(57)【要約】【課題】現像後に磁気潜像保持体上に残存する残留液体の量を減少させて記録用紙に皺が生じるのを効果的に抑止できる現像ユニット、プロセスカートリッジ、画像形成装置の提供。【解決手段】Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成され、前記磁気潜像保持体に対向するように保持される磁性ロール１５と、液体現像剤１４を磁気ドラム１０表面の磁気潜像２２に付着させる磁性ブラシ１４Ａが表面に植設され、磁性ロール１５に被せられ、磁性ロール１５の軸線の回りに磁気ローラ１０の回転方向と同方向または反対方向に回転するスリーブ１４と、液体現像剤を貯留するとともに、貯留されている液体現像剤を前記方向に回転するスリーブ１４の表面に供給する現像剤貯留容器１３と、を備える現像ユニット、前記現像ユニットと磁気ドラム１０とを備えるプロセスカートリッジ、および前記プロセスカートリッジを備える画像形成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に駆動される磁気潜像保持体の表面に形成された磁気潜像を、磁性トナーと液体状の媒体とを含有する液体現像剤で顕像化する現像ユニットであって、
Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成され、前記磁気潜像保持体に対向するように保持される磁性ロールと、
前記液体現像剤を前記磁気潜像保持体表面の磁気潜像に付着させる磁性ブラシが表面に植設されていると共に、前記磁性ロールに被せられ、前記磁性ロールの軸線の回りに磁気潜像保持体の駆動方向と同方向または反対方向に回転するスリーブと、
前記液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、
前記現像剤貯留手段に貯留されている液体現像剤を前記方向に回転するスリーブの表面に供給する現像剤供給手段と、
を備えることを特徴とする現像ユニット。
【請求項２】
前記液体現像剤は、前記媒体として水性媒体を含有する請求項１に記載の現像ユニット。
【請求項３】
前記磁性ブラシは、強磁性金属またはその合金によって形成されたブラシである請求項１または２に記載の現像ユニット。
【請求項４】
所定方向に駆動される共に、表面に磁気潜像が形成される磁気潜像保持体と、前記磁気潜像保持体の表面に形成された磁気潜像を、磁性トナーと液体状の媒体とを含有する液体現像剤で顕像化する現像手段とを有し、
前記現像手段は、
Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成され、前記磁気潜像保持体に対向するように保持される磁性ロールと、
前記液体現像剤を前記磁気潜像保持体表面の磁気潜像に付着させる磁性ブラシが表面に植設されていると共に、前記磁性ロールに被せられ、前記磁性ロールの軸線の回りに前記磁気潜像保持体の駆動方向と同方向または反対方向に回転するスリーブと、
前記液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、
前記現像剤貯留手段に貯留されている液体現像剤を前記方向に回転するスリーブの表面に供給する現像剤供給手段と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記磁気潜像保持体は表面が撥水性であって、前記液体現像剤は、前記媒体として水性媒体を含有する請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記磁性ブラシは、強磁性金属またはその合金によって形成されたブラシである請求項４または５に記載の現像ユニット。
【請求項７】
表面に磁気潜像が形成される磁気潜像保持体と、
前記磁気潜像保持体の表面に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手段と、
前記磁気潜像形成手段によって前記磁気潜像保持体の表面に形成された磁気潜像を、磁性トナーおよび媒体を含有する液体現像剤で現像してトナー像とする現像手段と、
前記現像手段で得られたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記トナー像が記録媒体に転写された後に前記磁気潜像保持体表面を消磁して磁気潜像を消す消磁手段と、を有し、
前記現像手段は、
Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成され、前記磁気潜像保持体に対向するように保持される磁性ロールと、
前記液体現像剤を前記磁気潜像保持体表面の磁気潜像に付着させる磁性ブラシが表面に植設されていると共に、前記磁性ロールに被せられ、前記磁性ロールの軸線の回りに前記磁気潜像保持体の駆動方向と同方向または反対方向に回転するスリーブと、
前記液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、
前記現像剤貯留手段に貯留されている液体現像剤を前記方向に回転するスリーブの表面に供給する現像剤供給手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ユニット、プロセスカートリッジ、およ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。この方式は、一般にマグネトグラフィと呼ばれている。
【０００３】
前記マグネトグラフィにおいては、磁気記録媒体における磁化状態は半永久的に保たれるから、１回潜像形成すると、現像・転写のプロセスを繰り返すだけできわめて多数のコピーが得られる。また、マルチコピーを得るのに潜像を記録し直す必要がないので、高速化への対応が可能である。さらに、磁気潜像は静電潜像と違って環境に対して安定である上、解像度の高い画像を得ることもできる。
【０００４】
一方、磁気潜像は容易に磁気的に形成および消去可能であり、刷版が不要なため、コストの低減が可能である。
【０００５】
前記マグネトグラフィに関しては、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。
【０００６】
