JP2001013761A

JP2001013761A - 電子写真帯電用磁性粒子の製造方法、電子写真帯電用磁性粒子および画像形成装置

Info

Publication number: JP2001013761A
Application number: JP18612099A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Arataira; 文弘荒平; Shuichi Aida; 修一會田; Marekatsu Mizoe; 希克溝江
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ブラシを用いた一次帯電による画像形成
装置において、現像器に混入した磁性粒子による色味変
化、感光体上の傷の防止を目的とする。【解決手段】磁気ブラシを構成する帯電用磁性粒子の
体積抵抗率が１０⁴〜１０¹⁰Ω・ｃｍであり、磁性粒子
が回転ロータを有する回転式気流分級手段によって微粉
を除去したことを特徴とする電子写真用帯電粒子および
それを用いた画像形成装置により達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は感光体を帯電させる
部材に使用される磁性粒子、感光体に接触して感光体を
帯電させる帯電部材に利用される磁性粒子、更に、帯電
装置を形成し、複写機、プリンター、ファクシミリなど
の電子写真装置に利用される磁性粒子に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、ついで該
潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じて
紙などの転写材にトナー画像を転写した後、熱・圧力な
どにより転写材上にトナー画像を定着して複写物を得る
ものである。また、転写材上に転写されずに感光体上に
残ったトナー粒子はクリーニング工程により感光体上よ
り除去される。

【０００３】このような電子写真法での帯電手段として
は、所謂コロトロン、スコロトロンと呼ばれるコロナ放
電を利用した手段が用いられていたが、コロナ放電、特
に負または正コロナを生成する際に多量のオゾンを発生
することから、電子写真装置にオゾン捕獲のためのフィ
ルタを具備する必要性があり、装置の大型化又は、ラン
ニングコストがアップするなどの問題点があった。

【０００４】このような問題点を解決するための技術と
して、ローラー又は、ブレードなどの帯電部材を感光体
表面に接触させることにより、その接触部分近傍に狭い
空間を形成し所謂パッシェンの法則で解釈できる放電を
形成することによりオゾン発生を極力抑さえた帯電方法
が開発され、例えば、特開昭５７−１７８２５７号公
報、特開昭５６−１０４３５１号公報、特開昭５８−４
０５６６号公報、特開昭５８−１３９１５６号公報、特
開昭５８−１５０９７５号公報で公知技術となってい
る。

【０００５】しかしながら、ブレード、ローラー帯電方
式などにおいては、感光体と接触させて帯電を行なう方
式においては感光体上へのトナー融着といった問題が発
生しやすい傾向にある。そのため、比較的感光体への接
触負荷の小さい、磁性粒子を磁石体にて保持した所謂磁
気ブラシを帯電部材として用いる技術が検討され、例え
ば特開昭５９−１３３５６９号公報、特開平４−１１６
６７４号公報、特開平７−７２６６７号公報等で開示さ
れている。

【０００６】本発明者らは磁気ブラシ帯電器の実用化に
向けて検討を重ねてきたが、磁気ブラシ帯電器の一つの
大きな特徴として、磁性粒子と感光体との接触頻度を上
げることで帯電特性が大幅に向上することを見出した。
更に、本発明者らは、感光体の帯電特性を向上させるた
めには磁性粒子を小粒径化し、感光体との接触点を増や
すことが最も効果的な手段であることを見出した。しか
しながら、小粒径の磁性粒子を製造するためには、解
粉、粉砕の工程が特に重要であり、粉砕強度、処理時間
の調整により小粒径化処理を行なうが、この際の大きな
課題として、粒子表面における微粉量（特に１μｍ以下
の微粉）の増加という問題が発生する。帯電用磁性粒子
は感光体との接触頻度が大であるため、粒子表面の微粉
量が増加すると、微粉が感光体側に移行しやすくなり、
感光体上に傷を発生させたり、移行した微粉が現像器に
混入し、現像剤担持体や現像剤規制ブレードを汚染、傷
を発生させたり、現像されたトナーに微粉が混入する事
で得られた画像の色味（特に黄色のトナーを使用した現
像器に顕著に現れる）が変化してしまう等の問題が生じ
てしまう。

