湿式画像形成装置および湿式画像形成方法
【課題】長期間にわたって、リブレット現象（Rivulets）の発生を防止し、優れた画像特性が安定的に得られる湿式画像形成装置および湿式画像形成方法を提供する。
【解決手段】感光体と、当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、を備えた湿式画像形成装置およびそれを用いた湿式画像形成方法であって、現像ローラーの表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とする。
【解決手段】感光体と、当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、を備えた湿式画像形成装置およびそれを用いた湿式画像形成方法であって、現像ローラーの表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式画像形成装置および湿式画像形成方法に関し、特に、リブレット現象（Rivulets）の発生が少ない湿式画像形成装置および湿式画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式画像形成装置においては、現像装置として、液体現像装置が搭載されており、感光体上に形成された静電潜像を、この液体現像装置から供給される液体現像剤によって現像する。
この際、感光体の表面全体が、現像剤に含まれる非水溶性溶剤で、部分的に覆われているため、連続的に現像を行った場合、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが悪くなって、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、液体現像剤によるスジ状の不均一な層（ムラ）であるリブレット現象の発生が大きな問題となる。
すなわち、リブレット現象が原因となって、画像特性が著しく低下しやすくなるとともに、カブリが発生しやすくなるという問題が見られた。
【０００３】
ここで、かかるリブレット現象を抑制すべく、液体現像方式の現像ローラーにおいて、現像前の現像ローラー上のトナー層に当接すると共に、バイアス電圧が印加される可撓性シートにより構成される電極構成を備えることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
より具体的には、図８に示すように、かかる可撓性シート３６２により構成される電極構成によれば、バイアス電圧に基づく電界の印加によるトナー層内部の電気泳動を利用して、トナー層を、トナーリッチ層と、キャリアリッチ層と、に略分離する。
そして、可撓性シート３６２と、現像液担持体としての現像ローラー３１２と、の間にある液体現像液の表面張力あるいは濡れ性を利用して、可撓性シート３６２を、現像ローラー３１２の表面に引きつけることにより、接触させることが提案されている。
【０００４】
また、液体現像電子写真装置に用いられる現像ローラーにおいて、キャリアによる体積変化を抑制すべく、軸体の外周に、所定の弾性体層を備えることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
より具体的には、トナーがキャリアに分散されてなる液体現像剤が用いられる液体現像電子写真装置に備えられ、軸体の外周に、弾性体層が周設されている液体現像電子写真装置用ローラーであって、かかる弾性体層は、二官能イソシアネートと、キャリアのｓｐ値よりも２以上大きなｓｐ値のポリエステルポリオールと、を反応させてなるポリウレタンから形成されていることを特徴とする液体現像電子写真装置用ローラーである。
【特許文献１】特開２００３−１８６３０８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００８−８９８２号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された液体現像方式の現像器では、バイアス電圧が印加される可撓性シートにより構成される特定の電極構成を備えなければならず、現像ローラーの構成が複雑化しやすいという問題が見られた。
また、バイアス電圧を印加したとしても、トナーリッチ層と、キャリアリッチ層と、の分離が不十分になって、リブレット現象の抑制が不十分になりやすいという問題も見られた。
一方、特許文献２に記載された液体現像方式の現像ローラーは、その表面におけるヤング率について何ら考慮していないために、キャリアによる体積変化を抑制できても、リブレット現象の抑制については、何ら防止できないという問題が見られた。
【０００６】
そこで、本発明者らは鋭意研究した結果、現像ローラーの少なくとも表面におけるヤング率を所定範囲内の値とすることによって、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止できることを見出した。
すなわち、本発明によれば、簡易な構成によって、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるようにせん断力を発生させることにより、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性が安定的に得られる湿式画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
感光体と、当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、を備えた湿式画像形成装置であって、
現像ローラーの少なくとも表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする湿式画像形成装置である。
すなわち、本発明によれば、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるようにせん断力を発生させることにより、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができる。
【０００８】
また、本発明を構成するにあたり、現像ローラーが、被覆層と、基材と、を含んで構成されており、当該被覆層におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成すると、被覆層と、基材の構成の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができる。
なお、被覆層は、表面層と称する場合があるが、その上に、さらに導電性樹脂層や表面処理層が形成される場合がある。したがって、そのような場合には、導電性樹脂層や表面処理層が最表面層となって、被覆層は、最表面層とはならないことになる。
【０００９】
また、本発明を構成するにあたり、現像ローラーの被覆層が、ウレタン樹脂を主構成材料として含んでおり、かつ、基材が、ウレタン樹脂以外のゴム材料を主構成材料として含んでいることが好ましい。
このように構成すると、現像ローラーの被覆層および基材の構成樹脂の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができ、さらには、所定の耐久性を得ることができる。
【００１０】
また、本発明を構成するにあたり、現像ローラーの被覆層の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を５０〜１００°の範囲内の値とするとともに、基材の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を３０〜１００°の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成すると、所定硬度を有する被覆層および基材の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができ、さらには、所定の耐リブレット性や耐久性を得ることができる。
なお、ＪＩＳ−Ａ硬度とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて測定されるタイプＡデュロメータ硬さを意味している。
【００１１】
また、本発明を構成するにあたり、絶縁性液体の粘度を１５〜３００ｍＰａ・ｓｅｃ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成すると、現像ローラーと、感光体との間で発生した相当のせん断力によって、液切れが良好になり、さらに長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができる。
【００１２】
また、本発明の別な態様は、感光体と、当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーを用いた湿式画像形成方法であって、
少なくとも表面のヤング率が８〜５０ＭＰａの範囲内の値である現像ローラーを用いることを特徴とする。
すなわち、本発明によれば、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるようにせん断力を発生させることにより、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態は、図１に例示するように、
感光体と、
当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、
感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、を備えた湿式画像形成装置であって、
現像ローラーの少なくとも表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする湿式画像形成装置である。
【００１４】