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（いわゆる液体マグネトグラフィ）も検討されている（例えば、特許文献３、４参照）。このプロセスにおいては、トナーが液体中に含まれるため、高画質化のためにトナー粒径を小さくしてもトナークラウド等の問題が発生することはない。
【０００７】
また、液体トナーを用いる静電写真式の画像形成装置において、弾性体層を有し、像担持体に所定の圧力で接触させることで変形しながら、像担持体の回転に伴って像担持体との接触部で同方向に回転し、現像装置によって供給された液体トナーの余剰分をスクイズするスクイズローラを前記現像装置の下流側に設けることにより、背景部の被りを防止することが提案されているが（特許文献５）、このような考え方を前記液体マグネトグラフィに適用することも可能であると考えられる。
【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
【特許文献５】特開２０００−１１２２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、マグネトグラフィにおいて液体現像剤を用いる場合に、現像後に磁気潜像保持体上に残存する残留液体の量を減少させて記録用紙などの記録媒体に皺が生じるのを効果的に抑止でき、高画質な画像を安定して形成することが可能な現像ユニット、前記現像ユニットを備えるプロセスカートリッジ、および前記プロセスカートリッジを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、磁気潜像保持体の表面に形成された磁気潜像を、磁性トナーと液体状の媒体とを含有する液体現像剤で顕像化する現像ユニットであって、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成され、前記磁気潜像保持体に対向するように保持される磁性ロールと、前記液体現像剤を前記磁気潜像保持体表面の磁気潜像に付着させる磁性ブラシが表面に植設されていると共に、前記磁性ロールに被せられ、前記磁性ロールの軸線の回りに前記磁気潜像保持体の駆動方向と同方向または反対方向に回転するスリーブと、前記液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、前記現像剤貯留手段に貯留されている液体現像剤を前記方向に回転するスリーブの表面に供給する現像剤供給手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像ユニットにおいて、前記液体現像剤は、前記媒体として水性媒体を含有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の現像ユニットにおいて、前記磁性ブラシが強磁性金属またはその合金によって形成されたブラシであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明はプロセスカートリッジに関し、表面に磁気潜像が形成される磁気潜像保持体と、磁気潜像保持体の表面に形成された磁気潜像を、磁性トナーと液体状の媒体とを含有する液体現像剤で顕像化する現像手段とを有し、前記現像手段は、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成され、前記磁気潜像保持体に対向するように保持される磁性ロールと、前記液体現像剤を前記磁気潜像保持体表面の磁気潜像に付着させる磁性ブラシが表面に植設されていると共に、前記磁性ロールに被せられ、前記磁性ロールの軸線の回りに前記磁気潜像保持体の駆動方向と同方向または反対方向に回転するスリーブと、前記液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、前記現像剤貯留手段に貯留されている液体現像剤を前記方向に回転するスリーブの表面に供給する現像剤供給手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記磁気潜像保持体の表面が撥水性を有し、前記液体現像剤が前記媒体として水性媒体を含有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の現像ユニットにおいて、前記磁性ブラシが強磁性金属またはその合金によって形成されたブラシであることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、表面に磁気潜像が形成される磁気潜像保持体と、前記磁気潜像保持体の表面に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手段と、前記磁気潜像形成手段によって前記磁気潜像保持体の表面に形成された磁気潜像を、磁性トナーおよび媒体を含有する液体現像剤で現像してトナー像とする現像手段と、前記現像手段で得られたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記トナー像が記録媒体に転写された後に前記磁気潜像保持体表面を消磁して磁気潜像を消す消磁手段と、を有し、前記現像手段は、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成され、前記磁気潜像保持体に対向するように保持される磁性ロールと、前記液体現像剤を前記磁気潜像保持体表面の磁気潜像に付着させる磁性ブラシが表面に植設されていると共に、前記磁性ロールに被せられ、前記磁性ロールの軸線の回りに前記磁気潜像保持体の駆動方向と同方向または反対方向に回転するスリーブと、前記液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、前記現像剤貯留手段に貯留されている液体現像剤を前記方向に回転するスリーブの表面に供給する現像剤供給手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、たとえば液体現像剤を磁気潜像保持体の表面に流下させて磁気潜像を顕像化するカスケード現像を行う現像ユニットと比較して磁気潜像保持体表面への媒体の残存を抑えることのできる現像ユニットが提供される。
【００１７】
請求項２の発明によれば、磁気潜像保持体の表面を撥水性とし、液体現像剤の媒体を水性とすることにより、媒体として有機溶媒のような油性媒体を配合した液体現像剤を用いた場合に比較して磁気潜像保持体表面への媒体の残存を更に効果的に抑えることのできる現像ユニットが提供される。
