いに圧接するよう付設されている。加熱ローラ９５１にはヒータが内蔵され、心金の表面に順次所望の厚さのゴム層、耐油層（フッ化シリコーンゴム層）やＲＴＶシリコーンゴム層あるいはテフロン層が積層されている。一方、加圧ローラ９５２はシリコーンゴムにテフロンコートされている。加熱ローラ９５１の周辺にはサーミスタ９５５および温度ヒューズ９５６が配置され、これらによって温度制御が行われる。また分離爪９５７およびクリーニングブレードが加熱ローラ９５１の表面に接触配置されている。
【０１３１】
上記プレ加熱部９１０は、転写紙Ｐのトナー像転写面にプレ加熱ヒータ９１１が接触するよう配置され、このプレ加熱ヒータ９１１には加熱手段としてハロゲンランプあるいは赤外線ヒータが用いられる。ヒータは集光された光を用いて構成されるとが好ましい。
そして、転写紙Ｐ搬送方向におけるプレ加熱部９１０と加熱定着部９５０との間に位置しているのが上記キャリア除去部９３０である。このキャリア除去部９３０は、プレ加熱部９１０で加熱によってトナー像表面に析出せしめられた被析出溶媒としての析出キャリアを除去するための溶媒除去手段としてのキャリア除去ローラ９３１が設けられている。また、トナー像表面をキャリア除去ローラ９３１側に押圧する押圧手段としてのバックアップローラ９３２が設けられている。キャリア除去ローラには転写紙Ｐ表面から回収したキャリア液体を除去回収するクリーニングブレード（図示を省略）が当接し、常に付着液体のないキャリア除去ローラを転写紙Ｐ画像面に当接できるようにしている。また、上記キャリア除去ローラ９３１は、表層部がキャリア液を含浸しない材料から構成されている。
更に、搬送ベルト９２１が駆動ローラ９２２、懸架ローラ９２３およびバックアップローラ９３２に懸架、駆動されている。転写紙Ｐは、図に示すように搬送ベルト９２１によって搬送され、プレ加熱ヒータ９１１の下を転写紙Ｐが通過する際にプレ加熱ヒータ９１１からの熱により転写紙Ｐが加熱され、トナー層内のキャリアが表面に析出する。転写紙Ｐは搬送ベルト９２１によってそのままキャリア除去部９３０に搬送される。
【０１３２】
次に、上記構成の画像定着装置９００を用いた画像の定着動作について説明する。未定着画像が転写された転写紙Ｐは、分離装置により中間転写ベルト８６０１００から分離され画像定着装置９００に入ると、先ずプレ加熱部９１０に達する。このとき、転写紙Ｐ画像面がヒータによって加熱され、転写紙Ｐ上の未定着画像を構成している現像剤からキャリアが未定着画像の表面に析出してくる。
表面にキャリアが析出した状態で転写紙Ｐは次にキャリア除去部９３０に進入する。キャリア除去部９３０では、転写紙Ｐ上面の析出キャリアにキャリア除去ローラ９３１が当接し、バックアップローラ９３２で転写紙Ｐ裏面からキャリア除去ローラ９３１側に押圧された状態で転写紙Ｐが通過する。この際、析出キャリアがキャリア除去ローラ９３１側に転移する。これによって、転写紙Ｐ上からは析出キャリアが除去される。
析出キャリアが除去された転写紙Ｐは、更に搬送されて加熱定着部９５０に進入する。加熱定着部９５０では、転写紙Ｐ上面即ち画像担持面に当接する加熱ローラと、転写紙Ｐ裏面から転写紙Ｐを加熱ローラ側に押圧する加圧ローラとのニップ部を転写紙Ｐが通過する。このときに、加熱及び加圧によって画像が転写紙Ｐ上に定着される。その後、画像定着装置９００から排出される。
【０１３３】
中間転写ベルト８６０上の画像は、２次転写ニップにおいて、転写率９０％で転写紙Ｐ上に２次転写される。従って、キャリア液が０．０４ｍｇ／ｃｍ２程度中間転写ベルト８６０表面に残留することとなる。表７において、２次転写後の転写紙Ｐ上のトナー像には、キャリア液が０．３５ｍｇ／ｃｍ２付着している。このときの転写紙Ｐ上の画像部における現像剤濃度は２９％であった。
そして、転写紙Ｐがキャリア除去ローラ９３１との対向ニップを通過すると、キャリア除去ローラ９３１によって、０．０３ｍｇ／ｃｍ２のキャリアが除去され、トナーは除去されずそのまま転写紙Ｐ上に残留する。このときの転写紙Ｐ上の画像部における現像剤濃度は３２％となった。