すなわち、図２（ａ）に、せん断力の発生モデルと、液切れの様子を示すように、ヤング率が比較的大きい現像ローラーと、感光体との間では、発生するせん断力が小さく、液切れ特性が低下するとともに、広がり幅（ｌ１）が小さくなる。したがって、リブレット現象が発生しやすくなって、画像特性も劣化しやすくなる。
一方、図２（ｂ）に示すように、ヤング率が比較的小さい現像ローラーと、感光体との間では、比較的大きなせん断力が発生することにより、液切れ特性が向上するとともに、広がり幅（ｌ２）が大きくなる。それにより、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができる。
以下、図３に示すように、カラー画像形成用のタンデム型の湿式画像形成装置（カラープリンタ）１５０の場合を例にとって、図１に例示する湿式画像形成装置１０を具体的に説明する。
【００１５】
１．基本構成
図３に示すカラープリンタ１５０は、画像形成のための様々なユニットや部品が収納される上側本体部１５０Ａと、この上側本体部１５０Ａの下部に配置され、各色用の液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢ（混合液体供給システム）が収納される下側本体部１５０Ｂと、から構成されている。
【００１６】
そして、上側本体部１５０Ａには、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部２と、用紙を収容する用紙収納部３と、画像形成部２で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部４と、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部５と、定着の完了した用紙を排紙する排出部６と、用紙収納部３から排出部６まで用紙を搬送する用紙搬送部７と、が含まれている。
【００１７】
ここで、画像形成部２は、中間転写ベルト２１と、この中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢとを備える。
また、中間転写ベルト２１は、導電性を有する使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状部材であり、図中、時計回りに循環駆動される。
なお、中間転写ベルト２１の循環駆動において外側を向く面を以下、表面と称し、他方の面を裏面と称する。
【００１８】
また、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、中間転写ベルト２１の近傍に４つ並べて中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と、二次転写部４との間に配置される。
なお、各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。
【００１９】
また、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、感光体ドラム５１と、帯電装置５３と、ＬＥＤ露光装置５４と、現像装置１８と、一次転写ローラー２０と、クリーニング装置５８と、除電装置５２と、を備えている。
そして、各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢに対応して、それぞれ液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが、下側本体部１５０Ｂに設けられ、各色の液体現像剤の供給、並びに回収が行われるようになっている。
【００２０】
２．感光体
湿式現像画像形成装置に装着する感光体としては、単層型と積層型とがあるが、いずれも適用可能である。
ただし、特に正負いずれの帯電性にも使用できること、構造が簡単で製造が容易であること、感光体層を形成する際の被膜欠陥を抑制できること、層間の界面が少なく、光学的特性を向上できること等の理由から、単層型に適用することがより好ましい。
【００２１】
また、耐久性に優れていることから、アモルファスシリコン感光体を用いることが好ましい。
以下、図４に示すアモルファスシリコン感光体５１を例にとって、感光体の詳細について説明する。
【００２２】
（１）導電性基板
図４に、アモルファスシリコン感光体５１の部分的断面図を示すが、アモルファスシリコン感光体５１は、通常、コアとして導電性基板５１ａを含んでおり、アルミニウム合金などの導電部材でもって構成するか、もしくは樹脂やガラスの表面に導電性膜を蒸着などから構成してもよい。
【００２３】
ここで、導電性基板を構成する材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、ＳＵＳ（ステンレススチール）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などの金属材料やそれらの合金材料などが挙げられる。
【００２４】
また、樹脂やガラス、セラミックスなどの絶縁性材料の表面を、上述した金属やＩＴＯ、ＳｎＯ2 などの透明導電性材料で導電処理したものなども挙げられる。
中でも、アルミニウム合金材料を用いると、低コストで感光体の軽量化が可能なばかりか、ａ−Ｓｉ系光導電層あるいはキャリア注入阻止層との密着性が高く、それにより感光体の信頼性も向上するといった点で好適である。
【００２５】
（２）キャリア注入阻止層
また、図４に示すように、キャリア注入阻止層５１ｂは、アモルファスシリコン系材料（ａ−Ｓｉ系材料）を母材にして、それに水素（Ｈ）やフッ素（Ｆ）を含有させ、さらに周期律表第III 族、第IV族、第Ｖ族のうち少なくとも１種の元素を含有させて構成することが好ましい。
また、Ｃ、Ｎ、Ｏなどの元素を、キャリア注入阻止層の構成材料として、さらに含有させることも好ましい。
【００２６】
（３）光導電層
また、図４に示すように、アモルファスシリコン系材料からなる光導電層５１ｃとしては、アモルファス状態を略してａ−と表示した場合、例えば、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＣＮ、ａ−ＳｉＮＯ、ａ−ＳｉＣＯ、ａ−ＳｉＮ、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｃ、ａ−ＣＮ、ａ−ＳｉＯ等から構成してあることが好ましい。
また、水素（Ｈ）やフッ素（Ｆ）などの元素を、アモルファスシリコン系材料の一部として、さらに含有させることも好ましい。
【００２７】
（４）被覆層
また、図４に示すように、被覆層５１ｄは、アモルファス状態の珪素（Ｓｉ）および／または炭素（Ｃ）の原子から構成するとともに、酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種の原子と、水素（Ｈ）またはフッ素（Ｆ）のうち少なくとも１種の原子とを含有することが好ましい。
例えば、そのＳｉ原子とＣ原子との比率をＳｉ1-x Ｃx で表示した場合には、ｘを０．４≦ｘ≦１．０の範囲にすると、モース硬度が８〜１１になることが確認されている。
なお、かかる被覆層の膜厚を０．１〜１０μｍの範囲内の値とすることが好ましく、０．３〜５μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２８】
（５）直径
また、感光体の直径（Ｄｐｃ）を３０〜３００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、感光体の直径（Ｄｐｃ）が３０ｍｍ未満となると、現像ローラーとの間で発生するせん断力が小さくなって、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止することが困難となる場合があるためである。
一方、感光体の直径（Ｄｐｃ）が３００ｍｍを超えると、湿式画像形成装置が大型化したり、感光体との間で発生するせん断力が過度に大きくなって、それにより、トナーの離型性が悪くなり、画像濃度が低下する場合があるためである。
したがって、感光体の直径（Ｄｐｃ）を３５〜２００ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、４０〜１００ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２９】
４．帯電装置
また、帯電装置としては、公知の態様とすることができるが、例えば、スコロトロン型帯電装置とすることが好ましい。
【００３０】
５．液体現像装置
（１）基本的構成
また、液体現像装置１８は、図１に示すように、トナーを含有する液体現像剤１１を貯溜する液体現像剤タンク４５を、その外部に備えている。
また、かかる液体現像装置１８の内部には、現像ローラー１２と、アニロックスローラー１３と、汲み上げローラー１４と、ドクターブレード１５と、クリーニングブレード３３と、帯電装置１７と、クリーニング手段３２等が設けられており、現像ローラー１２、アニロックスローラー１３、および汲み上げローラー１４は、それぞれ歯車列等からなる駆動手段により回転駆動される。
そして、アニロックスローラー１３と、汲み上げローラー１４と、の当接部近傍であって、汲み上げローラー１４上に、供給装置１８ｃによって、所定のトナー濃度を有する液体現像剤１１が供給されている。
【００３１】
また、汲み上げローラー１４の上方に、アニロックスローラー１３が設けられている。そして、かかるアニロックスローラー１３の上方には、現像ローラー１２がさらに設けられている。
そして、汲み上げローラー１４とアニロックスローラー１３、及びアニロックスローラー１３と現像ローラー１２は、それぞれ当接している。
【００３２】
また、ドクターブレード１５は、アニロックスローラー１３の上部、かつ現像ローラー１２に対して、アニロックスローラー１３の回転方向の上流側に、アニロックスローラー１３の軸線方向について、その一端が当接しており、アニロックスローラー１３のローラー面に供給された液体現像剤１１が表面に彫られた溝（凹部）に保持され、かかる液体現像剤１１の量を規制している。
そして、感光体ドラム５１は、液体現像装置１８の外側にあって、現像ローラー１２に当接している。