【００１８】
請求項３の発明によれば、磁性ブラシとして強磁性金属またはその合金以外の材料からなるブラシを用いた場合に比較して磁性ブラシの強度および磁気潜像への磁性トナーの付着効率に優れた現像ユニットが提供される。
【００１９】
請求項４の発明によれば、たとえば液体現像剤を磁気潜像保持体の表面に流下させて磁気潜像を顕像化するカスケード現像を行うプロセスカートリッジと比較して磁気潜像保持体表面への媒体の残存を抑えることのできるプロセスカートリッジが提供される。
【００２０】
請求項５の発明によれば、前記磁気潜像保持体の表面が撥水性であり、液体現像剤に配合される媒体は水性媒体であるから、有機溶媒のような油性媒体が配合された液体現像剤を磁気潜像の顕像化に用いるプロセスカートリッジと比較して時期現像保持体表面への媒体の残存を効果的に抑止できる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、磁性ブラシとして強磁性金属またはその合金以外の材料からなるブラシを用いた場合に比較して磁性ブラシの強度および磁気潜像への磁性トナーの付着効率に優れたプロセスカートリッジが提供される。
【００２２】
請求項７の発明によれば、たとえばカスケード現像を行ってトナー像を形成する画像形成装置と比較して磁気潜像保持体表面への媒体の残存を抑えることができ、したがって記録用紙などの記録媒体に皺が生じるのを効果的に抑止できる画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
１．実施形態１
【００２４】
（１）構成
【００２５】
以下、本発明に係る画像形成装置の一例について説明する。なお、本発明に係る現像ユニットおよびプロセスカートリッジについても本実施形態で説明する。
【００２６】
図１に示すように、実施形態１に係る画像形成装置１００は、磁気ドラム１０（磁気潜像保持体）、磁気ヘッド１２（磁気潜像形成手段）、現像装置２３（現像手段）、中間転写体１６（転写手段）、クリーナ１８、消磁装置２０（消磁手段）、転写定着ローラ２８（転写手段）を備える。該磁気ドラム１０の外周に磁気ヘッド１２、現像装置１４、中間転写ローラ１６、転写定着ローラ２８、クリーナ１８、及び消磁装置２０が順次に設けられている。
【００２７】
以下、画像形成装置１００の各部分について説明する。
【００２８】
（磁気潜像保持体）
【００２９】
磁気潜像保持体の一例である磁気ドラム１０は、図１において矢印Ｂで示すように軸線の回りに時計回り方向に回転するドラム状の部材であって、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ことにより構成される。
【００３０】
下地層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、細密でむらのない下地層を形成することが好ましい。下地層は、メッキによって形成できるが、メッキ以外にも、スパッタや蒸着などの方法によっても形成できる。
【００３１】
また、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と磁気ドラム１０との間隙を精度良く維持する上で好適である。
【００３２】
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。
【００３３】
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たりしてもよい。また磁気潜像保持体は、磁気ドラム１０には限定されない。したがって、実施形態１においては、磁気ドラム１０に代えて、ベルト状の基材の表面に磁気記録層を形成した磁気潜像保持ベルトも使用できる。
【００３４】
磁気ドラム１０の表面は撥水性を有している。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。磁気ドラム１０においては、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たときに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したりすることがある。
【００３５】
前記磁気ドラム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ることにより測定される。また、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する。
【００３６】
磁気ドラム１０の表面に撥水性を付与するには、前述の手順で構成された磁気ドラムの表面に表面コートを行うことが望ましい。
前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や、光重合型フッ素樹脂組成物等の前記保護層表面への塗布や、該保護層表面へのフッ素原子含有ポリマーのスパッタリングによる全面被覆などが挙げられる。
【００３７】
磁気ドラム１０の表面に撥水性を付与する方法としては、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、前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。
【００３８】
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。
（磁気潜像形成手段）
【００３９】
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（図示せず。）から構成される。駆動回路は、外部のコンピュータ（図示せず。）に接続され、前記コンピュータから画像データが入力されると前記画像データに応じて磁気ヘッド１２を駆動する。
【００４０】
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る。磁気ヘッド１２としてフルライン型磁気ヘッドを用いる場合には、磁気ドラム１０に対して磁気ヘッド１２を走査する必要はないが、マルチチャンネル型磁気ヘッドを用いる場合には、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。