これら、１次転写ニップからキャリア除去ローラ９３１によるキャリア除去までの間の、キャリア液付着量を示したものが表８である。
【表８】
2004004812.tif 000010
【０１３４】
上記構成の画像定着装置９００によって、現像剤を構成するキャリアに不揮発性の成分が含有されていても、キャリア除去ローラ９３１で事前に除去することができる。転写紙Ｐ上の未定着画像を確実に定着させることができる。よって、加熱定着を良好に行うことができるようになる。
また、加熱定着温度も、キャリア成分を除去しているため、従来に比して低くすることが可能となる。これに加え、プレ加熱部９１０で事前に加熱した画像を加熱定着するので、加熱定着部９５０における加熱温度を１回の加熱で定着させる場合に比して低くすることが可能である。例えば、プレ加熱部と加熱定着部とにそれぞれ温度を検知する温度センサを設け、これら温度センサの検知結果に応じてヒータのＯＮ、ＯＦＦ制御を行い、プレ加熱部と加熱定着部の温度を所望の温度となるよう制御すれば良い。本実施例の場合、プレ加熱部９１０のプレ加熱ローラ９１１による加熱温度を１００〜１５０℃とし、加熱定着部９５０における加熱ローラによる加熱温度を１００〜１２０℃として、良好な定着画像を得ることができた。従って、加熱定着時間も短縮することが可能となる。
更に、キャリア除去部９３０材としてローラ形状のキャリア除去ローラ３３１を使用しているので、ベルトやウェブ等の形状に比してコンパクトにでき、画像定着装置９００を小型にするのに有効である。
【０１３５】
ここで、現像剤濃度と転写紙Ｐへの画像の定着性について行った実験結果について説明する。定着性はスミア試験器（摩擦試験機Ｉ型、ＪＩＳ　Ｌ　０８２３）を用いて測定した。試験器は白綿布（ＪＩＳ　Ｌ　０８０３免号）を取り付け、画像面を往復１０回擦り、白綿布の反射画像濃度を反射画像濃度計にて画像濃度を測定するのである。測定した反射濃度からトナーの付着のない白綿布の画像濃度を減算する。この値を分子に、擦る前の記録体上の画像濃度（トナーの付着のない記録体の画像濃度を減算した）を分母にした値を定着性と読んでいる。定着性はこの値が０．１で良い定着性を示している。逆に０．４付近では手で擦った程度でトナー像が剥がれてしまい良好な定着性を示すとは言えない。
また、この定着性の試験は、加熱設定温度で実施例４の現像剤Ｄを用いて行った。トナー固形分量が一定になる様キャリア量を変えて試験を行った。転写紙はリコー製ｔｙｐｅ６２００を用いた。
図１４は、現像剤濃度に対する転写紙への定着性を調べた結果を示したものである。この結果より、現像剤濃度が上昇するに従って、定着性の値が低くなり、定着性が良好になったことが分かる。一方、現像剤濃度が低下すると、定着性の値が上昇し、特に現像剤濃度が２５ｗｔ％以下で急激に定着性の値が上昇する。よって、定着性が低下したことが分かる。これより、定着ニップにおける現像剤濃度が２５％以上、好ましくは３０ｗｔ％以上であれば良好に定着することが出来るといえる。
分散樹脂をトナーに付着させた現像剤を用いる際、定着時のオフセットおよび、トナーの相互決着力および記録体への結着力が低下する。しかし、本実施例にトナーによると、分散樹脂を定着前のプレヒート装置でトナーから分散樹脂を分離し、分離された分散樹脂はキャリア液に溶解し、トナー像から除去ローラにより除去される。したがって、図１４のようにシフトし、さらに良好な定着性を示された。
【０１３６】
なお、本実施形態においては、２次転写直後のトナー像の画像部現像剤濃度が２９％であり、既に良好な定着が得られる範囲に入っている。しかし、もし２次転写直後に現像剤濃度が２５％未満であれば、このまま定着ニップに進入すると定着性が悪くなってしまう。
しかし、本実施形態のように転写紙Ｐ上でキャリア液を除去できる構成を有している場合、定着ニップに進入する前にキャリアを除去することによって良好な定着性を得ることが可能となる。
