画像形成装置及び画像形成方法
【課題】高濃度の固形分が含有される液体現像剤を用いる画像形成方法と、当該画像形成方法を実施するコンパクトな画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体、感光体を帯電させる帯電部材、帯電させられた感光体上に静電潜像を形成する書き込み部材、感光体上の像を記録部材に転写する転写部材、及び、記録部材に転写された像を定着する定着部材が設けられた画像形成装置を、書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向してダイヘッドが設けられ、固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、ダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布されて現像が行われるようにする。
【解決手段】感光体、感光体を帯電させる帯電部材、帯電させられた感光体上に静電潜像を形成する書き込み部材、感光体上の像を記録部材に転写する転写部材、及び、記録部材に転写された像を定着する定着部材が設けられた画像形成装置を、書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向してダイヘッドが設けられ、固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、ダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布されて現像が行われるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式画像形成装置と画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像支持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する静電潜像の液体現像装置であって、トナーが絶縁性液体中に高濃度に分散された１００〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘度の液体現像剤が、複数のローラに支持された現像ベルト上に５〜４０μｍの厚みに薄層化されて塗布され、現像ベルトに塗布された液体現像剤が前記画像支持体に接触させることにより、前記画像支持体の潜像面に前記液体現像剤を供給する現像手段を備える静電潜像の液体現像装置が検討された（例えば、特許文献１参照）。当該液体現像装置を備える画像形成装置は、少量の液体現像剤により画像を形成するが、現像ベルト上に液体現像剤の薄層を形成する機構が複雑で、メンテナンスが容易でないという問題を有する。
一方、現像剤担持体上の高濃度の液体現像剤を潜像担持体に供給して静電潜像を現像する画像形成装置であって、上記現像剤担持体と間隙を有して対向配置され、上記現像剤担持体上に高濃度の液体現像剤層を形成する現像剤薄層手段と、現像剤担持体上の液体現像剤層と上記潜像担持体との接触前に、該液体現像剤層中の余剰現像液を除去する余剰液除去手段を備え、該現像剤担持体と該現像剤薄層手段との間に、該現像剤担持体と現像剤薄層手段との間隙に供給された液体現像剤中のトナー粒子を現像剤担持体表面に向かって電気泳動させる電界を形成させる画像形成装置が検討された（例えば、特許文献２参照）。上記現像剤担持体表面で電気泳動され、余剰液が除去された液体現像剤のトナー粒子は凝集されており、現像に付されていない液体現像剤を回収して再使用するには液体現像剤の解砕工程が必要とされる。従って、当該画像形成装置は大型であった。
ところで、ダイヘッドからインク等の塗液が塗工面に塗布され、均一な塗布層が形成される技術（例えば、特許文献３参照）は一般的であったが、ダイヘッドの画像形成装置への応用は検討されなかった。
【特許文献１】特開平７−２０９９２２号公報
【特許文献２】特開平１０−３３９９９０号公報
【特許文献３】特開２００６−２８１１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、高濃度の固形分が含有される液体現像剤を用いる画像形成方法と、当該画像形成方法を実施するコンパクトな画像形成装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、感光体、感光体を帯電させる帯電部材、帯電させられた感光体上に静電潜像を形成する書き込み部材、感光体上の像を記録部材に転写する転写部材、及び、記録部材に転写された像を定着する定着部材が設けられた画像形成装置であって、書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向してダイヘッドが設けられ、固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、ダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布されて現像が行われる、画像形成装置である。
本発明の画像形成装置は、固形分濃度及び粘度が高い少量の液体現像剤により画像を形成でき、コンパクトな構成を有している。
本発明の好ましい実施態様では、上記画像形成装置の感光体が、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体である。
本発明の別の好ましい実施態様では、上記画像形成装置の感光体が正に帯電される。上記画像形成装置の感光体の正帯電は、オゾンの発生を抑制する。
本発明の別の好ましい実施態様では、上記画像形成装置のダイヘッドと感光体の間に形成される隙間が２０〜１００μｍである。ダイヘッドと感光体の間に形成される隙間が上記範囲に設定された本発明の画像形成装置は、かすれが無く、鮮鋭度が高い均質な画像を形成する。
【０００５】
本発明は、感光体が帯電部材により帯電させられる工程、静電潜像が書き込み部材により帯電させられた感光体上に形成される工程、固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向して設けられたダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布され、現像が行われる工程、感光体に形成された像が記録部材に転写され、次いで、記録部材に転写された像が定着される工程、が行われる画像形成方法である。
【０００６】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係るタンデム式画像形成装置の全体構成を説明する図である。
イエロー顔料（Ｙ）、シアン顔料（Ｃ）、マゼンタ顔料（Ｍ）、ブラック顔料（Ｋ）のそれぞれが使用されて作製された各色液体現像剤が、液体現像剤貯蔵制御ユニット６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂに貯蔵されている。像担持体である感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂは、帯電器２により一様に帯電される。画像信号により変調されたレーザ光が、書き込み用ＬＥＤ３から一様に帯電された感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂに対して照射され、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に静電潜像が形成される。液体現像剤貯蔵制御ユニット６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂに貯蔵されている各色液体現像剤が、ダイヘッド７から静電潜像が形成されている感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に供給され、現像が行われる。その際、バイアスが、ダイヘッド７と感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂの間に印加される。
【０００７】
感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上の像は、１次転写ローラ５と感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂが中間転写ベルト８を介して当接する１次転写位置において、中間転写ベルト８に転写される。１次転写後、現像されなかった液体現像剤は感光体クリーニング手段１６により除去され、除去された液体現像剤が液体現像剤循環パス１９を経て液体現像剤貯蔵制御ユニット６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂに回収される。液体現像剤が除去された感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ表面の残留電荷は、次の帯電に備えて除電用ＬＥＤ４により除電される。中間転写ベルト８は、無端ベルトであり、駆動ローラ９、従動ローラ１０間に渡って張架されている。１次転写位置において転写された中間転写ベルト８上の像は、駆動ローラ９と２次転写ローラ１１が中間転写ベルト８を介して当接する２次転写部において、記録部材上に２次転写される。記録部材は、給紙カセット１２から供給され、搬送経路１３を通って２次転写部に搬送され、２次転写後、定着ローラ対１４に搬送されて像が定着される。両面印字の場合、記録部材は定着後に反転して両面印字時搬送経路１５を経由して再度２次転写部へ搬送されて裏面への記録が行われる。２次転写後、中間転写ベルト８は中間転写ベルトクリーニング手段１８によりクリーニングされ、２次転写ローラ１１は２次転写ローラクリーニング手段１７によりクリーニングされる。