【００４１】
磁気ヘッド１２を走査する方法には、シリアル走査とヘリカル走査とがある。ヘリカル走査においては、磁気潜像２２を形成するときだけ、特別に磁気ドラム１２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。
【００４２】
一方、磁気ヘッド１２としてフルライン型磁気ヘッドを用いる場合には、例えば解像度６００ｄｐｉ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。これらのヘッドを並べてフルライン化すれば磁気ヘッド１２を走査する必要がなく極めて高速な記録が可能になる。また前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。
磁気ヘッド１２として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との何れを用いる場合においても、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、これにより磁気ドラム１０の磁気記録層が磁化されて磁気潜像２２が形成される。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。
【００４３】
磁気ヘッド１２で形成された磁気潜像２２は消磁装置２０で消去しない限り消えることはない故に、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返すことにより、１つの磁気潜像２２から多数枚のコピーを作成するマルチコピーを行うことができる。また、磁気潜像２２は湿度の影響を受けにくいため、電子写真式の画像形成装置で形成される静電潜像と比べて環境安定性に優れている。
【００４４】
（現像手段、現像剤貯留手段、現像剤供給手段）
【００４５】
図１〜図３に示すように、現像装置２３（現像手段）は、現像剤貯蔵容器１３（現像剤貯留手段、現像剤供給手段）と、現像剤貯蔵容器１３の内部に固定された磁性ロール１５と、磁性ロール１５の表面に被せられ、現像剤貯蔵容器１３内に貯留された液体現像剤２４をトナー供給領域において磁気ドラム１０へ供給するスリーブ１４とを具備する。
【００４６】
図３に示すように、磁性ロール１５は、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に形成され、トナー供給領域において磁気ドラム１０に対向するように保持されている。スリーブ１４は、磁性ロール１５の外側に被せられ、磁性ロール１５の回りに回転可能に保持されている円筒形の部材であって、図２に示すように表面には磁性ブラシ１４Ａが植設されている。
【００４７】
スリーブ１４は磁性ロール１５の軸線の回りに回転する。スリーブ１４の回転方向は、図１および図３において矢印Ａで示すように磁気ドラム１０の回転方向Ｂとは反対であってもよく、また、磁気ドラム１０の回転方向Ｂと同一であってもよい。スリーブ１４の回転方向を磁性ドラム１０の回転方向Ｂと反対にすれば、トナー供給領域においては磁気ドラム１０の表面とスリーブ１４の表面との移動方向が同一になるから、磁気ドラム１０とスリーブ１４との表面の相対速度差が小さくなる。したがって、磁気ドラム１０の表面がスリーブ１４の表面の磁性ブラシ１４Ａで擦られて損傷することが抑止される。一方、スリーブ１４の回転方向を磁性ドラム１０の回転方向Ｂと同一にすれば、トナー供給領域においては磁気ドラム１０の表面とスリーブ１４の表面との移動方向が反対になる。したがって、磁気ドラム１０とスリーブ１４との表面の相対速度差が、回転方向が反対のときと比較して大きくなるから、磁気ドラム１０の表面の磁気潜像２２へのトナーの付着量を増加させることができ、より濃度の高い画像が得られる。
【００４８】
磁性ブラシ１４Ａは、鉄、ニッケル、コバルトのような強磁性金属、前記強磁性金属の合金、フェライトのような強磁性酸化物、および前記強磁性金属、その合金、または強磁性酸化物を配合した合成繊維などにより、形成できる。磁性ブラシ１４Ａの長さは1〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【００４９】
現像剤貯蔵容器１３の内部には、磁性ロール１５およびスリーブ１４が半分程度浸漬される程度の深さで液体現像剤２４が貯留されている。現像剤貯蔵容器１３の内部には、液体残像材２４を攪拌するための攪拌羽２５が設けられている。
【００５０】
現像装置２３においては、磁性ロール１５に形成されたＮ極およびＳ極の磁極によって図３において点線で示すようにスリーブ１４を貫く方向に磁力線が形成される。したがって、磁性ブラシ１４Ａは、スリーブ１４の表面において前記磁力線に沿って立ち上がっている。
【００５１】
現像装置２３においては、磁性ロール１５およびスリーブ１４が、現像剤貯留容器１３に貯留された液体現像剤２４に浸漬された状態にあるから、現像剤貯留容器１３の内部においては、液体現像剤２４中の磁性トナー２６ａが磁性ロール１５からの磁力によって磁性ブラシ１４Ａに吸着される。
【００５２】
スリーブ１４は矢印Ａの方向に回転しているから、磁性ブラシ１４Ａに吸着された磁性トナー２６ａは、液体現像剤２４中の媒体と分離された状態で、矢印Ａの方向に持ち上げられ、トナー供給領域に向かって運ばれる。それまで磁性ブラシ１４Ａに吸着していた磁性トナー２６ａは、磁性ブラシ１４Ａから離脱して磁気ドラム１０表面の磁気潜像２２に吸着され、トナー像２６となる。
【００５３】
なお、現像装置２３は本発明の現像ユニットに相当し、また、現像装置２３と磁気ドラム１０とをユニット化することにより、プロセスカートリッジが構成される。
【００５４】
（転写手段）
現像装置２３で顕像化されたトナー像を用紙３０（記録媒体）に転写する転写手段３１は、図１および図３に示すように、磁気ドラム１０上に形成されたトナー像２６が最初に転写される中間転写ローラ１６と、図１における中間転写ローラ１６を挟んで磁気ドラム１０の反対側にニップを形成するように配置された転写定着ローラ２８とを有する。
【００５５】