また、画像の転写性向上のためには転写時の現像剤濃度が低い方が好ましく、画像の定着性向上のためには定着時の現像剤濃度が高い方が好ましい。この現像剤濃度に関する相反した要望にも、本実施形態で示した定着装置を採用することで応えることができる。なぜなら、２次転写ニップまではキャリア除去を行わず、転写紙Ｐ上でキャリア除去を行った後に定着することができるためである。
【０１３７】
なお、本実施形態においては、転写紙Ｐ上でのキャリア除去ローラ９３１を１つ設けたのみであるが、多段に設けても良い。キャリア除去ローラを多段に設けると、１つのみ設けている場合に比して除去できるキャリアの量が多くなる。従って、キャリアの浸透しにくい材質の転写紙Ｐ上に形成された未定着画像でも、加熱定着を良好に行うことができる。またこれは結果的に、この画像定着装置９００ひいてはプリンタに適用可能な転写紙Ｐの種類を拡大できることにもつながる。
【０１３８】
また、キャリア除去部材をベルトからなるキャリア除去ベルトで構成することもできる。キャリア除去ベルトは、キャリア液体に膨潤せず、かつ耐熱性の特性をもつ材質として、ポリイミド、ポリカーボネイトなどの樹脂フィルムで形成されたものを使用することができる。また、キャリア除去ベルト表面をクリーニングするためのクリーニングユニットを設け、ベルト表面から除去したキャリアを収容器に回収できるよう構成しても良い。
【０１３９】
また、本実施形態ではキャリア除去ローラ９３１をキャリア液を含浸しない材質のものとしたが、これに代えて多孔質体で形成しキャリア液を含浸・吸収する材質のものであっても良い。例えば、ウェブなどを配置し、一度使用した面を巻取軸に巻き取っていき、最終的に供給軸に巻かれたウェブがなくなると、ウェブを交換するというものであっても良い。
なお、本実施形態においては、液体現像剤を用いた場合の定着性についてのみ説明したが、現像剤濃度が多少低くても転写紙Ｐへの定着性を良好に維持することができるようにしても良い。
【０１４０】
また、本実施形態の画像定着装置として、加熱及び加圧による定着方法を採用しているが、本発明を適用して定着性の向上をはかることができる定着方法は、これに限るものではない。例えば、加圧定着、溶媒定着等、定着する画像を形成している現像剤中にキャリアが多く含まれていると定着性が低下してしまうような定着方法では本発明を適用することができる。以上、一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤によって形成した画像を良好に定着させることができる。
【０１４１】
また、溶媒除去手段としてのキャリア除去部３３０による溶媒除去後の未定着画像を上記記録媒体としての転写紙Ｐ上に加熱定着する加熱定着手段としての加熱定着部３５０を有している。よって、不揮発性溶媒が除去された後の未定着画像を加熱定着するので、十分な定着を確保できると共に、従来の液体現像剤からなる画像の定着装置に比して高速定着が可能となるという優れた効果がある。これは、未定着画像中で加熱定着に支障を来たす要因となっている不揮発性溶媒を除去した後の未定着画像を加熱定着手段によって加熱定着するからである。
また、記録媒体の画像担持面に押圧させた除去ローラとしてのキャリア除去ローラ３３１側に画像表面にある被析出溶媒を転移させて除去する構成を採用したものがある。これによって、除去ローラを用いて溶媒除去手段を容易に構成できると共に、除去ローラ表面を繰り返し溶媒除去に使用すれば、溶媒除去のための装置を小型にすることもできる。
【０１４２】
また、記録媒体の画像担持面に押圧させた無端移動する除去ベルトとしてのキャリア除去ベルト３４９側に画像表面にある被析出溶媒を転移させて除去する構成を採用したものがある。これによって、除去ベルトを用いて溶媒除去手段を容易に構成できると共に、除去ベルト表面を無端移動させて繰り返し溶媒除去に使用することもできる。