【０００８】
図２は本発明の実施の別の形態に係るタンデム式画像形成装置の全体構成を説明する図である。
イエロー顔料（Ｙ）、シアン顔料（Ｃ）、マゼンタ顔料（Ｍ）、ブラック顔料（Ｋ）のそれぞれが使用されて作製された各色液体現像剤が、液体現像剤貯蔵制御ユニット６’Ｙ、６’Ｃ、６’Ｍ、６’Ｂに貯蔵されている。像担持体である感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂは、帯電器２’により一様に帯電される。画像信号により変調されたレーザ光が、書き込み用ＬＥＤ３’から一様に帯電された感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂに対して照射され、感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂ上に静電潜像が形成される。液体現像剤貯蔵制御ユニット６’Ｙ、６’Ｃ、６’Ｍ、６’Ｂに貯蔵されている各色液体現像剤が、ダイヘッド７’から静電潜像が形成されている感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂ上に供給され、現像が行われる。その際、バイアスが、ダイヘッド７’と感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂの間に印加される。
【０００９】
搬送ベルト２０は、無端ベルトであり、駆動ローラ９’、従動ローラ１０’間に渡って張架されている。記録部材は、給紙カセット１２’から供給され、搬送経路１３’を通って搬送ベルト２０に搬送される。感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂ上の像は、感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂと対向して設けられている転写ローラ２１とこれらの感光体が搬送ベルト２０を介して当接する転写位置において記録部材に転写される。転写後、像が転写された記録部材は定着ローラ対１４’に搬送され、像が定着される。両面印字の場合、両面印字切替装置２２が作動され、記録部材は定着後に両面印字時搬送経路１５’を経由して反転され、給紙カセット１２’上から再度転写部へ搬送されて裏面への記録が行われる。転写後、現像されなかった液体現像剤は感光体クリーニング手段１６’により除去され、除去された液体現像剤が液体現像剤循環パス１９’を経て液体現像剤貯蔵制御ユニット６’Ｙ、６’Ｃ、６’Ｍ、６’Ｂに回収される。液体現像剤が除去された感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂ表面の残留電荷は、次の帯電に備えて除電用ＬＥＤ４’により除電される。
【００１０】
隙間がダイヘッドと感光体の間に形成されている。ダイヘッドと感光体の間の隙間が小さすぎても、大きすぎても、良好な印刷画像が得られない。ダイヘッドと感光体の間の隙間は、２０〜１００μｍに設定される。
感光体は、筒状又はシート状の導電性支持体上に、有機感光層又は無機感光層が形成された構造を有している。導電性支持体の具体例は、（１）アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス、鉄、真鍮などの金属材料からなる支持体、（２）ポリエステル、ポリイミド、ポリカーボネート、ガラス等の絶縁性基板上に、上記金属、金属酸化物等の導電性材料が蒸着等により蒸着された支持体である。
【００１１】
（有機感光体）
有機感光層の具体例は、（１）電荷発生層と電荷輸送層が順次積層されている機能分離型の積層感光層、（２）単層型の感光層である。以下、単層型の有機感光層について説明する。導電性支持体上に電荷発生剤、電荷輸送剤、増感剤等の添加剤とバインダー樹脂からなる塗布液が塗工される。電荷発生剤の具体例は、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キノン系顔料、ペリレン系顔料、キノシアトン系顔料、インジゴ系顔料、ビスベンゾイミダゾール系顔料、キナクリドン系顔料である。好ましい電荷発生剤は、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料である。電荷輸送剤の具体例は、ヒドラゾン系、スチルベン系、フェニルアミン系、アリールアミン系、ジフェニルブタジエン系、オキサゾール系等の有機正孔輸送化合物である。増感剤の具体例は、パラジフェキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、クロラニル等の電子吸引性有機化合物である。バインダー樹脂の具体例は、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂である。好ましいバインダー樹脂は、ポリカーボネート樹脂である。
【００１２】
各成分の組成比は、バインダー樹脂４０〜７５質量％、電荷発生剤０．５〜２０質量％、電荷輸送剤１０〜５０質量％、増感剤０．５〜３０質量％である。好ましい組成比は、バインダー樹脂４５〜６５質量％、電荷発生剤１〜２０質量％、電荷輸送剤２０〜４０質量％、増感剤２〜２５質量％である。各成分はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤と共にホモミキサー、ボールミル、サンドミル、アトライター、ペイントコンディショナー等の攪拌装置で粉砕され、分散混合され、塗布液が作製される。塗布液は、導電性支持体上に塗布され、次いで乾燥される。塗布方法の具体例は、ディップコート、リングコート、スプレーコートである。乾燥後の有機感光層の厚さは１５〜４０μｍであり、好ましい厚さは２０〜３５μｍである。
【００１３】
（アモルファスシリコン感光体）
無機感光層の具体例は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系光導電層である。ａ−Ｓｉ系光導電層を有するａ−Ｓｉ系感光体の光導電層を構成する材料の具体例は、ａ−Ｓｉ、アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ）、アモルファス窒化シリコン（ａ−ＳｉＮ）、アモルファス酸化シリコン（ａ−ＳｉＯ）、アモルファスシリコンゲルマニウム（ａ−ＳｉＧｅ）、アモルファス窒化シリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣＮ）、アモルファス窒化酸化シリコン（ａ−ＳｉＮＯ）、アモルファス酸化シリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣＯ）、アモルファス窒化酸化シリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣＮＯ）等のａ−Ｓｉ系又はａ−Ｓｉ合金系光導電材料である。これらの光導電材料による成膜形成方法の具体例は、グロ−放電分解法、スパッタリング法、蒸着法、ＥＣＲ法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法である。成膜形成に当たって、ダングリングボンド終端用に水素（Ｈ）、フッ素（Ｆ）及び／又は塩素（Ｃｌ）を膜中に１〜４０モル％含有させる。
【００１４】
周期律表第IIIａ族元素（以下、IIIａ族元素と略す）、第Ｖa 族元素（以下、Ｖa 族元素と略す）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）等の元素を膜中に含有させ、光導電層の電気的特性（暗導電率、光導電率等）、光学的バンドギャップなどの特性を調整することができる。膜中にＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有させる場合、IIIａ族元素の含有量は０．１〜２０，０００ｐｐｍであり、Ｖa 族元素の含有量は０．１〜１０，０００ｐｐｍである。膜中にＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有させないか又は微量含有させる場合、IIIａ族元素の含有量は０．０１〜２００ｐｐｍであり、Ｖａ族元素の含有量は０．０１〜１００ｐｐｍである。IIIａ族元素、Ｖa 族元素、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の元素濃度分布は、層厚方向にわたって勾配を設けてもよく、その場合には層全体の平均含有量が上記範囲内であればよい。IIIａ族元素及びＶa 族元素の望ましい具体例は、それぞれ、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）である。ホウ素及びリンは、共有結合性に優れ、半導体特性を敏感に変え、優れた光感度を与えることができる。
【００１５】
ａ−Ｓｉ系光導電層は、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）を含んでいてもよい。μｃ−Ｓｉの含有は、光導電層の暗導電率および光導電率を高め、光導電層の設計自由度が増す。μｃ−Ｓｉを含むａ−Ｓｉ系光導電層は、上記と同様の形成法で、成膜条件を変えることによって形成される。例えば、グロ−放電分解法によるμｃ−Ｓｉ含有ａ−Ｓｉ系光導電層の形成は、グロ−放電分解法によるμｃ−Ｓｉ非含有ａ−Ｓｉ系光導電層の形成よりも、基体温度および高周波電力が高めに設定され、希釈ガスとしての水素流量が大きくなる。また、μｃ−Ｓｉ含有ａ−Ｓｉ系光導電層に、上記不純物元素を添加できる。