【００３３】
（２）液体現像剤
また、液体現像装置１８に外部に設けてある液体現像剤貯溜槽（液体現像剤タンク）４５には、トナー粒子と絶縁性液体であるキャリアからなる液体現像剤１１が貯溜されている。
かかる液体現像剤１１は、シリコンオイル等の非極性、すなわち、電気的に中性の溶媒であるキャリア液中にトナー粒子が高濃度で分散するように調整されている。
また、トナー粒子は、エポキシ等の樹脂（バインダー）、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料等から構成されている。
そして、この液体現像剤１１を、現像剤担持体としての現像ローラー１２から、感光体ドラム５１のＬＥＤ露光装置５４によって光が照射された部分の静電潜像に、供給することにより、感光体ドラム５１にトナー像を現像することができる。
【００３４】
また、絶縁性液体の粘度を１５〜３００ｍＰａ・ｓｅｃ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、絶縁性液体の粘度をこのような範囲に制限することにより、トナー粒子の泳動速度が早くなるとともに、レベリング性が良好となり、リブレット解消に寄与するためである。
すなわち、泳動時間が遅いと、トナー粒子の残ったキャリア液がせん断プロセス（感光体と現像ローラーのニップ離れ際）に移行してしまうことになる。したがって、トナー粒子が残ったままの液体は、粘度が高くなって、リブレットになりやすくなる。
また、レベリング性は、波打った液面が平滑になる時間によって表されるが、レベリング性が良好というのは、波打った液面が平滑になるのにかかる時間が短い事を示している。つまり短い時間でリブレットが解消されることになる。
【００３５】
（３）現像ローラー
上述したように、現像ローラーの表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる現像ローラーの表面におけるヤング率が、８ＭＰａ未満の値となると、所定のせん断力は発生するものの、今度は、機械的強度や耐久性が低下し、さらには、現像ローラーの駆動初期状態において、現像量が一定しない場合があるためである。
一方、かかる現像ローラーの表面におけるヤング率が、５０ＭＰａを越えた値になると、現像ローラーと、感光体との間で、所定のせん断力が発生せず、液体現像剤の液切が悪くなって、リブレット現象が発生しやすくなるためである。
したがって、現像ローラーの表面におけるヤング率を１５〜４０ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましく、１５〜３５ＭＰａの範囲内の値とすることがより好ましく、１５〜３０ＭＰａの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３６】
また、図５（ａ）に示すように、現像ローラー１２が、被覆層１２ａと、基材１２ｂと、を含んで構成されており、当該被覆層１２ａにおけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、被覆層と、基材と、を含んで現像ローラーが構成されているから、被覆層の選定のみによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができるためである。
なお、かかる基材の構成材料の種類としては特に制限されるものでなく、例えば、樹脂材料、ゴム材料、金属材料、セラミック材料、ガラス材料等の一つ単独または二種以上の組み合わせを例示することができる。
【００３７】
また、現像ローラーの被覆層が、ウレタン樹脂を主構成材料として含んでおり、かつ、基材が、ウレタン樹脂以外のゴム材料を主構成材料として含んでいることが好ましい。
この理由は、このように構成すると、現像ローラーの被覆層および基材の構成樹脂の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができ、さらには、所定の耐久性を得ることができるためである。
すなわち、現像ローラーの被覆層において、ウレタン樹脂原材料としてのアルコール化合物（ジオール化合物等）や、イソシアネート化合物（ジイソシアネート化合物等）の種類や添加割合を変えるだけで、所望のヤング率の値を得やすい一方、ウレタン樹脂であれば、現像ローラーとして、優れた耐久性を得ることができるためである。
また、基材を構成するウレタン樹脂以外のゴム材料としては、例えば、天然ゴム材料、ブチルゴム材料、シリコーンゴム材料、アクリルゴム材料、クロロプレンゴム材料、フッ素ゴム材料、熱可塑性エラストマー等一種単独または二種以上の組み合わせから構成することが好ましい。
【００３８】
また、現像ローラーの被覆層の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を５０〜１００°の範囲内の値とするとともに、基材の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を２０〜７０°の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように構成すると、現像ローラーの被覆層および基材の硬度の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができ、さらには、所定の耐久性を得ることができるためである。
すなわち、現像ローラーの被覆層の硬度が５０°未満の値となると、被覆層の構成材料に関して、選択の余地が過度に制限される場合があるためである。
また、現像ローラーの被覆層の硬度が１００°を越えた値となると、ニップでせん断力が働きにくくなり、リブレットが発生する場合があるためである。
また、現像ローラーの基材の硬度が２０°未満の値となると、機械強度が下がり破損しやすくなる場合があるためである。
また、現像ローラーの基材の硬度が７０°を越えた値となると、液の通過がしにくくなり、液溜りができ、画像不具合の元となる場合があるためである。
したがって、現像ローラーの被覆層の硬度を５０〜１００°の範囲内の値とするとともに、基材の硬度を２０〜７０°の範囲内の値とすることがより好ましく、現像ローラーの被覆層の硬度を６０〜１００°の範囲内の値とするとともに、基材の硬度を２５〜６０°の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３９】
また、被覆層の厚さを０．０１〜５０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、被覆層の厚さが０．０１ｍｍ未満の値となると、現像ローラーと、感光体とのニップ部における、広がり幅が小さくなり、十分なせん断力が得られなくなる場合があるためである。
一方、かかる被覆層の厚さが５０ｍｍを超えた値になると、被覆層を均一に形成することが困難となる場合があるためである。
したがって、被覆層の厚さを１〜２０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、２〜１０ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００４０】
また、図５（ｂ）に示すように、現像ローラー１２´の表面に、導電性樹脂層１２ｃが形成してあることが好ましい。すなわち、図５（ｂ）に示す現像ローラー１２´の場合、被覆層１２ａと、基材１２ｂと、を含んで構成されており、さらに、被覆層１２ａの上に、導電性樹脂層１２ｃが形成してある構成である。
この理由は、このように構成すると、電気的に、現像ローラーと、感光体との間における液体現像剤の液切れがさらに良好になって、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができるためである。
【００４１】
また、導電性樹脂層を設ける場合、その厚さを５〜５０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、導電性樹脂層の厚さが、５μｍ未満の値となると、機械的強度が下がる場合があるためである。
一方、かかる導電性樹脂層の厚さが、５０μｍを越えた値になると、コート層が不均一になる場合があるためである。
したがって、現像ローラーの被覆層に設ける導電性樹脂層の厚さを５〜５０μｍの範囲内の値とすることが好ましく、１０〜３０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００４２】
また、導電性樹脂層を設ける場合、その構成材料として、フッ素樹脂、ウレタンゴム等の樹脂を基材として、それに、所定量の導電性材料を混合することが好ましい。
この理由は、このような構成材料であれば、硬度、ヤング率、反発弾性率、濡れ性等の物性をコントロールすることができるためである。
【００４３】
また、液体現像装置の一部を構成する現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）は特に制限されるものではないが、通常、１０〜２８０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）が１０ｍｍ未満となると、感光体との間で発生するせん断力が大きくなって、それに起因して、トナーの離型性が悪くなり、画像濃度が低下する場合があるためである。
一方、現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）が２８０ｍｍを超えると、感光体との間で発生するせん断力が過度に小さくなって、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止することが困難となる場合があるためである。
したがって、現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）を１５〜１８０ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２０〜５０ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４４】
