(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素潤滑めっきにより表面コートされ、表面が撥水性を有する磁気潜像保持体と、
前記磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手段と、
水性媒体と、前記水性媒体中に分散され、高分子化合物及び疎水化処理された磁性粉を含む磁性トナーと、を含有し、前記磁性粉が、前記磁性トナーに対し、０．２体積％以上５体積％以下で含まれている液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、
前記磁気潜像をトナー像として顕像化するために前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記磁気潜像保持体上の磁気潜像を消磁する消磁手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記磁性粉の４０ｋＡ／ｍの磁場における磁化が、７．２×１０−４ｗｂ／ｍ２以上０．０１７８ｗｂ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置
【請求項３】
前記磁性粉が、鉄系磁性粉であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記高分子化合物の構成成分が、水酸基を有している請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
フッ素潤滑めっきにより表面コートされ、表面が撥水性を有する磁気潜像保持体と、
水性媒体と、前記水性媒体中に分散され、高分子化合物及び疎水化処理された磁性粉を含む磁性トナーと、を含有し、前記磁性粉が、前記磁性トナーに対し、０．２体積％以上５体積％以下で含まれている液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、
前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給手段と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記高分子化合物の構成成分が、水酸基を有している請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一回の潜像形成で必要部数の印刷が可能な磁気印写装置が知られている。この磁気印写装置では、磁気記録媒体（磁気潜像保持体）に磁気的に形成された磁気潜像を保持させ、現像領域でその磁気記録媒体に磁性トナーを供給して磁気潜像をトナー像として顕像化し、転写領域で紙などの記録媒体を磁気記録媒体へ押し当て、顕像化されたトナー像を記録媒体へ転写し、更に転写後の記録媒体を定着領域に搬送して定着処理することにより印写を完成させる。
【０００３】
前記磁気印写装置に関しては、粉体の磁性トナーを利用したいわゆる乾式の画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。具体的なプロセスとしては、例えば磁性トナーは磁気記録媒体に対して離間位置に配置された供給ローラによって供給される。供給ローラは磁性トナー層をその周面上に保持し、磁性トナー層を磁気記録媒体へ接触させて、磁気記録媒体の磁気潜像へ磁性トナーを供給し、付着させる。
【０００４】
一方、磁性トナーを液体中に分散させた液体現像剤を用いた画像形成装置も検討されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開平６−４００８号公報
【特許文献２】特開平９−１５６１５０号公報
【特許文献３】特公平５−８７８３４号公報
【特許文献４】特開平５−１８８８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、現像性を満足させつつ、磁性粉による発色への影響を抑制した画像を形成する液体現像剤液を利用したプロセスカートリッジ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】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
フッ素潤滑めっきにより表面コートされ、表面が撥水性を有する磁気潜像保持体と、
前記磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手段と、
水性媒体と、前記水性媒体中に分散され、高分子化合物及び疎水化処理された磁性粉を含む磁性トナーと、を含有し、前記磁性粉が、前記磁性トナーに対し、０．２体積％以上５体積％以下で含まれている液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、
前記磁気潜像をトナー像として顕像化するために前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記磁気潜像保持体上の磁気潜像を消磁する消磁手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記磁性粉の４０ｋＡ／ｍの磁場における磁化が、７．２×１０−４ｗｂ／ｍ２以上０．０１７８ｗｂ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
前記磁性粉が、鉄系磁性粉であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項４に係る発明は、
前記高分子化合物の構成成分が、水酸基を有している請求項１に記載の画像形成装置である。
【０００９】
請求項５に係る発明は、
フッ素潤滑めっきにより表面コートされ、表面が撥水性を有する磁気潜像保持体と、
水性媒体と、前記水性媒体中に分散され、高分子化合物及び疎水化処理された磁性粉を含む磁性トナーと、を含有し、前記磁性粉が、前記磁性トナーに対し、０．２体積％以上５体積％以下で含まれている液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、
前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給手段と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１０】
請求項６に係る発明は、
前記高分子化合物の構成成分が、水酸基を有している請求項５に記載のプロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、現像性を満足させつつ、磁性粉による発色への影響を抑制した画像を形成することができる。
請求項１に係る発明によれば、現像後に磁気潜像保持体上の残留液体の影響を抑え、画像かぶりなどの発生を低減させることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、本構成を採用しない場合と比べ、より高い透磁率が実現され、低磁場でも高い磁束密度が得られ、現像性が向上される。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、鉄系磁性粉の磁力が高いことから、より透磁率が向上し、低磁場でも高い磁束密度が得られ、現像性が向上される。
【００１６】
請求項５に係る発明によれば、現像性を満足させつつ、磁性粉による発色への影響を抑制した画像を形成することができる。
【００１７】
請求項５に係る発明によれば、現像後に磁気潜像保持体上の残留液体の影響を抑え、画像かぶりなどの発生を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
［液体現像剤］