【００１６】
より優れた電子写真特性を得るために、ａ−Ｓｉ系光導電層と基体の間にキャリア注入阻止層を形成したり、光導電層の表面に表面層を形成できる。キャリア注入阻止層及び表面層は、上記ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成される。ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成されたキャリア注入阻止層及び表面層は、ａ−Ｓｉ系光導電層とのマッチング性がよく、ａ−Ｓｉ系光導電層形成時に使用された成膜装置によって、ａ−Ｓｉ系光導電層形成に引き続き連続して成膜形成される。
【００１７】
ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成されたキャリア注入阻止層は、光導電層より多くのIIIａ族元素及び／又はＶa 族元素を含有し、キャリア注入阻止層の導電型が調整されている。ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成されたキャリア注入阻止層は、光導電層より多くのＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有し、キャリア注入阻止層の抵抗は高い。ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成された表面層は、光導電層よりより多くのＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有し、表面層の抵抗は高い。キャリア注入阻止層及び表面層の積層により、帯電能、光感度特性、耐久性、耐磨耗性及び耐環境性を高め、ａ−Ｓｉ系光導電層の優れた電子写真特性をさらに向上させられる。
【００１８】
ａ−Ｓｉ系光導電層の厚みは、５〜１００μｍ、好適には１５〜８０μｍである。また、キャリア注入阻止層の厚みは、０．１〜１０μｍ、好適には０．３〜５μｍである。表面層の厚みは、０．０５〜５μｍ、好適には０．１〜２μｍである。
【００１９】
本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤のキャリア液は、植物油、シリコーンオイル、流動パラフィン等の不揮発性油である。植物油の具体例は、アマニ油、ＭＯヒマワリ油、菜種油、デバイダーオイル、ＨＯＬＬキャノーラ、紅花油、オリーブ油、落花生油、ゴマ油、コーン油、大豆油、綿実油、サフラワー油である。植物油は、１種類であっても複数種の混合物であってもよい。
オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和結合の割合が多い脂肪酸組成からなるトリグリセライドは酸化重合を起こすので、本発明の画像形成装置の定着手段は簡素化され得る。更に、本発明の画像形成装置が長期間使用されない場合、不揮発性油がキャリア液である液体現像剤は、転写部材、クリーニング部材、感光体等の、液体現像剤と接触する本発明の画像形成装置の部材表面で固着しない。
本発明の液体現像剤に使用される植物油中のトリグリセライドを構成する脂肪酸中の各種脂肪酸の割合（質量％）は、表１のとおりである。
【００２０】
【表１】
【００２１】
本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤に含まれる固形分の濃度は１０〜５０質量％である。当該液体現像剤に含まれる顔料は、樹脂と塩基性高分子分散剤で処理された塩基性顔料である。
本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤は、塩基性顔料とともに、電荷制御剤、樹脂、分散剤、酸化防止剤等を含有していてもよい。電荷制御剤の具体例は、テトラエチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−ｎ−プロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルチタネート、テトラ−２−エチルヘキシルチタネート、テトラオクチルチタネート、テトラメトキシチタン；チタニルアセチルアセテート等のチタンキレート；イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルピロホスフェート）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２,２−ジアリルオキシジルメチル−１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート等のチタネートカップリング剤である。
【００２２】
樹脂の酸価は４〜１５である。樹脂の具体例は、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、ロジン変性樹脂、ポリエチレン、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリドン、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体である。上記樹脂から選ばれる１種もしくは２種以上の樹脂を用いることができる。
塩基性顔料、キャリア液、オレイン酸等が配合された混合物を、アトライター、サンドミル、ボールミル、振動ミル等の分散機で分散して、本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤が得られる。本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤の着色微粒子の好ましい一次粒子径は、個数平均粒径として１μｍ以下である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
（シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整）
Pigment Blue15:3 ３５質量部を、ポリエステル樹脂（大日本インキ化学工業（株）製プラスディックＤＬ−９０）と高分子系分散剤（味の本ファインテクノ（株）製アジスパーＰＢ−８２２）が８対２の質量比で混合された混合物６５質量部を混練粉砕してシアン顔料を作製した。次いで、容量５００ｍｌのステンレス容器に直径５ミリのジルコニアボール４５０ｇ、ＭＯヒマワリ油（日清オイリオグループ（株）製、トリグリセライドのオレイン酸成分は６０．５質量％）１５０ｇ、オレイン酸（関東化学（株）製）５０ｇ、分散剤（味の素ファインテクノ（株）製アジスパーＰＡ１１１）０．１１ｇ、シアン顔料３５ｇを入れて、市販の攪拌機トルネードＳＭ型プロベラ攪拌羽根を用い、回転数５０４ｐｐｍで２４時間分散混合して着色剤分散液であるシアンＭＯヒマワリ油現像剤を作製した。
【００２４】
（マゼンタＭＯヒマワリ油現像剤の調整）
シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるPigment Blue15:3に代えて、Pigment Red57:1が用いられる以外は、シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、マゼンタＭＯヒマワリ油現像剤が作製された。
【００２５】
（イエローＭＯヒマワリ油現像剤の調整）
シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるPigment Blue15:3に代えて、Pigment Yellow74が用いられる以外は、シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、イエローＭＯヒマワリ油現像剤が作製された。
【００２６】
（ブラックＭＯヒマワリ油現像剤の調整）
シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるPigment Blue15:3に代えて、塩基性処理カーボンブラック（粒子径４０ｎｍ、窒素吸着比表面積５５ｍ2／ｇ）が用いられる以外は、シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、ブラックＭＯヒマワリ油現像剤が作製された。
【００２７】
上記４色のＭＯヒマワリ油現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗が表２に示されている。粘度は、２５℃、湿度４９％で粘度計（ＣＢＣ（株）製ＶＭ−１００Ａ）により測定された。電気抵抗は、エレクトロメーター（（株）川口電機製作所製ＭＭＡII−１７Ｂ）、測定電極液体用（（株）川口電機製作所製ＬＰ−０５）、測定箱（（株）川口電機製作所製Ｐ−６１８）により印加電圧１００Ｖで測定された。
【００２８】
【表２】
【００２９】
各顔料の塩基度の違いにより、酸塩基相互作用の基づく顔料の分散性が異なるため、各色のＭＯヒマワリ油現像剤の粘度が異なっていると考えられる。
【００３０】
（シリコーンオイル現像剤の調整）
ＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるＭＯヒマワリ油に代えて、シリコーンオイル（信越シリコーン（株）製ＫＦ−９６−２０）が用いられる以外は、ＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのシリコーンオイル現像剤が調整された。４色のシリコーンオイル現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗が表３に示されている。