（４）関係式
また、感光体の直径をＤｐｃとし、現像ローラーの直径をＤｄｒとしたときに、(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＞０の関係式を満足することが好ましい。
この理由は、感光体の直径（Ｄｐｃ）と、現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）を考慮することにより、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるようにせん断力を発生させるためである。
すなわち、高いせん断力により、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができるためである。
【００４５】
但し、より有効にリブレット現象の発生を防止すべく、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＞１０ｍｍを満足することがより好ましく、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＞２０ｍｍを満足することがさらに好ましい。
一方、湿式画像形成装置の大きさが過度に大きくならないことを考慮すると、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＜１００ｍｍを満足することが好ましく、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＜８０ｍｍを満足することがより好ましく、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＜５０ｍｍを満足することがさらに好ましい。
【実施例】
【００４６】
［実施例１］
１．湿式画像形成装置の準備
（１）感光体の準備
直径が４０ｍｍのアモルファスシリコン感光体を準備した。
なお、アモルファスシリコン感光体の形態は、図４に示す構成に準拠した。
【００４７】
（２）現像ローラーの準備
次いで、ウレタンゴム材料からなり、基材硬度が３０°である基材の周囲に、ジオール化合物およびジイソシアネート化合物から、ヤング率が２５．６ＭＰａであって、直径が２０ｍｍとなるように、厚さ２ｍｍのウレタン樹脂被覆層を、金型を用いて積層したものを、実施例１における現像ローラーとした。
なお、被覆層のヤング率の微調整のため、ウレタン樹脂中に、フッ素化合物（ＰＦＡ）を所定量添加したり、ウレタン樹脂の表面に、所定の被覆剤を塗布した。
【００４８】
（３）湿式画像形成装置の準備
準備したアモルファスシリコン感光体および現像ローラーを、京セラミタ製の湿式画像形成装置の実験器に搭載し、実施例１の湿式画像形成装置とした。
【００４９】
２．湿式画像形成装置の評価
得られた湿式画像形成装置を用いて、印刷実験（５０％面積率ドット図、Ａ４紙、３００、０００枚連続印刷）を行った。
次いで、図６に測定方法の流れを示すように、得られた画像における濃度ピークと、濃度平均値の差を測定し、得られた値を基にリブレット評価を実施した。なお、１０ｍｍ角の５０％面積率のパッチ画像をＡ４サイズ用紙（横通紙）に３箇所形成した。
すなわち、得られた各パッチ画像１００倍で撮影し、パッチ内の任意の５箇所（一箇所は２５０×５０Ｐｉｘｅｌの範囲）を、画像解析ソフト（Ｉｍａｇｅ Ｊ、フリーソフト）を用いて平均値とピーク値を求め、各パッチ画像について５箇所のピーク値と平均値をそれぞれ求め、さらにパッチ画像３箇所のピーク値と平均値の平均を求めて、リブレット値を算出した。
○：濃度差が２０未満である。
△：濃度差が２０〜２５未満である。
×：濃度差が２５以上である。
【００５０】
［実施例２］
実施例２では、ウレタンゴム材料からなり、基材硬度が５０°である基材を用いて、その周囲に、ウレタンからなるヤング率が２５．６ＭＰａである被覆層を備えた現像ローラーを用いたほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５１】
［実施例３］
実施例３では、被覆層のヤング率が３１．９ＭＰａである現像ローラーを使用したほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５２】
［実施例４］
実施例４では、被覆層のヤング率が１９．６ＭＰａである現像ローラーを使用したほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５３】
［比較例１］
比較例１では、被覆層のヤング率が５６．１ＭＰａである現像ローラーを使用したほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５４】
［比較例２］
比較例２では、シリコーンゴム材料からなり、基材硬度が２５°である基材を用いて、その周囲に、フッ素系樹脂からなるヤング率が３００ＭＰａである被覆層を備えた現像ローラーを用いたほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５５】
［比較例３］
比較例３では、シリコーンゴム材料からなり、基材硬度が５０°である基材を用いて、その周囲に、フッ素系樹脂からなるヤング率が３００ＭＰａである被覆層を備えた現像ローラーを用いたほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５６】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の湿式画像形成装置および湿式画像形成方法によれば、現像ローラーの表面におけるヤング率を所定範囲に制限することによって、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるべく、所定のせん断力を発生させることができるようになった。
したがって、長期間にわたってリブレット現象やカブリの発生を防止し、優れた画像特性が安定的に得られるようになった。
よって、本発明の湿式画像形成装置を、各種プリンタ、ファクシミリ、コピー機等として、好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る湿式画像形成装置を説明にするために供する図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、感光体と、現像ローラーとの間で、せん断力が発生する機構および液切れ性を説明にするために供する図である。
【図３】液体現像装置を搭載したタンデム型湿式カラー画像形成装置を説明にするために供する図である。
【図４】アモルファスシリコン感光体を説明にするために供する部分断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、現像ローラーの変形例を説明にするために供する図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、リブレット現象の評価手順を説明にするために供する図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、リブレット現象を説明にするために供する図である。
【図８】（ａ）〜（ｂ）は、従来の液体現像装置の構成を説明にするために供する図である。
【符号の説明】
【００５９】
２：画像形成部
３：用紙収納部
４：二次転写部
５：定着部
６：排出部
７：用紙搬送部
１０：湿式画像形成装置
１１：液体現像剤
１２：現像ローラー（現像剤担持体）
１２ａ：被覆層（表面層）
１２ｂ：基材
１２ｃ：導電性樹脂層
１３：アニロックスローラー
１４：汲み上げローラー
１５：ドクターブレード
１７：帯電装置
１８：液体現像装置
１８ａ：回収液溜め
１８ｂ：廃棄液溜め
１８ｃ：供給装置
２０：一次転写ローラー
２１：中間転写ベルト
２２：クリーニング部
３２：クリーニングローラー
３３：クリーニングブレード
４５：液体現像剤タンク
５１：感光体ドラム
５２：除電装置
５３：帯電装置
５４：ＬＥＤ露光装置
５７：クリーニングブレード
５８：研磨装置
１５０：カラープリンタ（湿式画像形成装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式画像形成装置および湿式画像形成方法に関し、特に、リブレット現象（Rivulets）の発生が少ない湿式画像形成装置および湿式画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式画像形成装置においては、現像装置として、液体現像装置が搭載されており、感光体上に形成された静電潜像を、この液体現像装置から供給される液体現像剤によって現像する。
この際、感光体の表面全体が、現像剤に含まれる非水溶性溶剤で、部分的に覆われているため、連続的に現像を行った場合、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが悪くなって、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、液体現像剤によるスジ状の不均一な層（ムラ）であるリブレット現象の発生が大きな問題となる。
すなわち、リブレット現象が原因となって、画像特性が著しく低下しやすくなるとともに、カブリが発生しやすくなるという問題が見られた。
【０００３】
ここで、かかるリブレット現象を抑制すべく、液体現像方式の現像ローラーにおいて、現像前の現像ローラー上のトナー層に当接すると共に、バイアス電圧が印加される可撓性シートにより構成される電極構成を備えることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
より具体的には、図８に示すように、かかる可撓性シート３６２により構成される電極構成によれば、バイアス電圧に基づく電界の印加によるトナー層内部の電気泳動を利用して、トナー層を、トナーリッチ層と、キャリアリッチ層と、に略分離する。