本実施形態に係る液体現像剤は、水性媒体と、水性媒体中に分散され、高分子化合物及び磁性粉を含む磁性トナーと、を含有している。そして、磁性粉が、磁性トナーに対し、０．２体積％以上５体積％以下で含まれている。
但し、本実施形態において、磁性粉としては、疎水化処理された磁性粉が適用される。
【００２１】
本実施形態に係る液体現像剤では、磁性粉が含まれる磁性トナーが水分散媒に分散された状態で、磁界を利用して現像されることから、磁性トナーの回転自由度、即ち昜動性が付与が付与され、低磁場での高い磁束密度が得られる。
【００２２】
以下、本実施形態に係る液体現像剤の各成分について詳細に説明する。
【００２３】
（磁性トナー）
磁性トナーは、高分子化合物及び磁性粉を含んで構成される。そして、必要に応じてその他の添加剤を含んでよい。
【００２４】
−磁性粉−
磁性粉としては、公知の磁性粉が挙げられるが、これらの中でも鉄系磁性粉が好適に挙げられる。磁性粉として鉄系磁性粉は磁力が高く、より透磁率が向上し、低磁場でも高い磁束密度が得られ、現像性が向上される。鉄系磁性粉としては、磁性を示すＭＯ・Ｆｅ２Ｏ３又はＭ・Ｆｅ２Ｏ４の一般式で表されるマグネタイト、フェライト等が好適に挙げられる。ここで、Ｍは２価あるいは１価の金属イオン（Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ等）であり、Ｍとしては単独あるいは複数の金属が挙げられる。鉄系磁性粉として具体的には、例えばマグネタイト、γ酸化鉄、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｌｉ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの如き鉄系酸化物が挙げられる。鉄系磁性粉としては、中でも安価で純鉄系のマグネタイトが特に望ましい。
【００２５】
磁性粉の４０ｋＡ／ｍの磁場における磁化は、７．２×１０−４ｅｗｂ／ｍ２以上０．０１７８ｗｂ／ｍ２以下であることが望ましい。この磁化が、上記範囲であると、より高い透磁率が実現され、低磁場でも高い磁束密度が得られ、現像性が向上されるため望ましい。
【００２６】
ここで、磁気特性の測定は、振動試料型磁気測定装置ＶＳＭＰ１０−１５（東英工業社製）を用いて行う。測定試料は内径７ｍｍ、高さ５ｍｍのセルに詰めて前記装置にセットする。測定は印加磁場を加え、最大１０ｋＯｅ（エルステッド）まで掃引する。ついで、印加磁場を減少させ、ヒステリシスカーブを得る。ヒステリシスカーブのデータより、飽和磁化を求める。そして、１ｋＯｅ（エルステッド）における磁化も求められる。なお、ヒステリシスカーブのデータより、残留磁化、保持力も求められる。
【００２７】
磁性粉はその表面が疎水化処理されていることが望ましい。疎水化処理の方法としては特に制限されず、各種カップリング剤、シリコーンオイル、樹脂などの疎水化剤を磁性粉の表面に被覆処理すること等により行われるが、これらの中ではカップリング剤により表面被覆処理することが望ましい。
磁性粉の表面は基本的に親水性であるため、疎水化処理を行うことにより、後述する高分子化合物における疎水性単量体に対する親和性を高められ、高分子化合物中での親水性単量体及び疎水性単量体の相溶性の向上に伴い、磁性粉の粒子中での分散均一性が高められる。
【００２８】
磁性粉は、磁性トナーに対し、０．２体積％以上５体積％以下で含まれるが、磁性粉が含有量がより望ましい範囲とすると、現像性を満足させつつ、より磁性粉による発色への影響が抑制される。
【００２９】
なお、磁性粉は、上記含有量で配合されるが、上記各種特性の少なくとも１つを満たすことで、より高い現像性が実現され得る。
【００３０】
−高分子化合物−
高分子化合物としては、従来から磁気記録装置に使用されている樹脂が挙げられる。具体的には、スチレン及びその置換体の単独重合体及びそれらの共重合体樹脂、スチレンと（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体樹脂、スチレンと（メタ）アクリル酸エステルと他のビニル系モノマーとの多元共重合体樹脂、スチレンと他のビニル系モノマーとのスチレン系共重合体樹脂、及び上記各樹脂の一部を架橋したものが挙げられる。更にはポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、ポリブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は指環族炭化水素樹脂、石油樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ワックス系樹脂等の単体又はこれらの混合体などが挙げられる。
【００３１】
ここで、磁性トナーを水性媒体に均一、安定に分散させることは、高分子化合物が疎水性であること、磁性トナー表面が通常の高分子化合物粒子とは異なる特性を有していることから、通常の高分子化合物粒子の構成では容易になし得ない場合がある。
本実施形態では、上記観点から、特に以下のように重合体を構成する単量体種や組成を制御して得られた高分子化合物を用いることにより、磁性トナーの水性媒体に対する良好な分散性が得られより優れた現像性等が発揮される。以下、本実施形態に好適に用いられる高分子化合物の構成について説明する。
【００３２】
高分子化合物としては、エチレン性不飽和単量体の重合体を含み、該エチレン性不飽和単量体が水酸基を有する単量体及び疎水性単量体を含み、かつ、重合体の水酸基量が０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上５．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であるものを用いることが望ましい。
【００３３】
ここで、磁性トナー粒子として、一定以上の磁力を保持しつつ水性媒体中への良好な分散性を得るためには、粒子表面に水酸基を存在させることが有効である。そして、このためには粒子を構成する高分子化合物（重合体）の構成成分が水酸基を有していることが望ましい。
高分子化合物として好適に用いられるエチレン性不飽和単量体の重合体は、水酸基を有する親水性単量体及び疎水性単量体の共重合比により、水性媒体における分散性と磁性トナーの安定性との視点、さらには、磁性トナーに一定量含まれる磁性粉の含有量との関係から、重合体の水酸基量を最適の範囲としている。
【００３４】
水酸基量は、磁性粉の含有量によって異なるので、磁性粉を除いた重合体成分の水酸基量として定義されるものであり、０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上５．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが望ましく、０．２ｍｍｏｌ／ｇ以上４．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがより望ましく、０．３ｍｍｏｌ／ｇ以上３．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがさらに好適である。
水酸基量が０．１ｍｍｏｌ／ｇに満たないと、磁性トナーの水性媒体への分散性が悪くなる場合がある。５．０ｍｍｏｌ／ｇを超えると、水中での磁性トナーの膨潤性が大きくなり操作性が悪くなる場合がある。
【００３５】
なお、上記水酸基量は、一般的な滴定法により求められる。例えば、上記ポリマーに無水酢酸のピリジン溶液等の試薬を一定量加え、加熱して、水を加えて加水分解し、遠心分離機により粒子と上澄みとに分け、該上澄みをフェノールフタレイン等の指示薬を用いて、エタノール性水酸化カリウム溶液等で滴定することにより、その水酸基量を求められる。
【００３６】