また、除去ローラ又は除去ベルト側に転移した被析出溶媒を、除去ローラ又は除去ベルトから除去し回収する溶媒回収手段としてのクリーニングユニット３４３を設けている。この被析出溶媒にはトナー成分は含まれておらず溶媒単体となっていることが観察された。従ってそれら被析出溶媒はリサイクルが可能である。また、媒除去後の除去ローラや除去ベルトが再び画像表面の被析出溶媒の除去に利用できるようになる。そして、除去ローラや除去ベルトの溶媒除去作用を長く維持させることができるようにもなる。更に、被析出溶媒を回収できるので、回収した溶媒を新たな液体現像剤の構成材料として再利用することも可能となる。
【０１４３】
また、溶媒回収手段が、除去ローラ又は除去ベルトの重力方向下部で被析出溶媒を回収する下部回収手段としてのクリーニングユニット３４３Ｚを有している構成を採用したものがある。除去ローラ又は除去ベルト等の溶媒除去部材に転移した溶媒のうち、次のようなものを下部回収手段で回収する。
それは、溶媒除去部材の重力方向下部の領域に位置していたり、もともと重力方向下部以外の領域に位置していたものが重力によってこの溶媒除去部材を伝って重力方向下部の領域に移動してきたりしたものである。これによって、装置の駆動が長時間停止するなどにより、除去した溶媒が溶媒除去部材の重力方向下部から滴り落ちそうになった場合でも回収できるようにする。よって、除去した溶媒が溶媒除去部材の重力方向下部から滴り落ちそうになった場合でも回収できるので、装置内部を溶媒で汚染することを回避できる。
【０１４４】
また、溶媒除去手段に巻き取り式のウェブを用いている。記録媒体の画像表面にある被析出溶媒をウェブ側に転移させて除去し、被析出溶媒を保持したウェブを巻取り軸により巻き取るようにしているのである。そして、被析出溶媒の除去に使用したウェブの部分を巻き取り、常に新たなウェブ部分で被析出溶媒の除去を行うことができる。
よって、ウェブの巻取りが終了するまではウェブに転移した溶媒を除去しなくても溶媒除去効果を維持できる。また、これによって、ウェブから溶媒を除去するためのクリーニング手段を設ける必要がないので、装置を簡略化することもできる。
また、上記ウェブの巻き取り方向を、記録媒体表面移動方向と同方向としている。これによって、記録媒体表面の画像にかかるストレスを低減させることができるので、トナー像の欠落など画像へのダメージを低減することができる。なぜなら、記録媒体表面とこれに当接するウェブ表面とが同方向に移動していくため、逆方向に移動させる場合に比して記録媒体表面の画像にかかるストレスを低減できるからである。
【０１４５】
また、除去ローラ、除去ベルト、又はウェブを、不織布等のような多孔質材料、又はシリコーンゴムなどのような溶媒に対して吸収・膨潤性のある弾性体材料を用いて構成している。ここで、除去ローラ又は除去ベルトに対しては、不織布等のような多孔質材料、又はシリコーンゴムなどのような溶媒に対して吸収・膨潤性のある弾性体材料のどちらかを用いることができる。また、ウェブに対しては不織布等のような多孔質材料を用いるものとする。これによって、被析出溶媒を効率良く除去できるので、これらの材料から構成されていない溶媒除去手段を用る場合に比して優れた定着性を得る事ができると共に、高速定着が可能となる。なぜなら、多孔質材料や弾性体材料からなる除去ローラ、除去ベルト、又はウェブ等を用いることにより、これらの材料から構成されていない溶媒除去手段を用る場合に比して効率良く被析出溶媒を除去することができるからである。
【０１４６】
また、溶媒除去手段としてのキャリア除去ローラやキャリア除去ベルトなどの少なくとも表面を溶媒に対して吸収・膨潤性のない材料から構成している。よって、除去ローラや除去ベルトが溶媒に対して吸収・膨潤性のある材料から構成されている場合に比して耐久性を得ることができる。
これは、溶媒を吸収・膨潤しないことにより、除去ローラや除去ベルトを構成している材料にかかるストレスが軽減されるからである。よって、吸収・膨潤性のある材料から構成されている場合に比して耐久性が高まると共に、消耗品になることも少なくなる。これと共に、回収した溶媒をこれら溶媒除去手段の表面から容易に回収できるため、定着の高速性にも優れている。これは、キャリア除去ローラやキャリア除去ベルトがキャリア液に膨潤しない材料によって形成されるので、除去キャリアを効率良くクリーニングできるからである。