そして、可撓性シート３６２と、現像液担持体としての現像ローラー３１２と、の間にある液体現像液の表面張力あるいは濡れ性を利用して、可撓性シート３６２を、現像ローラー３１２の表面に引きつけることにより、接触させることが提案されている。
【０００４】
また、液体現像電子写真装置に用いられる現像ローラーにおいて、キャリアによる体積変化を抑制すべく、軸体の外周に、所定の弾性体層を備えることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
より具体的には、トナーがキャリアに分散されてなる液体現像剤が用いられる液体現像電子写真装置に備えられ、軸体の外周に、弾性体層が周設されている液体現像電子写真装置用ローラーであって、かかる弾性体層は、二官能イソシアネートと、キャリアのｓｐ値よりも２以上大きなｓｐ値のポリエステルポリオールと、を反応させてなるポリウレタンから形成されていることを特徴とする液体現像電子写真装置用ローラーである。
【特許文献１】特開２００３−１８６３０８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００８−８９８２号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された液体現像方式の現像器では、バイアス電圧が印加される可撓性シートにより構成される特定の電極構成を備えなければならず、現像ローラーの構成が複雑化しやすいという問題が見られた。
また、バイアス電圧を印加したとしても、トナーリッチ層と、キャリアリッチ層と、の分離が不十分になって、リブレット現象の抑制が不十分になりやすいという問題も見られた。
一方、特許文献２に記載された液体現像方式の現像ローラーは、その表面におけるヤング率について何ら考慮していないために、キャリアによる体積変化を抑制できても、リブレット現象の抑制については、何ら防止できないという問題が見られた。
【０００６】
そこで、本発明者らは鋭意研究した結果、現像ローラーの少なくとも表面におけるヤング率を所定範囲内の値とすることによって、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止できることを見出した。
すなわち、本発明によれば、簡易な構成によって、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるようにせん断力を発生させることにより、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性が安定的に得られる湿式画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
感光体と、当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、を備えた湿式画像形成装置であって、
現像ローラーの少なくとも表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする湿式画像形成装置である。
すなわち、本発明によれば、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるようにせん断力を発生させることにより、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができる。
【０００８】
また、本発明を構成するにあたり、現像ローラーが、被覆層と、基材と、を含んで構成されており、当該被覆層におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成すると、被覆層と、基材の構成の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができる。
なお、被覆層は、表面層と称する場合があるが、その上に、さらに導電性樹脂層や表面処理層が形成される場合がある。したがって、そのような場合には、導電性樹脂層や表面処理層が最表面層となって、被覆層は、最表面層とはならないことになる。
【０００９】
また、本発明を構成するにあたり、現像ローラーの被覆層が、ウレタン樹脂を主構成材料として含んでおり、かつ、基材が、ウレタン樹脂以外のゴム材料を主構成材料として含んでいることが好ましい。
このように構成すると、現像ローラーの被覆層および基材の構成樹脂の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができ、さらには、所定の耐久性を得ることができる。
【００１０】
また、本発明を構成するにあたり、現像ローラーの被覆層の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を５０〜１００°の範囲内の値とするとともに、基材の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を３０〜１００°の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成すると、所定硬度を有する被覆層および基材の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができ、さらには、所定の耐リブレット性や耐久性を得ることができる。
なお、ＪＩＳ−Ａ硬度とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて測定されるタイプＡデュロメータ硬さを意味している。
【００１１】
また、本発明を構成するにあたり、絶縁性液体の粘度を１５〜３００ｍＰａ・ｓｅｃ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成すると、現像ローラーと、感光体との間で発生した相当のせん断力によって、液切れが良好になり、さらに長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができる。
【００１２】
また、本発明の別な態様は、感光体と、当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーを用いた湿式画像形成方法であって、
少なくとも表面のヤング率が８〜５０ＭＰａの範囲内の値である現像ローラーを用いることを特徴とする。
すなわち、本発明によれば、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるようにせん断力を発生させることにより、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態は、図１に例示するように、
感光体と、
当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、
感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、を備えた湿式画像形成装置であって、
現像ローラーの少なくとも表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする湿式画像形成装置である。
【００１４】
すなわち、図２（ａ）に、せん断力の発生モデルと、液切れの様子を示すように、ヤング率が比較的大きい現像ローラーと、感光体との間では、発生するせん断力が小さく、液切れ特性が低下するとともに、広がり幅（ｌ１）が小さくなる。したがって、リブレット現象が発生しやすくなって、画像特性も劣化しやすくなる。
一方、図２（ｂ）に示すように、ヤング率が比較的小さい現像ローラーと、感光体との間では、比較的大きなせん断力が発生することにより、液切れ特性が向上するとともに、広がり幅（ｌ２）が大きくなる。それにより、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができる。
以下、図３に示すように、カラー画像形成用のタンデム型の湿式画像形成装置（カラープリンタ）１５０の場合を例にとって、図１に例示する湿式画像形成装置１０を具体的に説明する。
【００１５】
１．基本構成
図３に示すカラープリンタ１５０は、画像形成のための様々なユニットや部品が収納される上側本体部１５０Ａと、この上側本体部１５０Ａの下部に配置され、各色用の液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢ（混合液体供給システム）が収納される下側本体部１５０Ｂと、から構成されている。
【００１６】
そして、上側本体部１５０Ａには、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部２と、用紙を収容する用紙収納部３と、画像形成部２で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部４と、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部５と、定着の完了した用紙を排紙する排出部６と、用紙収納部３から排出部６まで用紙を搬送する用紙搬送部７と、が含まれている。
【００１７】
ここで、画像形成部２は、中間転写ベルト２１と、この中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢとを備える。
また、中間転写ベルト２１は、導電性を有する使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状部材であり、図中、時計回りに循環駆動される。
なお、中間転写ベルト２１の循環駆動において外側を向く面を以下、表面と称し、他方の面を裏面と称する。
【００１８】
また、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、中間転写ベルト２１の近傍に４つ並べて中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と、二次転写部４との間に配置される。