中間転写ローラ１６は、表面が粘着性を有する低硬度シリコーンゴム層で形成されている。したがって、磁気ドラム１０の表面のトナー像２６は、中間転写ローラ１６に接触することにより、中間転写ローラ１６の表面に粘着転写される。
【００５６】
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いる。
【００５７】
転写手段３１においては、磁気ドラム１０の表面に形成されたトナー像２６が粘着転写によって中間転写ローラ１６の表面に粘着転写される。そして、トナー像２６が中間転写ローラ１６の表面に転写されるのにタイミングを合わせるように、中間転写ローラ１６と転写定着ローラ２８との間のニップに用紙３０が送給されることにより、用紙３０が転写定着ローラ２８によって中間転写ローラ１６の表面に押圧されて中間転写ローラ１６の表面のトナー像２６が用紙３０に転写される。
【００５８】
実施形態１の画像形成装置１００においては、転写手段３１は、中間転写ローラ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、図１に示すように中間転写ローラ１６が転写定着ローラ２８とローラ対を構成するため、中間転写ローラ１６と転写定着ローラ２８とが各々定着装置における定着ローラと押圧ローラとに準じた構成となって定着機能を発揮させることができる。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により中間転写ローラ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。
【００５９】
この状態でも、用いるトナー粒子の構成によっては用紙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たりしても定着像２９が剥がれることはない。
【００６０】
なお、実施形態１の画像形成装置１００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として中間転写ローラ１６に準じた構成のものを用いることができる。
【００６１】
（クリーナ）
【００６２】
前記磁気ドラム１０から中間転写ローラ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。
【００６３】
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。
【００６４】
（消磁手段）
【００６５】
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。
【００６６】
実施形態１の画像形成装置１００では、前記永久磁石式及び電磁石式のいずれも用いることができる。
【００６７】
（液体現像剤）
【００６８】
液体現像剤２４は、水性媒体中に磁性トナーを分散させて構成される。また、前記磁性トナーとしては、一般的に高分子化合物中に磁性粉を含む磁性重合体粒子を用いる。なお、前記磁性重合体粒子とは、磁性粉が重合体中に分散されてなる磁性粉分散粒子で構成されるものである。
【００６９】
−高分子化合物−
【００７０】
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を使用することができる。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、及び前記各樹脂の一部を架橋したものが使用できる。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。
【００７１】
前記のように、磁性トナーとしての前記磁性重合体粒子は水性媒体中に分散されるが、磁性重合体粒子を水系の分散媒に均一、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、磁性重合体粒子表面が通常の高分子粒子とは異なる特性を有していることから、通常の重合体粒子の構成では容易になし得ない場合がある。
【００７２】
本実施形態では、前記観点から、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、磁性重合体粒子の水性媒体に対する良好な分散性が得られ、前記撥水性を有する磁気潜像保持体に対して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。
【００７３】
前記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、前記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。
【００７４】
本実施形態における液体現像剤は、前記のように磁性トナー（磁性重合体粒子）を水性媒体中に分散させて構成される。したがって、磁性トナーとして、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。
【００７５】
本実施形態における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重合体粒子の安定性との視点、さらには、重合体粒子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。
【００７６】
前記水酸基量は、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。
【００７７】
水酸基量が０．１ｍｍｏｌ／ｇに満たないと、重合体粒子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、水中での重合体粒子の膨潤性が大きくなり操作性が悪くなる場合がある。
【００７８】
なお、前記水酸基量は、一般的な滴定法により求めることができる。例えば、前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ることができる。
【００７９】
前記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。
【００８０】
前記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ることができる。
【００８１】