【０１４７】
また、除去ローラ、除去ベルト、又はウェブを複数設けている構成を採用したものがある。これによって、除去ローラ、除去ベルト、又はウェブを１つしか設けていない場合に比してより多くの溶媒を除去できるので、溶媒の浸透しにくい材質の記録媒体上に形成された未定着画像に対する加熱定着を良好に行うことができる。これは、複数の除去ローラ、除去ベルト、又はウェブを用いて被析出溶媒の除去を多段階に行うためである。またこれは結果的に、良好な定着ができる記録媒体を、その溶媒浸透率の範囲の面で拡大することにもなり、様々な材質の記録媒体が使用可能となる。
また、画像担持面を上記除去ローラ、除去ベルト、又はウェブ表面に押圧する押圧手段としてのバックアップローラを以下のように駆動している。即ち、除去ローラ、除去ベルト、又はウェブの記録媒体への当接面と、バックアップローラの記録媒体裏面への当接面とを、記録媒体搬送方向に略同一線速で移動させている。よって、記録媒体上の画像にストレスを与えないので、異常画像の発生を防止できる。なぜなら、記録媒体搬送方向に略同一線速で表面移動する除去ローラ、除去ベルト、又はウェブと、バックアップローラとに記録媒体を挾持搬送させつつ被析出溶媒を除去するからである。これによって、上下を挾持搬送する部材の線速が異なる場合に記録媒体上の画像に与える恐れのあるストレスを与えないようにしているのである。
【０１４８】
また、溶媒析出位置としてのプレ加熱部３１０と、溶媒除去位置としてのキャリア除去部３３０と、加熱定着位置としての加熱定着部３５０における、上記記録媒体搬送速度を全て同一速度とすることもできる。これによって、画像を担持した記録媒体に搬送速度の変動に伴なって生じるストレスを与えないので、記録媒体のジャムや異常画像の発生を防止できる。なぜなら、記録媒体が、溶媒析出位置，溶媒除去位置，及び加熱定着位置を全て同一速度で通過するようになるからである。
また、未定着画像を記録媒体上に加熱定着する加熱定着手段としての加熱定着部３５０を設け、溶媒析出位置と、溶媒除去位置と、加熱定着位置との全てを、記録媒体を直線的に搬送する搬送経路上に設けた構成を採用したものがある。これによって、記録媒体に搬送上のストレスをかけずに溶媒析出位置と溶媒除去位置と加熱定着位置とを通過させるので、記録媒体の搬送性能を向上させることができ、溶媒析出、溶媒除去、加熱定着の各工程を精度良く行うことができる。なぜなら、記録媒体を直線的に搬送している間に、その表面の画像に溶媒析出位置と溶媒除去位置と加熱定着位置とを通過させている。このため、記録媒体が非直線的な搬送によって受けるストレスを受けずに、溶媒析出位置と溶媒除去位置と加熱定着位置とを通過するからである。
【０１４９】
また、溶媒析出手段の接触加熱部材としてのプレ加熱ローラ３１１の表面に、表面の摩擦係数が低い材料による処理を施している。よって、記録媒体上に形成された未定着画像に対して不必要にストレスを与えずに溶媒を析出することができる。また、溶媒析出手段に、非接触加熱手段としてのプレ加熱ヒータ３１３Ｘ，３１３Ｚを用いている。よって、キャリア析出部３１０において記録紙Ｐの未定着画像面に直接触れることがないため、未定着画像に不必要なストレスを与えることが避けられ、接触加熱手段を用いる場合に比してより良好な画像を得ることができる。
【０１５０】
また、加熱手段を有する１つのメインローラ３０５を設けてもよい。そして、溶媒析出手段としてのプレ加熱部３１０、溶媒除去手段としてのキャリア除去部３３０、加熱定着手段としての加熱定着部３５０とをメインローラとこれに対向して設けられた互いに異なる対向部材とによってそれぞれ構成している。そして、記録媒体がメインローラ表面に担持されつつ移動していく間に、記録媒体表面の未定着画像から溶媒が析出され、被析出溶媒が除去され、加熱定着が行われる。これによって、溶媒析出手段と溶媒除去手段と加熱定着手段の３つの手段でそれぞれ役割をもつ部材を、１つのメインローラで構成でき、複数の部材で構成するのに比して省スペース化が実現できる。