エチレン性不飽和単量体とは、ビニル基などのエチレン性不飽和基を有する単量体をいう。そして、下記親水性単量体及び疎水性単量体ともに本実施形態におけるエチレン性不飽和単量体に含まれる。
水酸基を有する親水性単量体としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、１，６−ビス（３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）−ヘキシルエーテル、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸エステル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどを挙げられる。
尚ここで、上記（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを表す表現であり、以下においてこれに準ずる。
これらの中では、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート及びポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから選ばれる少なくとも一つを用いることが、後述する疎水性単量体との共重合比のコントロール、重合反応の制御性等の観点から望ましい。
【００３７】
また、重合体中には水酸基に加えてカルボキシル基を有していることが望ましい。この場合には、エチレン性不飽和単量体として、さらにカルボキシル基を有する単量体を用いることが望ましい。
カルボキシル基を有する単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリロイルオキシエチルモノフタレート、メタクリロイルオキシエチルモノヘキサヒドロフタレート、メタクリロイルオキシエチルモノマレエート及びメタクリロイルオキシエチルモノスクシネートなどを挙げられる。
これらの中では、メタクリロイルオキシエチルモノフタレートを用いることが、後述する疎水性単量体との共重合比のコントロール、磁性トナー中の磁性粉の分散、重合反応の制御性等の観点から望ましい。
【００３８】
疎水性のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体；炭素数１〜１８（より好適には、２〜１６）のアルキル基若しくはアラルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等）；炭素数１〜１２（より好適には、２〜１０）のアルキレン基を有する（メタ）アクリル酸アルコキシアルキルエステル（例えば、メトキシメチル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エキトシメチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシブチル（メタ）アリクレート、ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブトキシエチル（メタ）アクリレート等）；アミノ基含有（メタ）アクリル酸エステル（例えば、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート等）；アクリロニトリル、エチレン、塩化ビニル、酢酸ビニルなどを挙げられる。
【００３９】
これらの中でも、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、エトキシブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートが望ましく、更には、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートが特に望ましい。
【００４０】
親水性単量体と共重合可能な疎水性単量体の含有量としては、全単量体成分中、１質量％以上９９質量％以下であることが望ましく、５質量％以上９５質量％以下であるこことがより望ましい。特に、エチレン性不飽和単量体として前記水酸基を有する単量体に加えてメタクリロオキシエチルモノフタレートなどのカルボキシル基を有する単量体を用いる場合には、疎水性単量体の含有量は、全単量体成分中、２０質量％以上９９質量％以下であることが望ましく、５０質量％以上９０質量％以下であることがより好適である。
【００４１】
含有量が１質量％未満では、重合体中の水酸基量が多くなりすぎ、重合体の作製の際に均一な重合ができなくなる場合があり、９９質量％を超えると、重合体として水酸基による親水性の効果が得られなくなる場合がある。
【００４２】
その他の単量体としては、後述する水性媒体に分散される反応性の混合物（前記エチレン性不飽和単量体等を含むもの）には、必要に応じて架橋剤を混合してもよい。単量体混合液中に架橋剤を添加することにより、重合中の凝集が抑制され、分散安定性が確保される。
架橋剤としては、公知の架橋剤を選択して用いることができ、好適なものとしては、例えばジビニルベンゼン、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、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレート、メタクリル酸２−（［１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ）エチル等が挙げられる。これらの中でも、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）アクリレートがより望ましく、更には、ジビニルベンゼンが特に好適である。
【００４３】
さらに、高分子化合物には定着性向上の観点から非架橋樹脂を含有させてもよい。非架橋樹脂としては、熱、紫外線、電子線等の外部エネルギー、あるいは溶剤蒸気、重合体からの溶剤揮発等で紙、フィルム等の被定着媒体に粒子を定着させる重合体であれば特に制限されない。
具体的には、例えばスチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；などの単独重合体又は共重合体が例示される。
【００４４】
−その他の成分−
磁性トナーには、更に着色を目的とした染料、有機顔料、カーボンブラック、酸化チタンなどを含有してもよい。その場合には磁性粉が分散された前記単量体等の混合物に前記各添加剤を直接混合してもよいが、例えば、特に有機顔料、カーボンブラック、酸化チタン等の顔料を混合する場合は、例えば前記非架橋樹脂にあらかじめロールミル、ニーダー、エクストルーダー等の公知の方法で混合分散し、これを前記重合性単量体等の混合物に混合することが望ましい。
【００４５】
−磁性トナーの作製方法−
以上の各単量体等を含む磁性トナーの作製方法としては、例えば、まずエチレン性不飽和単量体、重合開始剤及びその他の必要な成分とを混合して単量体等の混合液を作製する。混合の方法は特に制限されない。
また、上記混合液への磁性粉の分散には公知の方法が適用される。すなわち、例えばボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル等の分散機が使用される。なお、あらかじめ単量体成分を別途重合し、得られた重合体に磁性粉を分散させる場合には、ロールミル、ニーダー、バンバリーミキサー、エクストルーダー等の混練機が使用される。
【００４６】
磁性トナーを得るには、公知の方法が利用でき、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、シード重合法等が好適に用いられる。さらに、膜乳化法として知られる乳化方法を使って懸濁重合してもよい。