尚ここで、前記（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。
【００８２】
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好ましい。
【００８３】
また、本実施形態の磁性重合体粒子は重合体中に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。
【００８４】
本実施形態で用いる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およ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ることができる。
【００８５】
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、重合体粒子中の磁性粉の分散、重合反応の制御性等の観点から好ましい。
【００８６】
前記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ることができる。
【００８７】
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）アクリレートが好ましく、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好ましい。
【００８８】
前記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％以下であることが好ましく、５質量％以上９５質量％以下であるこことがより好ましい。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％以下であることが好ましく、５０質量％以上９０質量％以下であることがより好適である。
【００８９】
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。
【００９０】
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することができる。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。
【００９１】
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。
【００９２】
さらに、本実施形態における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ることができる。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。
【００９３】
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を例示することができる。
【００９４】
−磁性粉−
【００９５】
一方磁性粉としては、磁性を示すＭＯ・Ｆｅ２Ｏ３またはＭ・Ｆｅ２Ｏ４の一般式で表されるマグネタイト、フェライト等を好ましく用いることができる。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を用いることができる。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を挙げることができる。中でも安価なマグネタイトをより好ましく用いることができる。
【００９６】
また、他の金属酸化物として、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｐｂ等の金属を単独あるいは複数用いた非磁性の金属酸化物および前記磁性を示す金属酸化物を使用できる。例えば非磁性の金属酸化物として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＣｒＯ２、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２系等を使用することができる。
【００９７】
後述する疎水化処理前の磁性粉の平均一次粒子径は、０．０２μｍ以上２．０μｍ以下の範囲であることが好ましい。磁性粉の平均一次粒子径が前記範囲にないと、磁性粉が凝集し易くなり、重合性単量体中への均一な分散が難しくなる場合がある。
【００９８】
前記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うことができるが、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好ましい。
【００９９】
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前記疎水性単量体に対する親和性を高めることができ、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を高めることができる。
【０１００】
磁性粉の含有量としては、求める磁力によって決定されるのであるが、本実施形態においては、磁性重合体粒子構成成分の総量に対して２質量％以上５０質量％以下とすることが望ましく、４質量％以上３０質量％以下とすることがより好適である。含有量を前記範囲とすることにより、十分な磁力が得られ、また重合体粒子として水性媒体に対する分散安定性を高めることができる。
【０１０１】
−その他の成分−
本実施形態の磁性重合体粒子には、更にポリマーの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させることができる。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することもできるが、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。
【０１０２】
以上の各単量体等を含む磁性重合体粒子の作製方法としては、例えば、まず前記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。
【０１０３】