【０１５１】
また、溶媒析出手段によるプレ加熱と溶媒除去手段による被析出溶媒の除去と加熱定着手段による未定着画像の加熱定着との３つの工程を行う対象としての画像が、記録媒体の両面に形成されている。これによって、記録媒体の両面に画像を形成する場合においても、トナー像の十分な定着を確保できると共に、従来の画像定着装置に比して高速定着を可能とすることができる。なぜなら、記録媒体の両面に形成された未定着画像に対して、液体現像剤中の溶媒の析出と被析出溶媒の除去と加熱定着との３つの工程を記録媒体をワンパスさせている間に行い、両面定着が完了するからである。
また、記録媒体を両面から挟むように配設した除去ローラ又は除去ベルトを、これらの記録媒体表面への当接面が略同一線速で記録媒体搬送方向に移動するよう駆動している。そして、記録媒体搬送方向に略同一線速で表面移動する除去ローラ、又は除去ベルトの対によって、記録媒体を挾持搬送させつつ被析出溶媒を除去する。これによって、記録媒体の両面に設けられる除去ローラ、又は除去ベルトの各々に対してバックアップローラを設ける必要がなく、構成の簡略化を図ることができる。また、記録媒体の搬送部材を新たに設ける必要がなくなる。更に、上下を挾持搬送する部材の線速が記録媒体搬送方向に略同一線速であるために、記録媒体上の未定着画像に不必要なストレスを与えることがない。
【０１５２】
また、溶媒析出位置と溶媒除去位置と加熱定着位置とを、それぞれ記録媒体の両面で記録媒体の搬送経路における同一個所に設定している。即ち、記録媒体の未定着画像に対する液体現像剤中の溶媒の析出と被析出溶媒の除去と加熱定着とをそれぞれ、記録媒体の搬送経路における同一個所で記録媒体の両面に対して行う。よって、記録媒体上の画像の定着を表裏同時に行うので、記録媒体の両面に画像を形成した場合においても、片面に画像を形成した場合と同じ時間で画像の定着を行うことができる。また、画像定着のための記録媒体の搬送経路長も片面に画像を形成した場合と同じ長さで済むため、搬送経路の延長に起因する装置の大型化も回避することができる。
また、記録媒体の種類に応じて溶媒除去手段による溶媒除去の程度を切り替える溶媒除去程度切り替え手段としての駆動切り替え装置を設けることもできる。具体的には、溶媒を浸透させやすい材質のものからなる記録媒体に対しては溶媒除去の必要がないため、溶媒除去程度切り替え手段で溶媒除去を行わないようにする。一方、溶媒を浸透させにくい材質のものからなる記録媒体に対しては、溶媒除去を積極的に行う必要があるため、溶媒除去程度切り替え手段で、溶媒除去を最大レベルで行うように溶媒除去程度を切り替える。また、溶媒の浸透程度が上記２つの材質の間のような記録媒体に対しては、溶媒除去程度切り替え手段によって、溶媒除去を設定したいくつかのレベルの間でいずれかを選択して切り替える。これによって、記録媒体の種類に応じて溶媒除去の程度を切り替えることができるので、必要に応じて溶媒除去手段を作動させることができ、常に作動させる場合に比して溶媒除去手段を長寿命化させることができる。また、記録媒体の特性に応じて溶媒除去程度を切り替えることができるので、常に良好な定着画像を得ることができる。また、必要のないときに、溶媒除去手段の作動を休止させるので、常に作動させる場合に比して作動にかかるエネルギーコストを低減させることができる。なお、これら溶媒除去程度切り替えのための装置構造は、手動で行うようにしても良いし、装置に記録媒体の溶媒浸透率を検知するセンサ等を設け、検知結果に応じて自動的に切り替わるよう構成しても良い。
また、一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤によって形成した画像を良好に定着させることができる。また、高速定着が可能となるので、高速で連続的に形成した画像でも良好に定着させることができる。
【０１５４】