【００３１】
【表３】
【００３２】
（流動パラフィン現像剤の調整）
ＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるＭＯヒマワリ油に代えて、流動パラフィン（和光純薬工業（株）製）が用いられる以外は、ＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの流動パラフィン現像剤が調整された。４色の流動パラフィン現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗が表４に示されている。
【００３３】
【表４】
【００３４】
（正帯電用有機感光体ドラムの作製）
ポリカーボネート樹脂（帝人化成（株）製、ＴＳ−２０２０）２１質量部、無金属フタロシアニン（大日本インキ化学工業（株）製）２質量部、ヒドラゾン化合物（アナン（株）製）１０質量部、３，５−ジメチル−３′，５′−ジ（ｔ）ブチル−４，４′−ジフェノキノン５質量部及びトルエン１８０質量部が、ペイントコンディショナー中で１０時間分散混合され、塗布液が作製された。
上記塗布液がΦ４０ｍｍのアルミ素管にリングコート法で塗工され、次いで乾燥されて、膜厚２０μｍの感光層が形成された。
【００３５】
（実施例１）
図１に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１として上記正帯電用有機感光体ドラムが装着され、液体現像剤貯蔵制御ユニット６に上記４色のＭＯヒマワリ油現像剤が入れられた。そして、各色５％の色画像が含まれる印字パターンが用いられ、１０００枚の転写紙（三菱製紙（株）製ＥＰ−Ｌ微塗工８１．４ｇｓｍ）に連続印字が行われた。その際、ベタ濃度が測定されるように、６箇所の１．５ｃｍ角ベタ部がカラー画像原稿中に設けられた。印字条件は、次のとおりであった。
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間のバイアス；４００Ｖ
プロセス速度；２０６ｍ／ｍｉｎ
スコロトロンの印加電圧；５．５ｋＶ
メッシュ電極電位；６００Ｖ
ダイヘッドからの現像剤吐出量；０．７５ｍｇ／ｃｍ2
１次転写電圧；６５０Ｖ
２次転写電圧；１．５ｋＶ
定着ローラ温度；１２０℃
【００３６】
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間は２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、７０μｍ、１００μｍ、１３０μｍ、１５０μｍ、２００μｍに設定された。
１０００枚目の印字物における各色のベタ濃度（ベタＯＤ値）及び印字品質（かずれ、鋭鮮度）が評価された。ベタ濃度は反射濃度計（X-Rite社製モデル５３０型）により測定された。かすれは目視により評価された（○；かすれなし、△；印字面の一部にかすれ有り、×；印字面の全体にかすれ有り）。鋭鮮度は、印字部の１．５ｃｍ角のエッジ部の凹凸をレーザー顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ−９７００）で測定して求められた。結果が表５に示されている。
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間が狭すぎても、広すぎても、印字品質が低下すると言える。
【００３７】
【表５】
【００３８】
（実施例２）
図１に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１としてａ−Ｓｉ感光体ドラム（京セラ（株）製、Φ４０ｍｍ）が装着され、ダイヘッドとａ−Ｓｉ感光体ドラムの間の隙間が５０μｍに設定されて、印字条件が下記のとおりに変更される以外は実施例１と同じ印字試験が行われた。結果が表６に示されている。
ダイヘッドとａ−Ｓｉ感光体ドラムの間のバイアス；４００Ｖ
プロセス速度；２０６ｍ／ｍｉｎ
スコロトロンの印加電圧；５．０ｋＶ
メッシュ電極電位；７００Ｖ
ダイヘッドからの現像剤吐出量；０．７０ｍｇ／ｃｍ2
１次転写電圧；６５０Ｖ
２次転写電圧；１．５ｋＶ
定着ローラ温度；１２０℃
ａ−Ｓｉ感光体ドラムを備える画像形成装置により形成された画像は、かすれがなく、鮮鋭度が高くなり得ると言える。
【００３９】
【表６】
【００４０】
（実施例３）
図２に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１’として上記正帯電用有機感光体ドラムが装着され、搬送ベルト２０としてポリイミド製ベルト（厚み１５０μｍ、体積電気抵抗２．１×１０10Ω・ｃｍ）が装着され、液体現像剤貯蔵制御ユニット６’に上記４色のＭＯヒマワリ油現像剤が入れられた。ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間は５０μｍに設定された。そして、各色５％の色画像が含まれる印字パターンが用いられ、１０枚の転写紙（三菱製紙（株）製ＥＰ−Ｌ微塗工８１．４ｇｓｍ）に連続印字が行われた。印字条件は次のとおりであった。結果が表７に示されている。
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間のバイアス；４００Ｖ
プロセス速度；２００ｍ／ｍｉｎ
スコロトロンの印加電圧；５．５ｋＶ
メッシュ電極電位；６００Ｖ
ダイヘッドからの現像剤吐出量；０．６５ｍｇ／ｃｍ2
転写電圧；８５０Ｖ
定着ローラ温度；１２０℃
【００４１】
【表７】
【００４２】
（実施例４）
図１に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１として上記正帯電用有機感光体ドラムが装着され、液体現像剤貯蔵制御ユニット６に上記４色のシリコーンオイル現像剤が入れられた。ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間は５０μｍに設定された。そして、各色５％の色画像が含まれる印字パターンが用いられ、１０００枚の転写紙（三菱製紙（株）製ＥＰ−Ｌ微塗工８１．４ｇｓｍ）に連続印字が行われた。印字条件は次のとおりであった。結果が表８に示されている。
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間のバイアス；４００Ｖ
プロセス速度；２０６ｍ／ｍｉｎ
スコロトロンの印加電圧；５．５ｋＶ
メッシュ電極電位；６００Ｖ
ダイヘッドからの現像剤吐出量；０．７５ｍｇ／ｃｍ2
１次転写電圧；６５０Ｖ
２次転写電圧；１．５ｋＶ
定着ローラ温度；１２０℃
【００４３】
【表８】
【００４４】
（実施例５）
図２に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１’として上記正帯電用有機感光体ドラムが装着され、搬送ベルト２０としてポリイミド製ベルト（厚み１５０μｍ、体積電気抵抗２．１×１０10Ω・ｃｍ）が装着され、液体現像剤貯蔵制御ユニット６’に上記４色の流動パラフィン現像剤が入れられた。ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間は５０μｍに設定された。そして、各色５％の色画像が含まれる印字パターンが用いられ、１０枚の転写紙（三菱製紙（株）製ＥＰ−Ｌ微塗工８１．４ｇｓｍ）に連続印字が行われた。印字条件は実施例３と同じであった。結果が表９に示されている。
【００４５】
【表９】
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】タンデム式画像形成装置の模式図
【図２】タンデム式画像形成装置の模式図
【符号の説明】
【００４７】
１、１’…感光体、２、２’…帯電器、３、３’…書き込み用ＬＥＤ、４、４’…除電用ＬＥＤ、５…１次転写ローラ、６、６’…液体現像剤貯蔵制御ユニット、７、７’…ダイヘッド、８…中間転写ベルト、９、９’…駆動ローラ、１０、１０’…従動ローラ、１１…２次転写ローラ、１３、１３’…搬送経路、１４、１４’…定着ローラ対、１５、１５’…両面印字時搬送経路、１６、１６’…感光体クリーニング手段、１７…２次転写ローラクリーニング手段、１８…中間転写ベルトクリーニング手段、１９、１９’…液体現像剤循環パス、２０…搬送ベルト、２１…転写ローラ、２２…両面印字切替装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式画像形成装置と画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像支持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する静電潜像の液体現像装置であって、トナーが絶縁性液体中に高濃度に分散された１００〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘度の液体現像剤が、複数のローラに支持された現像ベルト上に５〜４０μｍの厚みに薄層化されて塗布され、現像ベルトに塗布された液体現像剤が前記画像支持体に接触させることにより、前記画像支持体の潜像面に前記液体現像剤を供給する現像手段を備える静電潜像の液体現像装置が検討された（例えば、特許文献１参照）。当該液体現像装置を備える画像形成装置は、少量の液体現像剤により画像を形成するが、現像ベルト上に液体現像剤の薄層を形成する機構が複雑で、メンテナンスが容易でないという問題を有する。