また、前記混合液への磁性粉の分散には公知の方法が適用できる。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できる。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できる。
【０１０４】
本実施形態に好適に用いられる磁性重合体粒子を得るには、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することもできる。
【０１０５】
このようにして得られた磁性重合体粒子は、個数平均粒径が０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１．０μｍ以上８．０μｍ以下であることがより好ましい。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。
【０１０６】
また、前記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を維持できる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
前記カルボキシル基量は一般的な滴定法により求めることができる。例えば、前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ることができる。
【０１０９】
本実施形態における液体現像剤は、前記の磁性重合体粒子を水などの水性媒体中に分散させた粒子分散体である。
【０１１０】
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好ましい。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。
【０１１１】
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ことのできる各種副資材、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。
【０１１２】
具体的に、前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。
【０１１３】
前記分散剤としては、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ることができる。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、ブロックおよびグラフト共重合体等いずれの構造でもあってもよい。
【０１１４】
また、本実施形態において、蒸発性制御や界面特性制御の目的で、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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
本実施形態において、液体現像剤における磁性重合体粒子の分散粒子径は、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、前記磁性重合体粒子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。
【０１１８】
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重合体粒子を用いた場合には、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。
【０１１９】
このため、前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。
【０１２０】
前記液体現像剤の製造は、以下の手順により行うことができるが、これに限られるものではない。
【０１２１】
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、これに前記磁性重合体粒子を分散させる。分散には公知の方法が適用できる。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できる。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。
【０１２２】
液中で磁性重合体粒子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。
【０１２３】
本実施形態における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以下が好ましい。液体現像剤の粘度が１ｍＰａ・ｓ未満の場合、磁性重合体粒子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。
【０１２４】
（２）作用
【０１２５】
以下、画像形成装置１００の作用について説明する。
【０１２６】
外部のコンピュータから駆動回路に画像データが入力されると、駆動回路は磁気ヘッド１２を駆動する。これにより、磁気ドラム１０の表面には前記画像データに対応する磁気潜像２２が形成される。
【０１２７】
形成された磁気潜像２２は、現像装置２３によって液体現像剤２４によって現像される。これにより、磁気ドラム１０の表面における磁気潜像２２の部分に磁性トナー２６ａが付着し、磁気潜像２２が顕像化されてトナー像２６となる。
【０１２８】
このようにして形成されたトナー像２６は中間転写ローラ１６に転写され、更に用紙３０に転写される。
【０１２９】
一方、トナー像２６が中間転写ローラ１６に転写された後の残りの磁性トナー２６ａはクリーナ１８によって磁気ドラム１０の表面から除去される。そして、磁気ドラム１０の表面は、クリーナ１８によって磁性トナー２６ａが除去された後、消磁ヘッド２０によって消磁される。これにより、磁気潜像２２は消失し、磁気ドラム１０の表面に新たな磁気潜像２２を書き込むための準備が整う。但し、マルチコピーを行う場合は、消磁ヘッド２０における消磁を行うことなく、現像と転写とを繰り返す。
【実施例】
【０１３０】
１．実施例
【０１３１】
上記実施形態の作用を確認するため、以下の試験を行った。なお、以下において、「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。