【０００７】上述した粒子表面における微粉の除去方法
として、例えば現像用キャリアとしては、特開平０８−
１９４３３７号公報においては、樹脂中に磁性粉が分散
された現像用キャリアで、微細粒子をキャリア粒子の樹
脂表面に摩擦熱により融着させる方法が開示されてい
る。帯電用磁性粒子としては、例えば特開平０７−６１
８７７号公報においては、磁性コア粒子と、その表面に
設けられ磁性コア粒子よりも電気抵抗率が小さい導電性
被覆とからなる原料粗粒子に熱と振動、衝撃力ないしは
剪断力を与え、導電性被覆を均質ないしは安定化させ、
微粉をコア粒子にバインド、結着させる方法が開示され
ている。

【０００８】しかしながら、先行技術においては摩擦や
振動、衝撃力による熱によって粒子表面の微粉を粒子表
面に固着させ微粉が遊離しないようにする事で除去を行
っているので、キャリアの表面が微粉によって改質して
しまい、摩擦帯電付与性や抵抗率、形状等が変化してし
まう問題が生じる。また、これらはいずれも粒子表面が
樹脂層で覆われた粒子の表面改質を行なう事により微粉
を除去する開示であり、磁性コア粒子自体の微粉除去に
ついては言及されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、繰り
返し使用によっても感光体への帯電性が良好に行われ、
かつ現像器への汚染が防止され、提供された画像の色味
の変化が生じない電子写真用帯電粒子、および該帯電粒
子を含む画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、微粉を含有す
る電子写真帯電用磁性粒子原料から、回転ロータを有す
る回転式気流分級手段を用い、この回転ロータを回転さ
せることにより生じる遠心力によって前記電子写真帯電
用磁性粒子原料から前記微粉を除去することにより、体
積抵抗率が１０⁴Ωｃｍ〜１０¹⁰Ωｃｍの電子写真用帯
電用磁性粒子を得ることを特徴とする電子写真帯電用磁
性粒子の製造方法により製造された電子写真帯電用磁性
粒子である。

【００１１】また本発明は、導電性支持体上に感光層を
有する電子写真感光体と、この電子写真感光体に帯電部
材を接触させて電圧を印加することによって該感光体を
帯電させる手段と、像露光を行うことにより該感光体上
に静電潜像を形成する潜像形成手段と、この静電潜像を
トナー担持体上トナーによって可視化する現像手段と、
該可視化像を転写材に転写する手段とを含む画像形成装
置において、前記接触帯電部材は、電圧が印加される導
電性部分を有する磁石体と、微粉を含有する電子写真帯
電用磁性粒子原料から、回転ロータを有する回転式気流
分級手段を用い、この回転ロータを回転させることによ
り生じる遠心力によって前記電子写真帯電用磁性粒子原
料から前記微粉を除去することにより得られた体積抵抗
率が１０⁴Ωｃｍ〜１０¹⁰Ωｃｍの電子写真用帯電用磁
性粒子とで構成される磁気ブラシであることを特徴とす
る画像形成装置である。更に本発明は、上記画像形成装
置を用いた画像形成方法である。以下、本発明について
更に詳細に説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】磁性粒子を磁石体にて保持した磁
気ブラシ帯電装置は、ブレード、ローラー帯電方式など
と比較して感光体への接触負荷が小さく、このため感光
体上へのトナー融着と言った問題が発生しにくいという
特徴を持っている。磁気ブラシ帯電器を用いた帯電方式
の他の大きな特徴として、磁気ブラシを形成する磁性粒
子の感光体への接触頻度と帯電特性との強い相関性が挙
げられる。即ち、感光体への接触頻度をあげることで、
感光体の帯電特性は大幅に上昇する。感光体への接触頻
度を上げる具体的手段としては、磁気ブラシ中の磁性粒
子の存在密度を上げる手段、帯電器表面−感光体表面間
を周速差をつけて移動する手段等が挙げられるが、特に
大きな効果をもたらすためには磁性粒子の小粒径化が最
も有効な手段であることを本発明者らは見出した。本発
明の原料として用いる微粉を含有する電子写真帯電用磁
性粒子原料としては、通常、電子写真帯電用磁性材料と
して使用できるものであれば、特に限定されないが、Ｍ
ｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ等を含
むフェライト粒子等が好ましくは例示できる。