このようにして得られた磁性トナーは、個数平均粒径が０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましく、１．０μｍ以上８．０μｍ以下であることがより望ましい。個数平均粒径が０．５μｍに満たないと、小粒径過ぎて取り扱いが困難になる場合があり、５μｍを超えると、画像形成材料として用いたときに高画質が得られない場合がある。
【００４７】
また、高分子化合物がカルボキシル基を有する場合には、カルボキシル基量が０．００５ｍｍｏｌ／ｇ以上０．５ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが望ましい。カルボキシル基量が前記範囲にあると、水酸基に比べて少ない官能基数であっても良好な水性媒体への分散性、膨潤抑制効果が得られ、他の官能基が存在する場合の変動に対してもこれらの特性が維持される。
カルボキシル基量は、０．００８ｍｍｏｌ／ｇ以上０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下がより望ましく、０．０１ｍｍｏｌ／ｇ以上０．１ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがさらに好適である。
【００４８】
上記カルボキシル基量は一般的な滴定法により求められる。例えば、上記高分子化合物に水酸化カリウムのエタノール溶液等の試薬を加えて中和反応を行い、遠心分離機により粒子と上澄みとに分け、過剰の水酸化カリウムが含まれる該上澄みを自動滴定装置を用いて、イソプロパノール塩酸溶液等で滴定することにより、そのカルボキシル基量を求められる。
【００４９】
（水性媒体）
水性媒体とは、水を５０質量％以上含む溶媒を意味する。また、「水」とは、蒸留水、イオン交換水、超純水等、精製した水を意味する。また、水性媒体としては、水、若しくは水にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒を加えたものが好適に用いられる。この中でも水単独が特に望ましい。水溶性有機溶媒を添加する場合の添加量は、懸濁させる単量体の性状にもよるが、全溶媒に対し３０質量％以下が望ましく、１０質量％以下がより好適である。
【００５０】
（液体現像剤）
液体現像剤の製造に当たっては、通常の水系の粒子分散体に使用する各種副資材、例えば、分散剤、乳化剤、界面活性剤、安定化剤、湿潤剤、増粘剤、起泡剤、消泡剤、凝固剤、ゲル化剤、沈降防止剤、帯電制御剤、帯電防止剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤、付香剤、粘着防止剤、離型剤等を併用してもよい。
具体的に、上記界面活性剤としては、例えばアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等、いずれの公知の界面活性剤も使用可能である。また、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤；パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤；スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント；等も挙げられる。
【００５１】
分散剤としては、親水性構造部と疎水性構造部とを有する重合体であれば有効に用いられる。例えば、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体等が挙げられ、これら共重合体は、ランダム、ブロック及びグラフト共重合体等いずれの構造でもあってもよい。
【００５２】
また、蒸発性制御や界面特性制御の目的で、水性媒体と共に、水溶性有機溶媒の使用が可能である。水溶性有機溶媒としては、水に添加したときに２相に分離しない有機溶剤であって、例えば一価もしくは多価のアルコール類、含窒素溶媒、含硫黄溶媒、その他その誘導体等が挙げられる。
さらに、水性媒体に導電率、インクのｐＨの調整等を目的として、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等の含窒素化合物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属類の化合物、硫酸、塩酸、硝酸等の酸、硫酸アンモニウム等の強酸と弱アルカリの塩等の添加が可能である。
【００５３】
また、その他に、必要に応じて、防カビ、防腐、防錆等を目的として安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、ソルビン酸等を添加してもよい。また、酸化防止剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、キレート化剤等も添加してもよい。
【００５４】
液体現像剤における磁性トナーの分散粒子径は、平均粒子径で０．１μｍ以上２０μｍ以下とすることが望ましく、１μｍ以上８μｍ以下の範囲とすることが望ましい。なお、上記磁性トナーの分散平均粒子径は、コールターカウンター  マルチサイザー３（ベックマン・コールター（株））により求めた体積平均粒径である。
【００５５】
なお、液体現像剤中の磁性トナーとして、前記本実施形態に好適に設計された磁性トナーを用いた場合には、前述のように粒子中で磁性粉が均一に分散しているため、粒子表面にほとんど磁性粉が存在しない。また、粒子表面に水酸基を有するため、水性媒体に対して良好な分散性を示す。
このため、上記液体現像剤を用いた場合には、液中でのミクロな表面張力のばらつきがなく、しかも現像時の磁気力に対する粒子の移動性も粒子間でばらつきが小さいため、前述の磁気ドラム表面の撥水特性に基づく現像後の磁気ドラム上への液体の付着や、画像かぶりの発生が、より効率的に低減される。
【００５６】
前記液体現像剤の製造は、以下の手順により行われるが、これに限られるものではない。
まず、主溶媒の水と前記各添加剤とを含む分散媒をマグネチックスターラー等を用いて調製し、これに前記磁性トナーを分散させる。分散には公知の方法が適用される。すなわち、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル等の分散機が使用される。また、ミキサーのごとく、特殊な攪拌羽根を高速で回転させ分散させる方法、ホモジナイザーとして知られるローター・ステーターの剪断力で分散する方法、超音波によって分散する方法等が挙げられる。
【００５７】
液中で磁性トナー同士が単独の分散状態になったことを分取した分散液の顕微鏡観察等により確認し、その後、防腐剤等の添加物を加えて溶解していることを確認した後、得られた分散液を、例えば孔径１００μｍの膜フィルターを用いて濾過し、ゴミ及び粗大粒子を除去することにより画像形成用記録液としての液体現像剤が得られる。
【００５８】
液体現像剤の粘度は、用いる画像形成システムにもよるが、１ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下が望ましい。液体現像剤の粘度が１ｍＰａ・ｓ未満の場合、磁性トナーの量や添加剤の量が十分でないことから十分な画像の濃度が得られない場合がある。また、液体現像剤の粘度が５００ｍＰａ・ｓより大きいと、粘度が高すぎるためハンドリングが難しくなったり、現像性が低下したりする場合がある。
【００５９】
［画像形成装置］
以下、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、プロセスカートリッジについては、下記の画像形成装置の実施形態において併せて説明する。
【００６０】