なお、各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。
【００１９】
また、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、感光体ドラム５１と、帯電装置５３と、ＬＥＤ露光装置５４と、現像装置１８と、一次転写ローラー２０と、クリーニング装置５８と、除電装置５２と、を備えている。
そして、各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢに対応して、それぞれ液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが、下側本体部１５０Ｂに設けられ、各色の液体現像剤の供給、並びに回収が行われるようになっている。
【００２０】
２．感光体
湿式現像画像形成装置に装着する感光体としては、単層型と積層型とがあるが、いずれも適用可能である。
ただし、特に正負いずれの帯電性にも使用できること、構造が簡単で製造が容易であること、感光体層を形成する際の被膜欠陥を抑制できること、層間の界面が少なく、光学的特性を向上できること等の理由から、単層型に適用することがより好ましい。
【００２１】
また、耐久性に優れていることから、アモルファスシリコン感光体を用いることが好ましい。
以下、図４に示すアモルファスシリコン感光体５１を例にとって、感光体の詳細について説明する。
【００２２】
（１）導電性基板
図４に、アモルファスシリコン感光体５１の部分的断面図を示すが、アモルファスシリコン感光体５１は、通常、コアとして導電性基板５１ａを含んでおり、アルミニウム合金などの導電部材でもって構成するか、もしくは樹脂やガラスの表面に導電性膜を蒸着などから構成してもよい。
【００２３】
ここで、導電性基板を構成する材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、ＳＵＳ（ステンレススチール）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などの金属材料やそれらの合金材料などが挙げられる。
【００２４】
また、樹脂やガラス、セラミックスなどの絶縁性材料の表面を、上述した金属やＩＴＯ、ＳｎＯ2 などの透明導電性材料で導電処理したものなども挙げられる。
中でも、アルミニウム合金材料を用いると、低コストで感光体の軽量化が可能なばかりか、ａ−Ｓｉ系光導電層あるいはキャリア注入阻止層との密着性が高く、それにより感光体の信頼性も向上するといった点で好適である。
【００２５】
（２）キャリア注入阻止層
また、図４に示すように、キャリア注入阻止層５１ｂは、アモルファスシリコン系材料（ａ−Ｓｉ系材料）を母材にして、それに水素（Ｈ）やフッ素（Ｆ）を含有させ、さらに周期律表第III 族、第IV族、第Ｖ族のうち少なくとも１種の元素を含有させて構成することが好ましい。
また、Ｃ、Ｎ、Ｏなどの元素を、キャリア注入阻止層の構成材料として、さらに含有させることも好ましい。
【００２６】
（３）光導電層
また、図４に示すように、アモルファスシリコン系材料からなる光導電層５１ｃとしては、アモルファス状態を略してａ−と表示した場合、例えば、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＣＮ、ａ−ＳｉＮＯ、ａ−ＳｉＣＯ、ａ−ＳｉＮ、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｃ、ａ−ＣＮ、ａ−ＳｉＯ等から構成してあることが好ましい。
また、水素（Ｈ）やフッ素（Ｆ）などの元素を、アモルファスシリコン系材料の一部として、さらに含有させることも好ましい。
【００２７】
（４）被覆層
また、図４に示すように、被覆層５１ｄは、アモルファス状態の珪素（Ｓｉ）および／または炭素（Ｃ）の原子から構成するとともに、酸素（Ｏ）または窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種の原子と、水素（Ｈ）またはフッ素（Ｆ）のうち少なくとも１種の原子とを含有することが好ましい。
例えば、そのＳｉ原子とＣ原子との比率をＳｉ1-x Ｃx で表示した場合には、ｘを０．４≦ｘ≦１．０の範囲にすると、モース硬度が８〜１１になることが確認されている。
なお、かかる被覆層の膜厚を０．１〜１０μｍの範囲内の値とすることが好ましく、０．３〜５μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２８】
（５）直径
また、感光体の直径（Ｄｐｃ）を３０〜３００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、感光体の直径（Ｄｐｃ）が３０ｍｍ未満となると、現像ローラーとの間で発生するせん断力が小さくなって、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止することが困難となる場合があるためである。
一方、感光体の直径（Ｄｐｃ）が３００ｍｍを超えると、湿式画像形成装置が大型化したり、感光体との間で発生するせん断力が過度に大きくなって、それにより、トナーの離型性が悪くなり、画像濃度が低下する場合があるためである。
したがって、感光体の直径（Ｄｐｃ）を３５〜２００ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、４０〜１００ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２９】
４．帯電装置
また、帯電装置としては、公知の態様とすることができるが、例えば、スコロトロン型帯電装置とすることが好ましい。
【００３０】
５．液体現像装置
（１）基本的構成
また、液体現像装置１８は、図１に示すように、トナーを含有する液体現像剤１１を貯溜する液体現像剤タンク４５を、その外部に備えている。
また、かかる液体現像装置１８の内部には、現像ローラー１２と、アニロックスローラー１３と、汲み上げローラー１４と、ドクターブレード１５と、クリーニングブレード３３と、帯電装置１７と、クリーニング手段３２等が設けられており、現像ローラー１２、アニロックスローラー１３、および汲み上げローラー１４は、それぞれ歯車列等からなる駆動手段により回転駆動される。
そして、アニロックスローラー１３と、汲み上げローラー１４と、の当接部近傍であって、汲み上げローラー１４上に、供給装置１８ｃによって、所定のトナー濃度を有する液体現像剤１１が供給されている。
【００３１】
また、汲み上げローラー１４の上方に、アニロックスローラー１３が設けられている。そして、かかるアニロックスローラー１３の上方には、現像ローラー１２がさらに設けられている。
そして、汲み上げローラー１４とアニロックスローラー１３、及びアニロックスローラー１３と現像ローラー１２は、それぞれ当接している。
【００３２】
また、ドクターブレード１５は、アニロックスローラー１３の上部、かつ現像ローラー１２に対して、アニロックスローラー１３の回転方向の上流側に、アニロックスローラー１３の軸線方向について、その一端が当接しており、アニロックスローラー１３のローラー面に供給された液体現像剤１１が表面に彫られた溝（凹部）に保持され、かかる液体現像剤１１の量を規制している。
そして、感光体ドラム５１は、液体現像装置１８の外側にあって、現像ローラー１２に当接している。
【００３３】
（２）液体現像剤
また、液体現像装置１８に外部に設けてある液体現像剤貯溜槽（液体現像剤タンク）４５には、トナー粒子と絶縁性液体であるキャリアからなる液体現像剤１１が貯溜されている。
かかる液体現像剤１１は、シリコンオイル等の非極性、すなわち、電気的に中性の溶媒であるキャリア液中にトナー粒子が高濃度で分散するように調整されている。
また、トナー粒子は、エポキシ等の樹脂（バインダー）、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料等から構成されている。
そして、この液体現像剤１１を、現像剤担持体としての現像ローラー１２から、感光体ドラム５１のＬＥＤ露光装置５４によって光が照射された部分の静電潜像に、供給することにより、感光体ドラム５１にトナー像を現像することができる。
【００３４】
また、絶縁性液体の粘度を１５〜３００ｍＰａ・ｓｅｃ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、絶縁性液体の粘度をこのような範囲に制限することにより、トナー粒子の泳動速度が早くなるとともに、レベリング性が良好となり、リブレット解消に寄与するためである。
すなわち、泳動時間が遅いと、トナー粒子の残ったキャリア液がせん断プロセス（感光体と現像ローラーのニップ離れ際）に移行してしまうことになる。したがって、トナー粒子が残ったままの液体は、粘度が高くなって、リブレットになりやすくなる。
また、レベリング性は、波打った液面が平滑になる時間によって表されるが、レベリング性が良好というのは、波打った液面が平滑になるのにかかる時間が短い事を示している。つまり短い時間でリブレットが解消されることになる。
【００３５】
（３）現像ローラー
上述したように、現像ローラーの表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる現像ローラーの表面におけるヤング率が、８ＭＰａ未満の値となると、所定のせん断力は発生するものの、今度は、機械的強度や耐久性が低下し、さらには、現像ローラーの駆動初期状態において、現像量が一定しない場合があるためである。
一方、かかる現像ローラーの表面におけるヤング率が、５０ＭＰａを越えた値になると、現像ローラーと、感光体との間で、所定のせん断力が発生せず、液体現像剤の液切が悪くなって、リブレット現象が発生しやすくなるためである。