【０１３２】
（磁性重合体粒子の作製）
磁性粉ＭＴＳ−０１０（戸田工業（株）製）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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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、磁性重合体粒子を得た。
【０１３８】
この磁性重合体粒子を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。
【０１３９】
また、熱重量分析（ＴＧＡ）による加熱による重量減少量から粒子中の磁性粉含有量を算出したところ、１５％であった。
【０１４０】
また、磁性重合体粒子の水酸基量は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。
【０１４１】
まず、重合体粒子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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
水酸基量＝（（Ｂ−Ｃ）×０．１×ｆ）／（ｗ−（ｗ×Ｄ／１００））：式（１）
【０１４４】
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。
【０１４５】
（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。
【０１４６】
・磁性重合体粒子：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
【０１４７】
以上の成分を混合し、ボールミルで３時間分散し、前記磁性重合体粒子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、３．０μｍであった。
【０１４８】
（画像形成）
【０１４９】
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。
【０１５０】
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微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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
磁気ヘッド１２としては、Ｍｎ−Ｚｎフェライトからなる６００ｄｐｉ相当の画素を形成できる４チャネルのフルライン型磁気ヘッドを用意した。
【０１５３】
現像装置２３としては、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を同心円状に配置した磁性ロール１５の外側に磁性ブラシ１４Ａとして平均長さ２ｍｍの軟鋼製のブラシが植設されたスリーブ１４を被せたものを現像剤貯蔵容器１３内部に配設したものを用い、現像剤貯蔵容器１３内部には、
【０１５４】
、図１および図３において矢印Ａで示すように磁気ドラム１０の回転方向Ｂとは反対側に回転させた。
【０１５５】
、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。
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℃となるように加熱できる構成とした。
【０１５６】
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。
【０１５７】
・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。
【０１５８】
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。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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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全く認められなかった。
【０１６２】
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コントロールした本実施形態の画像形成装置では、磁気ドラムに対して水を付着させることなく、小粒径の磁性トナーによりかぶりの発生なく高解像度の画像が得られることが確認できた。
２．比較例
【０１６３】
現像手段として図１および図３に示す現像装置２３に代え、磁気ドラム１０の上方から磁気ドラム１０におけるトナー供給領域に液体現像剤２４を流下させて磁気潜像２２を現像するカスケード型現像装置を用いた以外は実施例１と同様に実施した。
【０１６４】
その結果、磁気ドラム１０の表面における水性媒体の残存量が、実施例１の場合と比較して多くなることが判った。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】図１は、実施形態１に係る画像形成装置の構成の外洋を示す説明図である。
【図２】図２は、図１に示す画像形成装置に使用されるスリーブの構成を示す端面図である。
【図３】図３は、図１に示す画像形成装置の備える現像装置の構成を示す拡大図である。
【符号の説明】
【０１６６】
１０    磁気ドラム（磁気潜像保持体）
１２    磁気ヘッド（磁気潜像形成手段）
１３    現像剤貯蔵容器（現像剤貯留手段、現像剤供給手段）
１４    スリーブ
１４Ａ  磁性ブラシ
１５    磁性ローラ
１６    中間転写ローラ（転写手段）
１８    クリーナ
２０    消磁装置（消磁手段）
２２    磁気潜像
２３    現像装置（現像手段）
２４    液体現像剤
２６    トナー像
２８    転写定着ローラ（転写手段）
【図１】
2009229548.tif 000003
【図２】
2009229548.tif 000004
【図３】
2009229548.tif 000005