本実施形態の画像形成装置は、磁気潜像保持体（以下、「像保持体」という場合がある）と、該磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手段と、磁性トナー及び水性媒体を含む液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、前記磁気潜像をトナー像として顕像化するために前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記磁気潜像保持体上の磁気潜像を消磁する消磁手段と、を有する。そして、液体現像剤として、上記本実施形態に係る液体現像剤を適用する。
【００６１】
ここで、液体現像剤を用いたいわゆる液体マグネトグラフィでは、通常、現像直後の像保持体上のトナー像は、多量の余剰現像液を含むことから、用紙等の記録媒体へのトナー画像の転写の前に乾燥工程を設けて、余剰現像液を除去しなければならない場合がある。
【００６２】
そこで、像保持体としては、表面が撥水性を有する像保持体を適用することが望ましい。液体現像剤における分散媒として水性媒体を用いると、水が水素結合により表面張力が大きいため、表面が撥水性を有する像保持体と組み合わせることで、現像の際に液体現像剤が像保持体と接触しても分散媒である液体が像保持体に転移しにくく、液体を像保持体上に残さない状態でトナー像を記録媒体に転写される。
【００６３】
さらに、現像の際には表面張力の大きい水性媒体は像保持体表面に濡れ広がることが抑制され、一方現像剤中に高い易動性を有して均一に分散している磁性トナーは、像保持体との接触と同時に磁気潜像のみに磁気力で転移するため、画像かぶりが発生しにくい現像環境をつくり出される。
【００６４】
したがって、オフィスなどの使用環境に適応させつつ、現像後に磁気潜像保持体上の残留液体の影響を抑え、画像かぶりなどの発生を低減させた高画質な画像を安定して形成される。
【００６５】
本実施形態に適用される画像形成プロセスは、いわゆる電子写真プロセスや、誘電体上にイオンなどで静電潜像を形成するプロセス（イオノグラフィ）、帯電した誘電体にサーマルヘッドの熱により画像情報に応じて静電潜像を形成するプロセスなど、静電潜像を利用するものではなく、像保持体上に磁気潜像を形成してトナー像を形成するプロセスである。
【００６６】
以下、本実施形態における、液体現像剤を用いた磁気現像プロセスによる画像形成装置を図面を参照しつつ説明する。
【００６７】
図１は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。画像形成装置１００は、磁気ドラム（磁気潜像保持体）１０、磁気ヘッド（磁気潜像形成手段）１２、現像装置（現像剤貯留手段及び現像剤供給手段）１４、中間転写体（転写手段）１６、クリーナ１８、消磁装置（消磁手段）２０、転写定着ローラ（転写手段）２８を含んで構成される。磁気ドラム１０は円柱形状を有し、該磁気ドラム１０の外周に磁気ヘッド１２、現像装置１４、中間転写体１６、クリーナ１８及び消磁装置２０が順次に設けられている。但し、磁気ドラム１０は、フッ素潤滑めっきにより表面コートされ、表面が撥水性を有しているものが採用される。
以下、この画像形成装置１００の動作について簡単に説明する。
【００６８】
まず、磁気ヘッド１２が、例えば図示しない情報機器と接続され、該情報機器から送られた２値化された画像データを受ける。磁気ヘッド１２は、磁気ドラム１０の側面上を走査しながら磁力線を放出することによって、磁気ドラム１０に磁気潜像２２を形成する。なお、図１では磁気潜像２２は磁気ドラム１０における斜線を付した部分で示される。
現像装置１４は、現像ローラ（現像剤供給手段）１４ａと現像剤貯蔵容器（現像剤貯留手段）１４ｂとを含んで構成される。現像ローラ１４ａは、現像剤貯蔵容器１４ｂに貯蔵される液体現像剤２４に一部が浸るようにして設けられる。
【００６９】
液体現像剤２４中では、トナー粒子は均一に分散されているが、例えば液体現像剤２４を、さらに現像剤貯蔵容器１４ｂ内に設けられる撹拌部材によって所定の回転速度で撹拌し続けることで、液体現像剤２４中のトナー粒子の濃度の位置ばらつきは低減される。これにより図の矢印Ａ方向に回転する現像ローラ１４ａには、トナー粒子の濃度バラツキが低減された液体現像剤２４が供給される。
【００７０】
現像ローラ１４ａに供給された液体現像剤２４は、後述する規制部材によって一定の供給量に制限された状態で磁気ドラム１０に搬送され、現像ローラ１４ａと磁気ドラム１０とが近接（あるいは接触）する位置で磁気潜像２２に供給される。これによって磁気潜像２２は顕像化されてトナー像２６となる。
【００７１】
上記現像されたトナー像２６は、図の矢印Ｂ方向に回転する磁気ドラム１０に搬送され用紙（記録媒体）３０に転写されるが、本実施形態では、用紙３０に転写する前に、磁気ドラム１０からのトナー像の剥離効率を含めた記録媒体への転写効率を向上させ、さらに記録媒体への転写と同時に定着を行うため、一旦中間転写体１６にトナー像を転写する。
中間転写体１６への転写は、トナー粒子が電荷をほとんど有していないため、シアリング転写（非電界転写）により行うことが好適である。具体的には、矢印Ｂ方向に回転する磁気ドラム１０と矢印Ｃ方向に回転する中間転写体１６とを一定のニップ（移動方向の接触幅を有する接触面）を持って接触させ、トナー像２６に対して磁気ドラム１０との磁気力以上の吸着力により中間転写体上にトナー像２６を移行させる。このとき、磁気ドラム１０及び中間転写体１６間に周速差を設けてもよい。
【００７２】
次いで、中間転写体１６により矢印Ｃ方向に搬送されたトナー像は、転写定着ローラ２８との接触位置において用紙３０に転写され、同時に定着される。
転写定着ローラ２８は、中間転写体１６とによって用紙３０を挟み、中間転写体１６上のトナー像を用紙３０に密着させる。これによって用紙３０にトナー像を転写し、同時に用紙上にトナー像を定着される。トナー像の定着は、トナーの特性により加圧によってのみ行ってもよいし。転写定着ローラ２８に発熱体を設けて加圧及び加熱により行ってもよい。
【００７３】
一方、中間転写体１６にトナー像２６を転写した磁気ドラム１０では、転写残トナーがクリーナ１８との接触位置まで運ばれ、クリーナ１８によって回収される。クリーニング後、磁気潜像２２を保持したまま磁気ドラム１０は消磁位置まで回転移動する。
消磁装置２０は、磁気ドラム１０に形成された磁気潜像２２を消去する。前記クリーナ１８と消磁装置２０とによって磁気ドラム１０は画像形成前の磁性層の帯磁状態にばらつきがない状態に戻される。以上の動作を繰返すことによって、前記情報機器から次々に送られてくる画像を連続的に短時間で形成する。なお、上記画像形成装置１００に備えられる磁気ヘッド１２、現像装置１４、中間転写体１６、転写定着ローラ２８、クリーナ１８及び消磁装置２０は、すべて磁気ドラム１０の回転速度と同期をとって動作されている。
【００７４】
次に、本実施形態の画像形成装置の各構成を順次説明する。
（磁気潜像保持体）
磁気ドラム（磁気潜像保持体）１０の構成は、例えばアルミニウムなどの金属でできたドラム上に、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐなどの下地層をおよそ１〜３０μｍの厚さで形成し、この上にＣｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚｎ−Ｐなどの磁気記録層を０．１μｍ以上１０μｍ以下程度の厚さで形成し、更にＮｉ、Ｎｉ−Ｐなどの保護層を０．１μｍ以上５μｍ以下程度の厚さで形成する。下地層のメッキにピンホールなどの欠陥があると、磁気記録層にも欠陥ができてしまうので細密でむらのないメッキを行うことが好適である。メッキ以外にも、スパッタや蒸着などの方法もある。更に、下地層及び保護層については、非磁性であることが望ましい。各層の表面はテープ研磨などで表面精度を保つことが、磁気潜像を形成する磁気ヘッド１２との間隙が精度良く維持する上で好適である。
【００７５】