一方、現像剤担持体上の高濃度の液体現像剤を潜像担持体に供給して静電潜像を現像する画像形成装置であって、上記現像剤担持体と間隙を有して対向配置され、上記現像剤担持体上に高濃度の液体現像剤層を形成する現像剤薄層手段と、現像剤担持体上の液体現像剤層と上記潜像担持体との接触前に、該液体現像剤層中の余剰現像液を除去する余剰液除去手段を備え、該現像剤担持体と該現像剤薄層手段との間に、該現像剤担持体と現像剤薄層手段との間隙に供給された液体現像剤中のトナー粒子を現像剤担持体表面に向かって電気泳動させる電界を形成させる画像形成装置が検討された（例えば、特許文献２参照）。上記現像剤担持体表面で電気泳動され、余剰液が除去された液体現像剤のトナー粒子は凝集されており、現像に付されていない液体現像剤を回収して再使用するには液体現像剤の解砕工程が必要とされる。従って、当該画像形成装置は大型であった。
ところで、ダイヘッドからインク等の塗液が塗工面に塗布され、均一な塗布層が形成される技術（例えば、特許文献３参照）は一般的であったが、ダイヘッドの画像形成装置への応用は検討されなかった。
【特許文献１】特開平７−２０９９２２号公報
【特許文献２】特開平１０−３３９９９０号公報
【特許文献３】特開２００６−２８１１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、高濃度の固形分が含有される液体現像剤を用いる画像形成方法と、当該画像形成方法を実施するコンパクトな画像形成装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、感光体、感光体を帯電させる帯電部材、帯電させられた感光体上に静電潜像を形成する書き込み部材、感光体上の像を記録部材に転写する転写部材、及び、記録部材に転写された像を定着する定着部材が設けられた画像形成装置であって、書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向してダイヘッドが設けられ、固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、ダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布されて現像が行われる、画像形成装置である。
本発明の画像形成装置は、固形分濃度及び粘度が高い少量の液体現像剤により画像を形成でき、コンパクトな構成を有している。
本発明の好ましい実施態様では、上記画像形成装置の感光体が、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体である。
本発明の別の好ましい実施態様では、上記画像形成装置の感光体が正に帯電される。上記画像形成装置の感光体の正帯電は、オゾンの発生を抑制する。
本発明の別の好ましい実施態様では、上記画像形成装置のダイヘッドと感光体の間に形成される隙間が２０〜１００μｍである。ダイヘッドと感光体の間に形成される隙間が上記範囲に設定された本発明の画像形成装置は、かすれが無く、鮮鋭度が高い均質な画像を形成する。
【０００５】
本発明は、感光体が帯電部材により帯電させられる工程、静電潜像が書き込み部材により帯電させられた感光体上に形成される工程、固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向して設けられたダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布され、現像が行われる工程、感光体に形成された像が記録部材に転写され、次いで、記録部材に転写された像が定着される工程、が行われる画像形成方法である。
【０００６】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係るタンデム式画像形成装置の全体構成を説明する図である。
イエロー顔料（Ｙ）、シアン顔料（Ｃ）、マゼンタ顔料（Ｍ）、ブラック顔料（Ｋ）のそれぞれが使用されて作製された各色液体現像剤が、液体現像剤貯蔵制御ユニット６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂに貯蔵されている。像担持体である感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂは、帯電器２により一様に帯電される。画像信号により変調されたレーザ光が、書き込み用ＬＥＤ３から一様に帯電された感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂに対して照射され、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に静電潜像が形成される。液体現像剤貯蔵制御ユニット６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂに貯蔵されている各色液体現像剤が、ダイヘッド７から静電潜像が形成されている感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上に供給され、現像が行われる。その際、バイアスが、ダイヘッド７と感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂの間に印加される。
【０００７】
感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ上の像は、１次転写ローラ５と感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂが中間転写ベルト８を介して当接する１次転写位置において、中間転写ベルト８に転写される。１次転写後、現像されなかった液体現像剤は感光体クリーニング手段１６により除去され、除去された液体現像剤が液体現像剤循環パス１９を経て液体現像剤貯蔵制御ユニット６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂに回収される。液体現像剤が除去された感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂ表面の残留電荷は、次の帯電に備えて除電用ＬＥＤ４により除電される。中間転写ベルト８は、無端ベルトであり、駆動ローラ９、従動ローラ１０間に渡って張架されている。１次転写位置において転写された中間転写ベルト８上の像は、駆動ローラ９と２次転写ローラ１１が中間転写ベルト８を介して当接する２次転写部において、記録部材上に２次転写される。記録部材は、給紙カセット１２から供給され、搬送経路１３を通って２次転写部に搬送され、２次転写後、定着ローラ対１４に搬送されて像が定着される。両面印字の場合、記録部材は定着後に反転して両面印字時搬送経路１５を経由して再度２次転写部へ搬送されて裏面への記録が行われる。２次転写後、中間転写ベルト８は中間転写ベルトクリーニング手段１８によりクリーニングされ、２次転写ローラ１１は２次転写ローラクリーニング手段１７によりクリーニングされる。
【０００８】
図２は本発明の実施の別の形態に係るタンデム式画像形成装置の全体構成を説明する図である。
イエロー顔料（Ｙ）、シアン顔料（Ｃ）、マゼンタ顔料（Ｍ）、ブラック顔料（Ｋ）のそれぞれが使用されて作製された各色液体現像剤が、液体現像剤貯蔵制御ユニット６’Ｙ、６’Ｃ、６’Ｍ、６’Ｂに貯蔵されている。像担持体である感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂは、帯電器２’により一様に帯電される。画像信号により変調されたレーザ光が、書き込み用ＬＥＤ３’から一様に帯電された感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂに対して照射され、感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂ上に静電潜像が形成される。液体現像剤貯蔵制御ユニット６’Ｙ、６’Ｃ、６’Ｍ、６’Ｂに貯蔵されている各色液体現像剤が、ダイヘッド７’から静電潜像が形成されている感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂ上に供給され、現像が行われる。その際、バイアスが、ダイヘッド７’と感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂの間に印加される。
【０００９】
搬送ベルト２０は、無端ベルトであり、駆動ローラ９’、従動ローラ１０’間に渡って張架されている。記録部材は、給紙カセット１２’から供給され、搬送経路１３’を通って搬送ベルト２０に搬送される。感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂ上の像は、感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂと対向して設けられている転写ローラ２１とこれらの感光体が搬送ベルト２０を介して当接する転写位置において記録部材に転写される。転写後、像が転写された記録部材は定着ローラ対１４’に搬送され、像が定着される。両面印字の場合、両面印字切替装置２２が作動され、記録部材は定着後に両面印字時搬送経路１５’を経由して反転され、給紙カセット１２’上から再度転写部へ搬送されて裏面への記録が行われる。転写後、現像されなかった液体現像剤は感光体クリーニング手段１６’により除去され、除去された液体現像剤が液体現像剤循環パス１９’を経て液体現像剤貯蔵制御ユニット６’Ｙ、６’Ｃ、６’Ｍ、６’Ｂに回収される。液体現像剤が除去された感光体１’Ｙ、１’Ｃ、１’Ｍ、１’Ｂ表面の残留電荷は、次の帯電に備えて除電用ＬＥＤ４’により除電される。