また、感光体ドラム６１０上と中間転写ドラム８１０上の２箇所、または中間転写ベルト８６０上と転写紙Ｐ上の２箇所でキャリア除去を行う。従って、画像の定着に先立って現像剤中のキャリアを十分に除去することができ、画像の定着性を向上させることができる。
また、定着ニップにおける現像剤中のトナー濃度を２５％以上としているので、図１３の結果から言えるように、画像を転写紙Ｐに良好に定着させることができる。
【０１５５】
また、スィープローラ７１０ａ、７１０ｂに電圧を印加することによって、感光体ドラム６１０とスィープローラ７１０ａ、７１０ｂとのニップ部に電界を発生させている。これによって、感光体ドラム６１０上の画像部のトナーを感光体ドラム６１０側に電界の力によって圧縮することができ、剥ぎ取らないようにしている。また、感光体ドラム６１０上の非画像部に付着している現像剤をスィープローラ７１０ａ側に引き寄せ、回収している。よって、感光体ドラム６１０上の余剰なキャリア液Ｃを良好に除去回収できることに加えて、非画像部に少量付着した余剰トナーまでも除去回収することができる。
また、第１スィープローラ７１０ａには４５０Ｖ、第２スィープローラ７１０ｂには５００Ｖを印加する変形例を記載した。これによって、第１スィープローラ７１０ａには、主に感光体ドラム６１０の地肌部に付着している現像剤を引き寄せる。第２スィープローラ７１０ｂには、感光体ドラム６１０の画像部に付着したキャリアを付着させ、かつ画像部のトナーを感光体ドラム６１０表面に圧縮する。つまり、第２スィープローラ７１０ｂに印加したバイアスによって、感光体ドラム６１０の画像部に付着したキャリアを積極的に第２スィープローラ７１０ｂに付着させることができる。よって、キャリアの除去回収を効率的に行うことができる。
【０１５６】
また、第１スィープローラ７１０ａや第２スィープローラ７１０ｂで除去した現像剤やキャリア液をクリーニングブレード７１１ａ、７１１ｂによってそれぞれのローラから除去する。これによって、第１スィープローラ７１０ａや第２スィープローラ７１０ｂ表面を常に現像剤やトナーの回収に使用できるようにする。よって、感光体ドラム６１０の画像部に付着したキャリアや非画像部の現像剤の除去を継続して良好に行うことができる。
また、ある程度のバイアスを印加した中間転写体スイープローラ８２０により、電界の力によって中間転写ドラム８１０又は中間転写ベルト８６０上の画像部のキャリア液を付着させて除去する。これによって、転写紙Ｐへの２次転写の前に中間転写体上で画像部現像剤濃度を上昇させることができ、画像定着性を安定したものとすることができる。また、中間転写ベルト８６０上でカラー画像を重ね合わせるものにおいては、重ね合わせ後の画像に対してまとめてキャリア除去を行うことが可能となる。これによって、各色ごとにキャリア除去を行う場合に比して効率よくキャリア除去を行うことができる。
【０１５７】
また、中間転写体スイープローラ８２０が対向している中間転写ベルト８６０の領域、１次転写ニップ、及び２次転写ニップにそれぞれ独立した電界を形成できるようにしている。即ち、同一の中間転写ベルト８６０上に、１次転写バイアス、除去バイアス、２次転写バイアスという異なった電界を形成できる。そして、１次転写電極、２次転写電極、除去電極をそれぞれ設けている。これによって、１次及び２次転写性や、現像剤とキャリアの中間転写ベルト８６０からの除去性を共に良好に得ることができる。
また、キャリア除去ローラ９３１によって転写紙Ｐ上の画像からキャリアを除去することができる。これによって、転写紙Ｐにキャリアを多く含む現像剤から形成された画像が転写されても、定着前にキャリアを除去し定着性を良好にすることができる。また、実施形態４の構成によれば、プレ加熱部９１０で事前に加熱した画像を加熱定着するので、加熱定着部９５０における加熱温度を１回の加熱で定着させる場合に比して低くすることができる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液体現像剤によれば、液体現像剤を用いる画像形成プロセス上、トナーが高濃度化されても高抵抗を維持する液体現像剤を提供することができる。