したがって、現像ローラーの表面におけるヤング率を１５〜４０ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましく、１５〜３５ＭＰａの範囲内の値とすることがより好ましく、１５〜３０ＭＰａの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３６】
また、図５（ａ）に示すように、現像ローラー１２が、被覆層１２ａと、基材１２ｂと、を含んで構成されており、当該被覆層１２ａにおけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、被覆層と、基材と、を含んで現像ローラーが構成されているから、被覆層の選定のみによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができるためである。
なお、かかる基材の構成材料の種類としては特に制限されるものでなく、例えば、樹脂材料、ゴム材料、金属材料、セラミック材料、ガラス材料等の一つ単独または二種以上の組み合わせを例示することができる。
【００３７】
また、現像ローラーの被覆層が、ウレタン樹脂を主構成材料として含んでおり、かつ、基材が、ウレタン樹脂以外のゴム材料を主構成材料として含んでいることが好ましい。
この理由は、このように構成すると、現像ローラーの被覆層および基材の構成樹脂の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができ、さらには、所定の耐久性を得ることができるためである。
すなわち、現像ローラーの被覆層において、ウレタン樹脂原材料としてのアルコール化合物（ジオール化合物等）や、イソシアネート化合物（ジイソシアネート化合物等）の種類や添加割合を変えるだけで、所望のヤング率の値を得やすい一方、ウレタン樹脂であれば、現像ローラーとして、優れた耐久性を得ることができるためである。
また、基材を構成するウレタン樹脂以外のゴム材料としては、例えば、天然ゴム材料、ブチルゴム材料、シリコーンゴム材料、アクリルゴム材料、クロロプレンゴム材料、フッ素ゴム材料、熱可塑性エラストマー等一種単独または二種以上の組み合わせから構成することが好ましい。
【００３８】
また、現像ローラーの被覆層の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を５０〜１００°の範囲内の値とするとともに、基材の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を２０〜７０°の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このように構成すると、現像ローラーの被覆層および基材の硬度の組み合わせによって、現像ローラーの表面におけるヤング率をきめ細かく調整することができ、さらには、所定の耐久性を得ることができるためである。
すなわち、現像ローラーの被覆層の硬度が５０°未満の値となると、被覆層の構成材料に関して、選択の余地が過度に制限される場合があるためである。
また、現像ローラーの被覆層の硬度が１００°を越えた値となると、ニップでせん断力が働きにくくなり、リブレットが発生する場合があるためである。
また、現像ローラーの基材の硬度が２０°未満の値となると、機械強度が下がり破損しやすくなる場合があるためである。
また、現像ローラーの基材の硬度が７０°を越えた値となると、液の通過がしにくくなり、液溜りができ、画像不具合の元となる場合があるためである。
したがって、現像ローラーの被覆層の硬度を５０〜１００°の範囲内の値とするとともに、基材の硬度を２０〜７０°の範囲内の値とすることがより好ましく、現像ローラーの被覆層の硬度を６０〜１００°の範囲内の値とするとともに、基材の硬度を２５〜６０°の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３９】
また、被覆層の厚さを０．０１〜５０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、被覆層の厚さが０．０１ｍｍ未満の値となると、現像ローラーと、感光体とのニップ部における、広がり幅が小さくなり、十分なせん断力が得られなくなる場合があるためである。
一方、かかる被覆層の厚さが５０ｍｍを超えた値になると、被覆層を均一に形成することが困難となる場合があるためである。
したがって、被覆層の厚さを１〜２０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、２〜１０ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００４０】
また、図５（ｂ）に示すように、現像ローラー１２´の表面に、導電性樹脂層１２ｃが形成してあることが好ましい。すなわち、図５（ｂ）に示す現像ローラー１２´の場合、被覆層１２ａと、基材１２ｂと、を含んで構成されており、さらに、被覆層１２ａの上に、導電性樹脂層１２ｃが形成してある構成である。
この理由は、このように構成すると、電気的に、現像ローラーと、感光体との間における液体現像剤の液切れがさらに良好になって、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができるためである。
【００４１】
また、導電性樹脂層を設ける場合、その厚さを５〜５０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、導電性樹脂層の厚さが、５μｍ未満の値となると、機械的強度が下がる場合があるためである。
一方、かかる導電性樹脂層の厚さが、５０μｍを越えた値になると、コート層が不均一になる場合があるためである。
したがって、現像ローラーの被覆層に設ける導電性樹脂層の厚さを５〜５０μｍの範囲内の値とすることが好ましく、１０〜３０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００４２】
また、導電性樹脂層を設ける場合、その構成材料として、フッ素樹脂、ウレタンゴム等の樹脂を基材として、それに、所定量の導電性材料を混合することが好ましい。
この理由は、このような構成材料であれば、硬度、ヤング率、反発弾性率、濡れ性等の物性をコントロールすることができるためである。
【００４３】
また、液体現像装置の一部を構成する現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）は特に制限されるものではないが、通常、１０〜２８０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）が１０ｍｍ未満となると、感光体との間で発生するせん断力が大きくなって、それに起因して、トナーの離型性が悪くなり、画像濃度が低下する場合があるためである。
一方、現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）が２８０ｍｍを超えると、感光体との間で発生するせん断力が過度に小さくなって、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止することが困難となる場合があるためである。
したがって、現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）を１５〜１８０ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２０〜５０ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４４】
（４）関係式
また、感光体の直径をＤｐｃとし、現像ローラーの直径をＤｄｒとしたときに、(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＞０の関係式を満足することが好ましい。
この理由は、感光体の直径（Ｄｐｃ）と、現像ローラーの直径（Ｄｄｒ）を考慮することにより、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるようにせん断力を発生させるためである。
すなわち、高いせん断力により、長期間にわたってリブレット現象の発生を防止し、優れた画像特性を安定的に得ることができるためである。
【００４５】
但し、より有効にリブレット現象の発生を防止すべく、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＞１０ｍｍを満足することがより好ましく、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＞２０ｍｍを満足することがさらに好ましい。
一方、湿式画像形成装置の大きさが過度に大きくならないことを考慮すると、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＜１００ｍｍを満足することが好ましく、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＜８０ｍｍを満足することがより好ましく、関係式(Ｄｐｃ−Ｄｄｒ)＜５０ｍｍを満足することがさらに好ましい。
【実施例】
【００４６】
［実施例１］
１．湿式画像形成装置の準備
（１）感光体の準備
直径が４０ｍｍのアモルファスシリコン感光体を準備した。
なお、アモルファスシリコン感光体の形態は、図４に示す構成に準拠した。
【００４７】
（２）現像ローラーの準備
次いで、ウレタンゴム材料からなり、基材硬度が３０°である基材の周囲に、ジオール化合物およびジイソシアネート化合物から、ヤング率が２５．６ＭＰａであって、直径が２０ｍｍとなるように、厚さ２ｍｍのウレタン樹脂被覆層を、金型を用いて積層したものを、実施例１における現像ローラーとした。
なお、被覆層のヤング率の微調整のため、ウレタン樹脂中に、フッ素化合物（ＰＦＡ）を所定量添加したり、ウレタン樹脂の表面に、所定の被覆剤を塗布した。
【００４８】
（３）湿式画像形成装置の準備
準備したアモルファスシリコン感光体および現像ローラーを、京セラミタ製の湿式画像形成装置の実験器に搭載し、実施例１の湿式画像形成装置とした。