【００１０】
隙間がダイヘッドと感光体の間に形成されている。ダイヘッドと感光体の間の隙間が小さすぎても、大きすぎても、良好な印刷画像が得られない。ダイヘッドと感光体の間の隙間は、２０〜１００μｍに設定される。
感光体は、筒状又はシート状の導電性支持体上に、有機感光層又は無機感光層が形成された構造を有している。導電性支持体の具体例は、（１）アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス、鉄、真鍮などの金属材料からなる支持体、（２）ポリエステル、ポリイミド、ポリカーボネート、ガラス等の絶縁性基板上に、上記金属、金属酸化物等の導電性材料が蒸着等により蒸着された支持体である。
【００１１】
（有機感光体）
有機感光層の具体例は、（１）電荷発生層と電荷輸送層が順次積層されている機能分離型の積層感光層、（２）単層型の感光層である。以下、単層型の有機感光層について説明する。導電性支持体上に電荷発生剤、電荷輸送剤、増感剤等の添加剤とバインダー樹脂からなる塗布液が塗工される。電荷発生剤の具体例は、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キノン系顔料、ペリレン系顔料、キノシアトン系顔料、インジゴ系顔料、ビスベンゾイミダゾール系顔料、キナクリドン系顔料である。好ましい電荷発生剤は、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料である。電荷輸送剤の具体例は、ヒドラゾン系、スチルベン系、フェニルアミン系、アリールアミン系、ジフェニルブタジエン系、オキサゾール系等の有機正孔輸送化合物である。増感剤の具体例は、パラジフェキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、クロラニル等の電子吸引性有機化合物である。バインダー樹脂の具体例は、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂である。好ましいバインダー樹脂は、ポリカーボネート樹脂である。
【００１２】
各成分の組成比は、バインダー樹脂４０〜７５質量％、電荷発生剤０．５〜２０質量％、電荷輸送剤１０〜５０質量％、増感剤０．５〜３０質量％である。好ましい組成比は、バインダー樹脂４５〜６５質量％、電荷発生剤１〜２０質量％、電荷輸送剤２０〜４０質量％、増感剤２〜２５質量％である。各成分はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤と共にホモミキサー、ボールミル、サンドミル、アトライター、ペイントコンディショナー等の攪拌装置で粉砕され、分散混合され、塗布液が作製される。塗布液は、導電性支持体上に塗布され、次いで乾燥される。塗布方法の具体例は、ディップコート、リングコート、スプレーコートである。乾燥後の有機感光層の厚さは１５〜４０μｍであり、好ましい厚さは２０〜３５μｍである。
【００１３】
（アモルファスシリコン感光体）
無機感光層の具体例は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系光導電層である。ａ−Ｓｉ系光導電層を有するａ−Ｓｉ系感光体の光導電層を構成する材料の具体例は、ａ−Ｓｉ、アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ）、アモルファス窒化シリコン（ａ−ＳｉＮ）、アモルファス酸化シリコン（ａ−ＳｉＯ）、アモルファスシリコンゲルマニウム（ａ−ＳｉＧｅ）、アモルファス窒化シリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣＮ）、アモルファス窒化酸化シリコン（ａ−ＳｉＮＯ）、アモルファス酸化シリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣＯ）、アモルファス窒化酸化シリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣＮＯ）等のａ−Ｓｉ系又はａ−Ｓｉ合金系光導電材料である。これらの光導電材料による成膜形成方法の具体例は、グロ−放電分解法、スパッタリング法、蒸着法、ＥＣＲ法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法である。成膜形成に当たって、ダングリングボンド終端用に水素（Ｈ）、フッ素（Ｆ）及び／又は塩素（Ｃｌ）を膜中に１〜４０モル％含有させる。
【００１４】
周期律表第IIIａ族元素（以下、IIIａ族元素と略す）、第Ｖa 族元素（以下、Ｖa 族元素と略す）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）等の元素を膜中に含有させ、光導電層の電気的特性（暗導電率、光導電率等）、光学的バンドギャップなどの特性を調整することができる。膜中にＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有させる場合、IIIａ族元素の含有量は０．１〜２０，０００ｐｐｍであり、Ｖa 族元素の含有量は０．１〜１０，０００ｐｐｍである。膜中にＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有させないか又は微量含有させる場合、IIIａ族元素の含有量は０．０１〜２００ｐｐｍであり、Ｖａ族元素の含有量は０．０１〜１００ｐｐｍである。IIIａ族元素、Ｖa 族元素、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の元素濃度分布は、層厚方向にわたって勾配を設けてもよく、その場合には層全体の平均含有量が上記範囲内であればよい。IIIａ族元素及びＶa 族元素の望ましい具体例は、それぞれ、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）である。ホウ素及びリンは、共有結合性に優れ、半導体特性を敏感に変え、優れた光感度を与えることができる。
【００１５】
ａ−Ｓｉ系光導電層は、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）を含んでいてもよい。μｃ−Ｓｉの含有は、光導電層の暗導電率および光導電率を高め、光導電層の設計自由度が増す。μｃ−Ｓｉを含むａ−Ｓｉ系光導電層は、上記と同様の形成法で、成膜条件を変えることによって形成される。例えば、グロ−放電分解法によるμｃ−Ｓｉ含有ａ−Ｓｉ系光導電層の形成は、グロ−放電分解法によるμｃ−Ｓｉ非含有ａ−Ｓｉ系光導電層の形成よりも、基体温度および高周波電力が高めに設定され、希釈ガスとしての水素流量が大きくなる。また、μｃ−Ｓｉ含有ａ−Ｓｉ系光導電層に、上記不純物元素を添加できる。
【００１６】
より優れた電子写真特性を得るために、ａ−Ｓｉ系光導電層と基体の間にキャリア注入阻止層を形成したり、光導電層の表面に表面層を形成できる。キャリア注入阻止層及び表面層は、上記ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成される。ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成されたキャリア注入阻止層及び表面層は、ａ−Ｓｉ系光導電層とのマッチング性がよく、ａ−Ｓｉ系光導電層形成時に使用された成膜装置によって、ａ−Ｓｉ系光導電層形成に引き続き連続して成膜形成される。
【００１７】
ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成されたキャリア注入阻止層は、光導電層より多くのIIIａ族元素及び／又はＶa 族元素を含有し、キャリア注入阻止層の導電型が調整されている。ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成されたキャリア注入阻止層は、光導電層より多くのＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有し、キャリア注入阻止層の抵抗は高い。ａ−Ｓｉ系光導電材料により形成された表面層は、光導電層よりより多くのＣ、Ｎ、Ｏ等の元素を含有し、表面層の抵抗は高い。キャリア注入阻止層及び表面層の積層により、帯電能、光感度特性、耐久性、耐磨耗性及び耐環境性を高め、ａ−Ｓｉ系光導電層の優れた電子写真特性をさらに向上させられる。
【００１８】
ａ−Ｓｉ系光導電層の厚みは、５〜１００μｍ、好適には１５〜８０μｍである。また、キャリア注入阻止層の厚みは、０．１〜１０μｍ、好適には０．３〜５μｍである。表面層の厚みは、０．０５〜５μｍ、好適には０．１〜２μｍである。
【００１９】
本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤のキャリア液は、植物油、シリコーンオイル、流動パラフィン等の不揮発性油である。植物油の具体例は、アマニ油、ＭＯヒマワリ油、菜種油、デバイダーオイル、ＨＯＬＬキャノーラ、紅花油、オリーブ油、落花生油、ゴマ油、コーン油、大豆油、綿実油、サフラワー油である。植物油は、１種類であっても複数種の混合物であってもよい。
オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和結合の割合が多い脂肪酸組成からなるトリグリセライドは酸化重合を起こすので、本発明の画像形成装置の定着手段は簡素化され得る。更に、本発明の画像形成装置が長期間使用されない場合、不揮発性油がキャリア液である液体現像剤は、転写部材、クリーニング部材、感光体等の、液体現像剤と接触する本発明の画像形成装置の部材表面で固着しない。
本発明の液体現像剤に使用される植物油中のトリグリセライドを構成する脂肪酸中の各種脂肪酸の割合（質量％）は、表１のとおりである。
【００２０】
【表１】
【００２１】
本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤に含まれる固形分の濃度は１０〜５０質量％である。当該液体現像剤に含まれる顔料は、樹脂と塩基性高分子分散剤で処理された塩基性顔料である。
本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤は、塩基性顔料とともに、電荷制御剤、樹脂、分散剤、酸化防止剤等を含有していてもよい。電荷制御剤の具体例は、テトラエチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−ｎ−プロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルチタネート、テトラ−２−エチルヘキシルチタネート、テトラオクチルチタネート、テトラメトキシチタン；チタニルアセチルアセテート等のチタンキレート；イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルピロホスフェート）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２,２−ジアリルオキシジルメチル−１−ブチル）ビス（ジ−トリデシル）、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート等のチタネートカップリング剤である。
【００２２】
樹脂の酸価は４〜１５である。樹脂の具体例は、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、ロジン変性樹脂、ポリエチレン、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリドン、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体である。上記樹脂から選ばれる１種もしくは２種以上の樹脂を用いることができる。
塩基性顔料、キャリア液、オレイン酸等が配合された混合物を、アトライター、サンドミル、ボールミル、振動ミル等の分散機で分散して、本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤が得られる。本発明の画像形成装置で使用される液体現像剤の着色微粒子の好ましい一次粒子径は、個数平均粒径として１μｍ以下である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
（シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整）
Pigment Blue15:3 ３５質量部を、ポリエステル樹脂（大日本インキ化学工業（株）製プラスディックＤＬ−９０）と高分子系分散剤（味の本ファインテクノ（株）製アジスパーＰＢ−８２２）が８対２の質量比で混合された混合物６５質量部を混練粉砕してシアン顔料を作製した。次いで、容量５００ｍｌのステンレス容器に直径５ミリのジルコニアボール４５０ｇ、ＭＯヒマワリ油（日清オイリオグループ（株）製、トリグリセライドのオレイン酸成分は６０．５質量％）１５０ｇ、オレイン酸（関東化学（株）製）５０ｇ、分散剤（味の素ファインテクノ（株）製アジスパーＰＡ１１１）０．１１ｇ、シアン顔料３５ｇを入れて、市販の攪拌機トルネードＳＭ型プロベラ攪拌羽根を用い、回転数５０４ｐｐｍで２４時間分散混合して着色剤分散液であるシアンＭＯヒマワリ油現像剤を作製した。
【００２４】
（マゼンタＭＯヒマワリ油現像剤の調整）
シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるPigment Blue15:3に代えて、Pigment Red57:1が用いられる以外は、シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、マゼンタＭＯヒマワリ油現像剤が作製された。
【００２５】
（イエローＭＯヒマワリ油現像剤の調整）
シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるPigment Blue15:3に代えて、Pigment Yellow74が用いられる以外は、シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、イエローＭＯヒマワリ油現像剤が作製された。
【００２６】
（ブラックＭＯヒマワリ油現像剤の調整）
シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるPigment Blue15:3に代えて、塩基性処理カーボンブラック（粒子径４０ｎｍ、窒素吸着比表面積５５ｍ2／ｇ）が用いられる以外は、シアンＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、ブラックＭＯヒマワリ油現像剤が作製された。
【００２７】
上記４色のＭＯヒマワリ油現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗が表２に示されている。粘度は、２５℃、湿度４９％で粘度計（ＣＢＣ（株）製ＶＭ−１００Ａ）により測定された。電気抵抗は、エレクトロメーター（（株）川口電機製作所製ＭＭＡII−１７Ｂ）、測定電極液体用（（株）川口電機製作所製ＬＰ−０５）、測定箱（（株）川口電機製作所製Ｐ−６１８）により印加電圧１００Ｖで測定された。
【００２８】
【表２】
【００２９】
各顔料の塩基度の違いにより、酸塩基相互作用の基づく顔料の分散性が異なるため、各色のＭＯヒマワリ油現像剤の粘度が異なっていると考えられる。
【００３０】
（シリコーンオイル現像剤の調整）
ＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるＭＯヒマワリ油に代えて、シリコーンオイル（信越シリコーン（株）製ＫＦ−９６−２０）が用いられる以外は、ＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのシリコーンオイル現像剤が調整された。４色のシリコーンオイル現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗が表３に示されている。
【００３１】
【表３】
【００３２】
（流動パラフィン現像剤の調整）
ＭＯヒマワリ油現像剤の調整におけるＭＯヒマワリ油に代えて、流動パラフィン（和光純薬工業（株）製）が用いられる以外は、ＭＯヒマワリ油現像剤の調整と同じ操作が行われ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの流動パラフィン現像剤が調整された。４色の流動パラフィン現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗が表４に示されている。
【００３３】
【表４】
【００３４】
（正帯電用有機感光体ドラムの作製）
ポリカーボネート樹脂（帝人化成（株）製、ＴＳ−２０２０）２１質量部、無金属フタロシアニン（大日本インキ化学工業（株）製）２質量部、ヒドラゾン化合物（アナン（株）製）１０質量部、３，５−ジメチル−３′，５′−ジ（ｔ）ブチル−４，４′−ジフェノキノン５質量部及びトルエン１８０質量部が、ペイントコンディショナー中で１０時間分散混合され、塗布液が作製された。
上記塗布液がΦ４０ｍｍのアルミ素管にリングコート法で塗工され、次いで乾燥されて、膜厚２０μｍの感光層が形成された。
【００３５】
（実施例１）
図１に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１として上記正帯電用有機感光体ドラムが装着され、液体現像剤貯蔵制御ユニット６に上記４色のＭＯヒマワリ油現像剤が入れられた。そして、各色５％の色画像が含まれる印字パターンが用いられ、１０００枚の転写紙（三菱製紙（株）製ＥＰ−Ｌ微塗工８１．４ｇｓｍ）に連続印字が行われた。その際、ベタ濃度が測定されるように、６箇所の１．５ｃｍ角ベタ部がカラー画像原稿中に設けられた。印字条件は、次のとおりであった。
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間のバイアス；４００Ｖ
プロセス速度；２０６ｍ／ｍｉｎ
スコロトロンの印加電圧；５．５ｋＶ
メッシュ電極電位；６００Ｖ
ダイヘッドからの現像剤吐出量；０．７５ｍｇ／ｃｍ2
１次転写電圧；６５０Ｖ
２次転写電圧；１．５ｋＶ
定着ローラ温度；１２０℃
【００３６】
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間は２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、７０μｍ、１００μｍ、１３０μｍ、１５０μｍ、２００μｍに設定された。