また、本発明の画像定着装置によれば、不揮発性溶媒を用いた液体現像剤からなるトナー像の十分な定着と高速定着とを妨げる要因となる未定着画像中の溶媒を効率よく除去することができる。従って、トナー像の十分な定着を確保できると共に、従来の画像定着装置に比して高速定着を可能とすることができる。
また、本発明のの画像形成装置によれば、画像の定着に先立って画像中の不揮発性溶媒を十分に除去することができ、画像の定着性を向上させることができる。また、２つ以上の領域に分けて溶媒除去装置を設けているので、１つの領域に複数の溶媒除去装置を設けるのに比して、レイアウトが容易で溶媒除去装置設定位置の制約が少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプリンタの主要概略構成図である。
【図２】作像プロセス後のトナー層の拡大観察画像の写真を示す。
【図３】トナー表面の構成を模式的に示す図である。
【図４】液体現像剤を用い、現像装置による感光体（ＰＣ）と現像ローラ（ＤＲ）間に流れる現像電流と電位差を調べた結果を示す。
【図５】現像剤濃度と転写紙への２次転写率との関係を示したグラフである。
【図６】図６（ａ）は、トナー間にキャリアＣが存在している状態、図６（ｂ）はトナー層となった状態を示したものである。
【図７】平行平板電極中に交流電圧を印加し、インピーダンスの周波数応答性を測定する。
【図８】交流インピーダンス法による測定を評価する電気回路の概略図である。
【図９】液体現像剤の濃度変化による電気特性の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態である画像定着装置の概略構成図である。
【図１１】図１１（ａ）は、トナー間にキャリア液が存在している状態を示す図であり、図１１（ｂ）は、トナー層となった状態を示す図である。
【図１２】本実施形態にかかるプリンタの概略構成図である。
【図１３】本実施形態に関するプリンタの画像定着装置の概略構成図である。
【図１４】現像剤濃度に対する転写紙への定着性を調べた結果を示したものである。
【符号の説明】
１１　感光体ドラム
１２　帯電ユニット
１３　現像ユニット
１４　中間転写体
１５　感光体ドラムクリーニングユニット
１６　記録紙
２１　現像ローラ
２２　貯蔵タンク
２３　塗布ローラ
２４　現像剤調整部
２５　搬送ポンプ
２６ａ、ｂ　一対のスクリュー
２７　規制ブレード
２８　拭き取りローラ
２９　クリーニングブレード
３００　画像定着装置
３０５　メインローラ
３１０　プレ加熱部
３１１　プレ加熱ローラ
３１２　押圧ローラ
３１３Ｘ，３１３Ｚ　プレ加熱ヒータ
３３０　キャリア除去部
３３１　ブロッタローラ
３３１ａ，３３１ｂ　ブロッタローラ
３３２　バックアップローラ
３３３　ウェブ
３３７　キャリア除去ローラ
３３７Ｘ，３３７Ｚ　キャリア除去ローラ
３４０　ブロッタベルト
３４０Ｘ，３４０Ｚ　ブロッタベルト
３４３Ｘ，３４３Ｚ　クリーニングユニット
３４９Ｘ，３４９Ｚ　キャリア除去ベルト
３５０　加熱定着部
３５１　加熱ローラ
３５２　加圧ローラ
７１０ａ、７１０ｂ、７１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ　スイープローラ
７１２　スイープ部
８００　中間転写ユニット
８１０　中間転写ドラム
８２０　中間転写体スイープローラ
８５１，８５２，８５３，８５４，８５５，８５６　懸架ローラ
８６０　中間転写ベルト
８７０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ　１次転写バイアスローラ
８８０　クリーニング装置
８９０　２次転写バイアスローラ
９００　画像定着装置
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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