磁気記録層の膜厚は０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲とすることが望ましく、磁気記録層の磁気特性は、保磁力が１６０００Ａ／ｍ以上８００００Ａ／ｍ以下（２００エルステッド以上１０００エルステッド（Ｏｅ）以下）程度、残留磁束密度を１００ｍＴ以上２００ｍＴ以下（１０００ガウス以上２０００ガウス（Ｇ）以下）程度とすることが好適である。
以上は、水平磁気記録式の場合の磁気ドラム１０の構成であるが、垂直磁気記録式の場合には、非磁性層の上にＣｏ−Ｎｉ−Ｐなどの記録層を設けた構成としたり、該記録層の下に透磁率の高い軟磁性層を設けた構成としてもよく、いずれかに限定されるものではない。また磁気潜像保持体としては、本実施形態におけるドラム状のものに限られず、ベルト状に形成されたものでもよい。
【００７６】
本実施形態では、撥水性を有する磁気ドラム１０を用いる。ここで撥水性とは水をはじく性質のことを意味し、具体的には純水との接触角が７０度以上であることをいう。
また、本実施形態では磁気ドラム１０の純水に対する接触角が、７０度以上であることが望ましく、１００度以上であることがより望ましい。接触角が７０度に満たないと、後述する水性媒体を使用した液体現像剤により現像を行っても、現像後に磁気ドラム上に液体が残存したり画像かぶりが発生する場合がある。
【００７７】
なお、上記磁気ドラム１０表面の接触角は、接触角計（協和界面科学（株）製：ＣＡ−Ｘ）を用い、２５℃、５０％ＲＨの環境下で、純水を磁気ドラムの表面に３．１μｌ滴下し、１５秒後の接触角を求めた。なお、測定は端部、中央部で周方向に４点測定し、これらの平均値を接触角とした。
【００７８】
磁気ドラム１０の表面を上記好適な接触角を有する表面とするには、前記のようにして構成される磁気ドラム表面に表面コートを行うことが望ましい。
上記表面コートとしては、フッ素潤滑めっき、フッ素原子やシリコン原子を含有するポリマーを用いたコーティング等が挙げられる。フッ素潤滑メッキとは、無電解ニッケルめっきにフッ素樹脂（ポリ四弗化エチレン：ＰＴＦＥ）を複合・共析させた機能めっきであり、形成される皮膜中にはＰＴＦＥ粒子が均一に析出しており無電解ニッケルめっきとＰＴＦＥ樹脂の両特性を兼ね備える。
また、前記フッ素原子やシリコン原子を含有するポリマーを使用したコーティングとしては、例えば、含フッ素環状構造を有するポリマー、フルオロオレフィンとビニルエーテルとの共重合体、光重合型フッ素樹脂組成物等を前記保護層表面に塗布してもよいし、該保護層表面にフッ素原子含有ポリマーをスパッタリングし全面を被覆してもよい。
【００７９】
これらのうちでは、下層のめっき層との密着性や耐久性等の観点から、フッ素潤滑めっきが好適である。なお、上記フッ素潤滑めっきやフッ素樹脂コーティングは、前記保護層を形成した上に行ってもよいし、フッ素潤滑めっき等により形成した層をそのまま保護層としてもよい。
表面コートにより形成される表面層の膜厚は０．１μｍ以上５μｍ以下とすることが望ましく、０．３μｍ以上３μｍ以下とすることがより望ましい。
【００８０】
（磁気潜像形成手段）
磁気潜像形成装置（磁気潜像形成手段）は、基本的には磁気ヘッド１２とその駆動回路から成る。磁気ヘッド１２には、おもにフルライン型磁気ヘッドとマルチチャンネル型磁気ヘッドがあり、フルライン型磁気ヘッドの場合には磁気ヘッド１２を走査する必要はないが、マルチチャンネル型磁気ヘッドの場合には磁気ドラム１０に対して磁気ヘッド１２を走査する必要がある。走査の方法にはシリアル走査とヘリカル走査とがあり、ヘリカル走査の方は潜像形成工程だけ特別に磁気ドラム１０の回転速度を変更してやれば記録速度が速くすることが可能である。
【００８１】
一方、フルライン型磁気ヘッドの場合としては、例えば解像度６００ｄｐｉ（ｄｐｉ：１インチ当たりのドット数）とするとＡ４サイズの紙の幅方向の記録幅をカバーするためには５００チャネル程度のヘッドが必要である。それらを並べてフルライン化すればヘッドを走査する必要がなく極めて高速な記録が可能になる。また上記フルライン化するためには、ヘッドコアとヘッドコアとの重ね合わせが必要になるが、高解像度になるにしたがいトラックピッチも狭くなるためヘッドコアに挿入されるコイルも可能な限り薄いもの、例えば平面状のシートコイルが用いられる。
【００８２】
磁気ヘッド１２の各チャンネルのコイルに電流を流すことにより磁極先端部から漏洩磁束が生じ、これにより磁気記録媒体を磁化することによって磁気潜像を形成する。磁気ヘッド１２からの出力は、磁気ドラム１０における磁気記録層の保磁力の２〜３倍必要である。ここで形成した磁気潜像は消磁装置２０で消去しない限り消えることはなく、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返せば多数枚のコピー機能を有する。また、磁気潜像は湿度の影響を受けにくいため、静電式に比べ環境安定性に優れている。
【００８３】
（現像剤貯留手段、現像剤供給手段）
図２に、図１における現像領域を拡大した模式図を示す。
現像装置（現像剤供給手段）１４は、現像剤貯蔵容器１４ｂと、現像剤貯蔵容器１４ｂ内に貯留された液体現像剤２４をトナー供給領域（以下、「供給領域」という場合がある）において磁気ドラム１０へ供給する現像ローラ１４ａとを具備する。図２に示すように、現像ローラ１４ａはその周面上に層状の液体現像剤２４を保持し、磁気ドラム１０に対し離間位置に配置されている（例えば、この磁気ドラム及び現像装置によりプロセスカートリッジが構成される）。また供給領域の上流位置に液体現像剤２４の層厚を所定の厚さに維持する規制部材１３が配置されている。規制部材１３は現像ローラ１４ａの軸線方向へ全幅にわたって延びる板状の部材であり、その一縁部が所望のトナー層厚に対応した所定距離だけ現像ローラ１４ａの周面から離間するよう配置されている。
【００８４】
現像装置１４では、トナー粒子２６ａと水性媒体とを含む液体現像剤２４が現像剤貯蔵容器１４ｂに貯留されている。液体現像剤２４は、現像剤貯蔵容器１４ｂ内に設けられる撹拌部材１５によって所定の回転速度で撹拌し続けることで、液体現像剤２４中のトナー粒子２６ａの濃度の位置ばらつきが低減される。したがって現像ローラ１４ａには、トナー粒子濃度のバラツキが低減された液体現像剤２４が供給される。
なお、図２には示してないが、上記液体現像剤の現像ローラ１４ａへの供給のために、現像ローラ１４ａに接触あるいは近接して回転する供給ローラを具備してもよい。
【００８５】
現像ローラ１４ａは、例えばその内部にＳ極の磁極とＮ極の磁極とを含む複数の磁極を周方向へ備え、これら磁極は現像ローラ１４ａと共に回転しないよう固定されている。これら磁極の一つは特に規制部材１３及び前記供給領域間に配設されている。したがって、現像ローラ１４ａに保持された磁性トナーを含む液体現像剤２４は、これらの磁極の磁力線（現像磁場）によって保持され磁気ドラム１０方向へ搬送される。
なお、現像ローラ１４ａとしては、ローラ表面そのものに液体現像剤の搬送力があれば、磁性ローラである必要はなく、例えばアニロックスローラやスポンジローラなども使用してもよい。
【００８６】
規制部材１３は、前記のように現像ローラ１４ａが現像剤貯蔵容器１４ｂの液体現像剤２４を保持してから、磁気ドラム１０に供給するまでの位置に設けられる。規制部材１３と現像ローラ１４ａとによって形成される間隙で磁気潜像２２に供給される液体現像剤２４の量が決定される。材質としては、ゴムやりん青銅などが好適である。規制部材１３によって一定の供給量に制限された液体現像剤２４が磁気ドラム１０に搬送され、磁気潜像２２に供給される。これによって磁気潜像２２は顕像化されトナー像２６となる。
【００８７】
また前記現像に際しては、トナー粒子が磁性トナーであるため、現像ローラ１４ａに磁場を印加しなくても現像を行うことは可能であるが、より効率的な現像を行うために現像ローラ１４ａに磁場を印加してもよい。