１０００枚目の印字物における各色のベタ濃度（ベタＯＤ値）及び印字品質（かずれ、鋭鮮度）が評価された。ベタ濃度は反射濃度計（X-Rite社製モデル５３０型）により測定された。かすれは目視により評価された（○；かすれなし、△；印字面の一部にかすれ有り、×；印字面の全体にかすれ有り）。鋭鮮度は、印字部の１．５ｃｍ角のエッジ部の凹凸をレーザー顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ−９７００）で測定して求められた。結果が表５に示されている。
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間が狭すぎても、広すぎても、印字品質が低下すると言える。
【００３７】
【表５】
【００３８】
（実施例２）
図１に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１としてａ−Ｓｉ感光体ドラム（京セラ（株）製、Φ４０ｍｍ）が装着され、ダイヘッドとａ−Ｓｉ感光体ドラムの間の隙間が５０μｍに設定されて、印字条件が下記のとおりに変更される以外は実施例１と同じ印字試験が行われた。結果が表６に示されている。
ダイヘッドとａ−Ｓｉ感光体ドラムの間のバイアス；４００Ｖ
プロセス速度；２０６ｍ／ｍｉｎ
スコロトロンの印加電圧；５．０ｋＶ
メッシュ電極電位；７００Ｖ
ダイヘッドからの現像剤吐出量；０．７０ｍｇ／ｃｍ2
１次転写電圧；６５０Ｖ
２次転写電圧；１．５ｋＶ
定着ローラ温度；１２０℃
ａ−Ｓｉ感光体ドラムを備える画像形成装置により形成された画像は、かすれがなく、鮮鋭度が高くなり得ると言える。
【００３９】
【表６】
【００４０】
（実施例３）
図２に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１’として上記正帯電用有機感光体ドラムが装着され、搬送ベルト２０としてポリイミド製ベルト（厚み１５０μｍ、体積電気抵抗２．１×１０10Ω・ｃｍ）が装着され、液体現像剤貯蔵制御ユニット６’に上記４色のＭＯヒマワリ油現像剤が入れられた。ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間は５０μｍに設定された。そして、各色５％の色画像が含まれる印字パターンが用いられ、１０枚の転写紙（三菱製紙（株）製ＥＰ−Ｌ微塗工８１．４ｇｓｍ）に連続印字が行われた。印字条件は次のとおりであった。結果が表７に示されている。
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間のバイアス；４００Ｖ
プロセス速度；２００ｍ／ｍｉｎ
スコロトロンの印加電圧；５．５ｋＶ
メッシュ電極電位；６００Ｖ
ダイヘッドからの現像剤吐出量；０．６５ｍｇ／ｃｍ2
転写電圧；８５０Ｖ
定着ローラ温度；１２０℃
【００４１】
【表７】
【００４２】
（実施例４）
図１に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１として上記正帯電用有機感光体ドラムが装着され、液体現像剤貯蔵制御ユニット６に上記４色のシリコーンオイル現像剤が入れられた。ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間は５０μｍに設定された。そして、各色５％の色画像が含まれる印字パターンが用いられ、１０００枚の転写紙（三菱製紙（株）製ＥＰ−Ｌ微塗工８１．４ｇｓｍ）に連続印字が行われた。印字条件は次のとおりであった。結果が表８に示されている。
ダイヘッドと有機感光体ドラムの間のバイアス；４００Ｖ
プロセス速度；２０６ｍ／ｍｉｎ
スコロトロンの印加電圧；５．５ｋＶ
メッシュ電極電位；６００Ｖ
ダイヘッドからの現像剤吐出量；０．７５ｍｇ／ｃｍ2
１次転写電圧；６５０Ｖ
２次転写電圧；１．５ｋＶ
定着ローラ温度；１２０℃
【００４３】
【表８】
【００４４】
（実施例５）
図２に示されるタンデム式画像形成装置の感光体１’として上記正帯電用有機感光体ドラムが装着され、搬送ベルト２０としてポリイミド製ベルト（厚み１５０μｍ、体積電気抵抗２．１×１０10Ω・ｃｍ）が装着され、液体現像剤貯蔵制御ユニット６’に上記４色の流動パラフィン現像剤が入れられた。ダイヘッドと有機感光体ドラムの間の隙間は５０μｍに設定された。そして、各色５％の色画像が含まれる印字パターンが用いられ、１０枚の転写紙（三菱製紙（株）製ＥＰ−Ｌ微塗工８１．４ｇｓｍ）に連続印字が行われた。印字条件は実施例３と同じであった。結果が表９に示されている。
【００４５】
【表９】
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】タンデム式画像形成装置の模式図
【図２】タンデム式画像形成装置の模式図
【符号の説明】
【００４７】
１、１’…感光体、２、２’…帯電器、３、３’…書き込み用ＬＥＤ、４、４’…除電用ＬＥＤ、５…１次転写ローラ、６、６’…液体現像剤貯蔵制御ユニット、７、７’…ダイヘッド、８…中間転写ベルト、９、９’…駆動ローラ、１０、１０’…従動ローラ、１１…２次転写ローラ、１３、１３’…搬送経路、１４、１４’…定着ローラ対、１５、１５’…両面印字時搬送経路、１６、１６’…感光体クリーニング手段、１７…２次転写ローラクリーニング手段、１８…中間転写ベルトクリーニング手段、１９、１９’…液体現像剤循環パス、２０…搬送ベルト、２１…転写ローラ、２２…両面印字切替装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体、感光体を帯電させる帯電部材、帯電させられた感光体上に静電潜像を形成する書き込み部材、感光体上の像を記録部材に転写する転写部材、及び、記録部材に転写された像を定着する定着部材が設けられた画像形成装置であって、
書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向してダイヘッドが設けられ、
固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、ダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布されて現像が行われる、画像形成装置。
【請求項２】
感光体が、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体である、請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項３】
感光体が正に帯電される、請求項１又は２に記載された画像形成装置。
【請求項４】
ダイヘッドと感光体の間に形成される隙間が２０〜１００μｍである、請求項１〜３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項５】
感光体が帯電部材により帯電させられる工程、
静電潜像が書き込み部材により帯電させられた感光体上に形成される工程、
固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向して設けられたダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布され、現像が行われる工程、
感光体に形成された像が記録部材に転写され、次いで、記録部材に転写された像が定着される工程、が行われる画像形成方法。
【請求項１】
感光体、感光体を帯電させる帯電部材、帯電させられた感光体上に静電潜像を形成する書き込み部材、感光体上の像を記録部材に転写する転写部材、及び、記録部材に転写された像を定着する定着部材が設けられた画像形成装置であって、
書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向してダイヘッドが設けられ、
固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、ダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布されて現像が行われる、画像形成装置。
【請求項２】
感光体が、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体である、請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項３】
感光体が正に帯電される、請求項１又は２に記載された画像形成装置。
【請求項４】
ダイヘッドと感光体の間に形成される隙間が２０〜１００μｍである、請求項１〜３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項５】
感光体が帯電部材により帯電させられる工程、
静電潜像が書き込み部材により帯電させられた感光体上に形成される工程、
固形分とキャリア液が含まれる液体現像剤が、書き込み部材の感光体回転方向下流側に感光体に対向して設けられたダイヘッドにより静電潜像が形成された感光体に塗布され、現像が行われる工程、
感光体に形成された像が記録部材に転写され、次いで、記録部材に転写された像が定着される工程、が行われる画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２０３７２３（Ｐ２００８−２０３７２３Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４２０１２（Ｐ２００７−４２０１２）
【出願日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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