【００４９】
２．湿式画像形成装置の評価
得られた湿式画像形成装置を用いて、印刷実験（５０％面積率ドット図、Ａ４紙、３００、０００枚連続印刷）を行った。
次いで、図６に測定方法の流れを示すように、得られた画像における濃度ピークと、濃度平均値の差を測定し、得られた値を基にリブレット評価を実施した。なお、１０ｍｍ角の５０％面積率のパッチ画像をＡ４サイズ用紙（横通紙）に３箇所形成した。
すなわち、得られた各パッチ画像１００倍で撮影し、パッチ内の任意の５箇所（一箇所は２５０×５０Ｐｉｘｅｌの範囲）を、画像解析ソフト（Ｉｍａｇｅ Ｊ、フリーソフト）を用いて平均値とピーク値を求め、各パッチ画像について５箇所のピーク値と平均値をそれぞれ求め、さらにパッチ画像３箇所のピーク値と平均値の平均を求めて、リブレット値を算出した。
○：濃度差が２０未満である。
△：濃度差が２０〜２５未満である。
×：濃度差が２５以上である。
【００５０】
［実施例２］
実施例２では、ウレタンゴム材料からなり、基材硬度が５０°である基材を用いて、その周囲に、ウレタンからなるヤング率が２５．６ＭＰａである被覆層を備えた現像ローラーを用いたほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５１】
［実施例３］
実施例３では、被覆層のヤング率が３１．９ＭＰａである現像ローラーを使用したほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５２】
［実施例４］
実施例４では、被覆層のヤング率が１９．６ＭＰａである現像ローラーを使用したほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５３】
［比較例１］
比較例１では、被覆層のヤング率が５６．１ＭＰａである現像ローラーを使用したほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５４】
［比較例２］
比較例２では、シリコーンゴム材料からなり、基材硬度が２５°である基材を用いて、その周囲に、フッ素系樹脂からなるヤング率が３００ＭＰａである被覆層を備えた現像ローラーを用いたほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５５】
［比較例３］
比較例３では、シリコーンゴム材料からなり、基材硬度が５０°である基材を用いて、その周囲に、フッ素系樹脂からなるヤング率が３００ＭＰａである被覆層を備えた現像ローラーを用いたほかは、実施例１と同様に、湿式画像形成装置を作成し、評価した。
【００５６】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の湿式画像形成装置および湿式画像形成方法によれば、現像ローラーの表面におけるヤング率を所定範囲に制限することによって、現像ローラーと、感光体との間で、液体現像剤の液切れが良好になるべく、所定のせん断力を発生させることができるようになった。
したがって、長期間にわたってリブレット現象やカブリの発生を防止し、優れた画像特性が安定的に得られるようになった。
よって、本発明の湿式画像形成装置を、各種プリンタ、ファクシミリ、コピー機等として、好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る湿式画像形成装置を説明にするために供する図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、感光体と、現像ローラーとの間で、せん断力が発生する機構および液切れ性を説明にするために供する図である。
【図３】液体現像装置を搭載したタンデム型湿式カラー画像形成装置を説明にするために供する図である。
【図４】アモルファスシリコン感光体を説明にするために供する部分断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、現像ローラーの変形例を説明にするために供する図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、リブレット現象の評価手順を説明にするために供する図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、リブレット現象を説明にするために供する図である。
【図８】（ａ）〜（ｂ）は、従来の液体現像装置の構成を説明にするために供する図である。
【符号の説明】
【００５９】
２：画像形成部
３：用紙収納部
４：二次転写部
５：定着部
６：排出部
７：用紙搬送部
１０：湿式画像形成装置
１１：液体現像剤
１２：現像ローラー（現像剤担持体）
１２ａ：被覆層（表面層）
１２ｂ：基材
１２ｃ：導電性樹脂層
１３：アニロックスローラー
１４：汲み上げローラー
１５：ドクターブレード
１７：帯電装置
１８：液体現像装置
１８ａ：回収液溜め
１８ｂ：廃棄液溜め
１８ｃ：供給装置
２０：一次転写ローラー
２１：中間転写ベルト
２２：クリーニング部
３２：クリーニングローラー
３３：クリーニングブレード
４５：液体現像剤タンク
５１：感光体ドラム
５２：除電装置
５３：帯電装置
５４：ＬＥＤ露光装置
５７：クリーニングブレード
５８：研磨装置
１５０：カラープリンタ（湿式画像形成装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、
前記感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、
を備えた湿式画像形成装置であって、
前記現像ローラーの表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項２】
前記現像ローラーが、被覆層と、基材と、を含んで構成されており、当該被覆層におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に記載の湿式画像形成装置。
【請求項３】
前記現像ローラーの被覆層が、ウレタン樹脂を主構成材料として含んでおり、かつ、前記基材が、ウレタン樹脂以外のゴム材料を主構成材料として含んでいることを特徴とする請求項２に記載の湿式画像形成装置。
【請求項４】
前記現像ローラーの被覆層の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を５０〜１００°の範囲内の値とするとともに、前記基材の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を３０〜１００°の範囲内の値とすることを特徴とする請求項２または３に記載の湿式画像形成装置。
【請求項５】
前記絶縁性液体の粘度を１５〜３００ｍＰａ・ｓｅｃ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の湿式画像形成装置。
【請求項６】
感光体と、
当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、
前記感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、
を用いた湿式画像形成方法であって、
少なくとも表面のヤング率が８〜５０ＭＰａの範囲内の値である現像ローラーを用いることを特徴とする湿式画像形成方法。
【請求項１】
感光体と、
当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、
前記感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、
を備えた湿式画像形成装置であって、
前記現像ローラーの表面におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項２】
前記現像ローラーが、被覆層と、基材と、を含んで構成されており、当該被覆層におけるヤング率を８〜５０ＭＰａの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に記載の湿式画像形成装置。
【請求項３】
前記現像ローラーの被覆層が、ウレタン樹脂を主構成材料として含んでおり、かつ、前記基材が、ウレタン樹脂以外のゴム材料を主構成材料として含んでいることを特徴とする請求項２に記載の湿式画像形成装置。
【請求項４】
前記現像ローラーの被覆層の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を５０〜１００°の範囲内の値とするとともに、前記基材の硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）を３０〜１００°の範囲内の値とすることを特徴とする請求項２または３に記載の湿式画像形成装置。
【請求項５】
前記絶縁性液体の粘度を１５〜３００ｍＰａ・ｓｅｃ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の湿式画像形成装置。
【請求項６】
感光体と、
当該感光体を所定電位に帯電させるための帯電装置と、
前記感光体に対して、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給する現像ローラーと、
を用いた湿式画像形成方法であって、
少なくとも表面のヤング率が８〜５０ＭＰａの範囲内の値である現像ローラーを用いることを特徴とする湿式画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−７９００４（Ｐ２０１０−７９００４Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４８１２１（Ｐ２００８−２４８１２１）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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