【００８８】
（転写手段、定着手段）
現像装置１４で顕像化されたトナー像は、転写手段によって用紙３０に転写される。前述のように、本実施形態では磁気ドラム１０から直接用紙上にトナー像を転写するのではなく、中間転写体１６に一旦転写した後、用紙３０に転写定着する方式を用いている。まず、中間転写体１６への転写について説明する。
【００８９】
中間転写体１６は、磁気ドラム１０に接触してトナー像を転写する。転写方式としては、一般に静電転写方式、圧力転写方式、これらを併用した静電圧力方式などがあるが、前記のように、本実施形態ではトナー粒子が電荷を有していないため、静電転写方式や静電圧力方式は使用できない。一方、前記圧力転写方式は、通常は磁気ドラム１０及び転写媒体間の圧力により、トナー像を塑性変形させながら転写媒体の表面に付着させ転写するものであり、シアリング転写と併用してもよい。
【００９０】
本実施形態では、前記のように磁気ドラム１０上のトナー像２６に対して、磁気ドラム１０との磁気力以上の吸着力により中間転写体上にトナー像２６を移行させるため、中間転写体１６に粘着性を持たせて粘着転写を行うことが好適である。このため、中間転写体１６の表面には例えば低硬度シリコーンゴム層を形成することが望ましい。
【００９１】
次いで、中間転写体１６に転写されたトナー像２６は用紙に転写される。
図１における中間転写体１６を挟んで磁気ドラム１０の反対側には、転写定着ローラ２８が中間転写体１６に対してニップ形成するように配置されており、中間転写体１６上のトナー像２６にタイミングを合わせて、用紙３０が中間転写体１６及び転写定着ローラ２８間のニップへ送給される。転写定着ローラ２８は、例えば、ステンレス基体、シリコーンゴム層、フッ素ゴム層により構成されており、ニップを通過する用紙３０を中間転写体１６に押圧することにより、中間転写体１６上のトナー像が用紙３０に転写される。
【００９２】
本実施形態では、上記中間転写体１６から用紙３０にトナー像２６が転写されると同時に、該トナー像２６が用紙３０に定着される構成となっている。具体的には、中間転写体１６が図１に示すようにローラ形状であれば、転写定着ローラ２８とローラ対を構成するため、中間転写体１６、転写定着ローラ２８が各々定着装置における定着ローラ、押圧ローラに準じた構成となって定着機能を発揮される。すなわち、用紙３０が前記ニップを通過する際、トナー像が転写されると同時に転写定着ローラ２８により中間転写体１６に対して押圧され、これにより、トナー像を構成するトナー粒子が軟化すると共に用紙３０の繊維中に浸潤する。
【００９３】
この状態でも、用いるトナー粒子によっては用紙３０への固定が可能であるが、定着が十分でない場合には、転写定着ローラ２８等により加熱することでトナー像は溶融し用紙３０の繊維の中まで入り込み固着して定着像２９となる。この状態では、用紙３０を折り曲げたり、粘着テープを貼った後剥しても定着像２９は剥がれ難い。
【００９４】
なお、本実施形態では用紙３０への転写と同時に定着を行っているが、転写工程と定着工程とを別々として、転写を行った後に定着を行ってもよい。この場合には、磁気ドラム１０からトナー像を転写する転写ローラが、前記中間転写体１６に準じた機能を有することとなる。
【００９５】
（クリーナ）
一方、前記磁気ドラム１０から中間転写体１６へのトナー像の転写効率が１００％に至らない場合には、転写後の磁気ドラム１０上にトナー像２６の一部分が残留することになる。これを除去するのがクリーナ１８であり、基本的に、ゴムなどのクリーニングブレードと残留磁性トナーの容器とから構成される。
なお、転写効率が１００％に近く、残留トナーが問題とならない場合は、クリーナ１８は設ける必要がない。
【００９６】
（消磁手段）
再度新しい画像形成を行なう場合には、磁気ヘッド１２で磁気潜像を形成する前に磁気潜像を消去する必要がある。消磁装置２０には、永久磁石式と電磁石式との２通りがある。永久磁石式の場合には、磁気ドラム１０の円周方向に磁化して局所的に磁束が漏洩しないようにするもので、電力等のエネルギーが不要で安価である。ただし、磁気潜像を消去しない場合には、消磁装置２０を磁気ドラム１０に対して移動させ磁気的な距離を大きくして消去磁界を弱くする必要がある。これに対して電磁石式は、ヨークとコイルとから成り電流を流す必要があるが、磁気潜像を消去する必要がない場合には電流を切ることにより消去磁界がゼロになるため制御が比較的自由である。
本実施形態では、前記永久磁石式及び電磁石式のいずれも用いてもよい。
【実施例】
【００９７】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、文中、「部」及び「％」は、特に断りのない限りそれぞれ「質量部」及び「質量％」を表す。
【００９８】
［［実施例Ａ］］
［比較例Ａ１］
（磁性トナーの作製）
磁性粉ＭＴＳ−０１０（ＪＦＥケミカル製：超微粒鉄粉、飽和磁化２００．１ｅｍｇ／ｇ、体積平均粒径０．８μｍ）６００部に、スチレンアクリル樹脂（エスレックＰ−ＳＥ−００２０、積水化学（株）製）４００部を加え、加圧ニーダーで混練して、表面が樹脂被覆処理された磁性粉（磁性粉含有率：６０％）を得た。
【００９９】
ヒドロキシエチルメタクリレート（和光純薬（株）製）１７部、スチレン単量体（和光純薬（株）製）５７部、及びジビニルベンゼン（和光純薬（株）製）１部を混合した後、これに前記表面処理磁性粉４０部を加え、ボールミルで４８時間分散した。この磁性粉分散液９０部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（和光純薬（株）製）５部を加えて、単量体及び磁性粉を含む混合物を作製した。
【０１００】
塩化ナトリウム（和光純薬（株）製）２８部をイオン交換水１６０部に溶解させた水溶液に、分散安定剤として炭酸カルシウム（丸尾カルシウム（株）製、ルミナス）３０部、カルボキシメチルセルロース（第一工業製薬（株）製、セロゲン）３．５部を加え、ボールミルで２４時間分散して分散媒体とした。
この分散媒体２００部に前記混合物を投入して、乳化装置（エスエムテー社製、ＨＩＧＨ−ＦＬＥＸ  ＨＯＭＯＧＥＮＩＺＥＲ）にて８０００ｒｐｍで３分間乳化し、懸濁液を得た。このときの懸濁粒子の個数平均粒径は２．５μｍであった。
【０１０１】
一方、撹伴機、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えたセパラブルフラスコに窒素導入管より窒素を導入し、フラスコ内を窒素雰囲気にした。ここに上記懸濁液を入れ、６５℃で３時間反応させ、更に７０℃で１０時間加熱して冷却した。反応液は良好な分散液となっており、目視では重合中に凝集塊は確認できなかった。
反応液に１０％塩酸水溶液を加えて炭酸カルシウムを分解した後、遠心分離によって固液分離を行った。得られた粒子を１Ｌのイオン交換水で洗浄後、５００ｍｌのエタノール中に３０分間超音波分散と遠心分離を３回繰り返して洗浄を行い、磁性トナーを得た。
【０１０２】
この磁性トナーを６０℃のオーブンで乾燥した後、孔径５μｍのメッシュを通して粗大粒子を分離した後、個数平均粒子径を測定したところ、２．７μｍであった。
【０１０３】
また、磁性トナーの水酸基量は０．６ｍｍｏｌ／ｇであった。この水酸基量の測定は、以下のようにして行った。
まず、磁性トナーを秤量してキャップ付き試験管に入れ、あらかじめ調製した無水酢酸（和光純薬（株）製）のピリジン（和光純薬（株）製）溶液を一定量加え、９５℃の温度条件で２４時間加熱した。更に、蒸留水を加えて試験管中の無水酢酸を加水分解させた後、３０００ｒｐｍで５分間遠心分離して粒子と上澄みに分けた。ポリマーを更にエタノール（和光純薬（株）製）で超音波分散と遠心分離を繰り返し洗浄し、上澄みと洗浄液とをコニカルビーカーに集め、指示薬にフェノールフタレイン（和光純薬（株）製）を用いて０．１Ｍのエタノール性水酸化カリウム溶液（和光純薬（株）製）で滴定した。
【０１０４】
ポリマーを用いないブランク実験も行い、その差分から下式（１）に従って水酸基量（ｍｍｏｌ／ｇ）を算出した。
水酸基量＝（（Ｂ−Ｃ）×０．１×ｆ）／（ｗ−（ｗ×Ｄ／１００））  ：  式（１）
上記式（１）中、Ｂはブランク実験での滴下量（ｍｌ）、Ｃはサンプルの滴下量（ｍｌ）、ｆは水酸化カリウム溶液のファクター、ｗは粒子の重量（ｇ）、Ｄは粒子中の磁性粉含有率（％）である。
【０１０５】
（液体現像剤の作製）
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ、クラレ（株）製、クラレポバール２１７、重合度：１７００、けん化度：８８モル％）５部を冷却したイオン交換水９５部に加え、マグネチックスターラーで攪拌しながら分散した後、さらにウォーターバスで７０℃に加熱ながら３時間攪拌溶解して、ＰＶＡ水溶液（５％溶液）を調製した。
【０１０６】
・磁性トナー：５部
・ＰＶＡ水溶液：１０部
・ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル（和光純薬（株）製）：０．５部
・イオン交換水：８４．５部
以上の成分を混合し、ボールミルで３時間分散し、前記磁性トナーを磁性トナーとした液体現像剤とした。この液体現像剤を０．１ｍｌ採取し、測定液アイソトン（ベックマン・コールター（株）製）１００ｍｌに分散し、コールターカウンター  マルチサイザー３（ベックマン・コールター（株）製）を用いて体積平均粒子径（分散平均粒子径）を測定したところ、５．０μｍであった。
【０１０７】
（画像形成）
図１に示した構成の画像形成装置１００を用意し、現像剤として前記液体現像剤を用いた。
磁気ドラム１０としては、アルミドラム上に、下地層としてＮｉ−Ｐを膜厚１５μｍ、磁気記録層としてＣｏ−Ｎｉ−Ｐを膜厚０．８μｍとなるようにめっきし、さらにその表面に、Ｎｉ−Ｐ−ＰＴＦＥ粒子によるフッ素潤滑めっきを行い膜厚１．５μｍの保護層を形成した。なお、前記磁気記録層の保持力は４００Ｏｅ、残留磁束密度は７０００Ｇであった。
この磁気ドラム１０表面に対する、２５℃、５０％ＲＨにおける純水の接触角は１１０度であった。
【０１０８】
磁気ヘッド１２としては、Ｍｎ−Ｚｎフェライトからなる６００ｄｐｉ（ｄｐｉ：１インチ当たりのドット数）相当の画素を形成するフルライン型磁気ヘッドを用意した。
【０１０９】
現像装置１４としては、現像ローラ１４ａとしてアルミニウム製の非磁性スリーブ中に円筒状の永久磁石が同心円状に配置されたマグネットロールを備え、現像剤貯蔵容器１４ｂに内部で液体現像剤を攪拌する攪拌羽とを設けた現像装置１４を用いた。この現像剤貯蔵容器１４ｂに前記液体現像剤を投入し、非磁性スリーブ表面と磁気ドラム１０表面とのギャップが５０μｍとなるように現像装置１４を配置した。
【０１１０】
中間転写体１６としては、表面に厚さが７．５ｍｍのシリコーンゴム層を有し、磁気ドラム１０と同一周速で回転するアルミニウム製の中間転写ドラムを用いた。また、転写定着ローラ２８としては、ステンレス製の芯材の外周にシリコーンゴム層、フッ素ゴム層をこの順に被覆してなる弾性ロールを用い、さらにこの弾性ロールは発熱体により表面温度が１７０℃となるように加熱する構成とした。
【０１１１】
以上の構成の画像形成装置１００により印字条件を下記のように設定した。
・磁気ドラム線速：１００ｍｍ／秒。
・現像ローラ周速／磁気ドラム周速比：１．２。
・転写条件（中間転写）：中間転写体の磁気ドラムへの押圧力を０．１４７ＭＰａ（１．５ｋｇｆ／ｃｍ２）に設定。
・転写定着条件：中間転写体に対する転写定着ローラの押圧力を０．２４５ＭＰａ（２．５ｋｇｆ／ｃｍ２）に設定。
【０１１２】
以上の条件により、磁気ヘッド１２により磁気ドラム１０上に３０μｍ／本の縞模様の磁気潜像（ハーフトーン相当）を形成し、これに前記現像ローラにより液体現像剤を接触させて現像を行った。そして、現像されたトナー像を中間転写体１６に転写後、記録用紙に転写・定着して、画像を得た。
【０１１３】
（評価）
−画像の発色性−
画像の発色性は、次のように評価した。分光反射濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ９３９を用い測色し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊を求め、ジャパンカラー２００１タイプ３との色差ΔＥを求め発色性の指標とした。
◎：３未満
○：３〜１０
○−：１０〜１５
△：１５〜２０
×：２０以上
【０１１４】
−現像性の評価−
現像性は、次のように評価した。ドラム上のトナーを３Ｍ製メンディングテープに転写させ、単位面積あたりの現像重量を秤量し、４．５ｇ／ｍ２を現像性の判断基準とした。
◎：５．５ｇ／ｍ２以上
○：４．５〜５．５ｇ／  ｍ２
△：３．５〜４．５ｇ／  ｍ２
×：３．５ｇ／  ｍ２未満
【０１１５】
以上の結果を表１に示す。
【０１１６】
加えて、現像後の画像について、超深度レーザー顕微鏡を用いて現像されたトナーの量及び細線再現性の確認を行ったところ、その結果、各潜像ラインに対し現像されたトナーは平均高さで４μｍ、ライン幅は平均で４０μｍであり、前記磁気潜像に対し十分な現像性及び解像性を有していた。
【０１１７】
また、現像後の磁気ドラム上でトナー像が形成されていない部分には液体現像剤中の水性液体はほとんど付着しておらず、その結果、中間転写ドラム上や定着後の用紙上にも液体の付着はなかった。
さらに、定着後の画像におけるライン近傍を顕微鏡で確認したところ、画像上問題となるレベルのかぶりは認められなかった。
【０１１８】
以上の結果から、液体現像剤の磁気ドラムに対する撥水性を制御すると、磁気ドラムに対して水の付着を抑制し、小粒径の磁性トナーによりかぶりの発生を低減した画像が得られることが確認できた。
【０１１９】
［実施例Ａ１乃至Ａ５、比較例Ａ２］
比較例Ａ１において、磁性粉の含有量を表１に従った条件に変更した以外は、比較例Ａ１と同様にして磁性トナーを作製し、評価した。結果を表１に示す。
【０１２０】
【表１】
0005098786.tif 000002
【０１２１】
［［実施例Ｂ］］
［実施例Ｂ１］
実施例Ａ１において、磁性粉としてニッケル粉に変更した以外は、実施例Ａ１と同様にして磁性トナーを作製した。ニッケル粉は鉄系磁性粉（鉄粉）と比較して、単位重量あたりの磁化が低いことから、実施例Ａ１と同レベルの含有量では、磁性トナーとして機能せず、当該実施例Ａ１と同レベルの磁性トナーとして機能させるためには、トナー中に多量のニッケル粉を含有させる必要があった。この結果、ニッケル粉が光の透過を阻害する率が上がり、発色性を著しく低下させた。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施形態の画像形成装置の一例における現像領域の拡大模式図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０   磁気ドラム
１２   磁気ドラム
１３   規制部材
１４   現像装置
１４ａ 現像ローラ
１４ｂ 現像剤貯蔵容器
１５   撹拌部材
１６   中間転写体
１８   クリーナ
２０   消磁装置
２２   磁気潜像
２４   液体現像剤
２６   トナー像
２６ａ トナー粒子
２８   転写定着ローラ
２９   定着像
３０   用紙
１００ 画像形成装置
【図２】
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【図１】
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