【００１３】以下、本発明で用いる微粉を含有する電子
写真帯電用磁性粒子原料の製造方法の一例を示すが、こ
の原料の製造方法は特に限定されるものではなく、通
常、電子写真帯電用磁性粒子を製造する際に使用する方
法を用いることができる。例えば、本発明の原料は、上
記のようなフェライト粒子等を原材料として、原材料を
混合する混合工程、該混合物を成形する成形工程、該成
形物を焼成する焼成工程、該焼成物を粉砕する粉砕工程
からなる製造方法により製造することができる。原材料
を混合する混合工程は、フェライトを構成する元素を含
有する単体あるいは化合物を、必要に応じて分散剤ある
いは結着樹脂等を添加し乾式あるいは湿式混合すること
により行う。また、あらかじめフェライトを構成する材
料を混合して仮焼成されたものを原料として用いてもよ
い。混合工程に使用される装置として、例を挙げれば、
ボールミル、振動ミル、アトライター、パールミルなど
が用いられる。

【００１４】また、該混合物を成形する成形工程は、混
合物をスプレードライヤー、ニーダー、ミキサーなどを
使用し造粒するかあるいは所定の形に成形または、所定
の焼成用の入れ物に混合物を入れることにより行う。該
成形物を焼成する焼成工程は、成形工程を経た混合物を
６００℃以上に加熱し、焼成物を得ることにより行う。
焼成物を粉砕する粉砕工程は、焼成後の混合物を粉砕す
ることにより行う。粉砕工程に使用される装置として
は、ハンマーミル、ピンミル、アトマイザー、スーパー
ミクロンミル、気流式ジェットミル、ボールミル、振動
ミル等が用いられる。

【００１５】上記の各工程を経て得られた微粉を含有す
る電子写真帯電用磁性粒子原料は、主に粉砕時に発生す
る微粉が静電気力およびファンデルワールス力により、
磁性粒子表面に付着する。前述したように、表面に付着
した微粉は磁性粒子同士の厳しい接触により磁性粒子表
面から遊離し感光体側に移行するため、感光体に傷を発
生させたり、現像器に混入し、現像スリーブ、ブレード
を汚染したり、またトナーとともに現像され、転写され
ると得られた画像の色味の変化を引き起こす問題を生じ
る。特に転写残トナーのクリーニング装置がなく、遊離
した微粉がクリーニング装置で除去されない、転写残ト
ナーを現像行程で回収するクリーナーレスシステムにお
いて、より顕著に現れる。

【００１６】本発明における微粉とは、帯電用磁性粒子
の上記のような製造工程において主に粉砕時に発生する
ものであり、本発明の製造方法によって得られる帯電用
磁性粒子と同じ材料からなる粒径が約１．０μｍ以下の
粒子を指す。本発明の１つの大きな特徴はそのように磁
性粒子表面に付着した微粉の除去を回転ロータを有する
回転式気流分級手段により行うことにある。また、好ま
しくは回転式気流分級手段が同一円周上に一定の間隔で
並んだ複数の羽根を有している回転式気流分級器であ
り、回転ロータが水平に設置されている回転式気流分級
器である。上記の回転式気流分級手段を用いた方法によ
れば強制渦流を利用し遠心力によって、１μｍ以下の粒
子表面に付着した微粉を除去できるために、磁性粒子表
面の改質などが生じずに、抵抗率や形状に大きな変化が
生じず微粉の除去が行われ、上述の問題を防止すること
が可能になる。

【００１７】上記の微粉除去機としての一例を図１に示
す。図１において、１２１は筒状の本体ケーシングを示
している。本体ケーシング１２１の内部には分級室１２
２が形成されており、この分級室１２２の下部には案内
室１２３がある。図１に示した回転式気流分級機は個別
駆動方式であり、分級室１２２内に、遠心力を利用した
強制渦を発生させて粗粉と微粉とに分級する。分級室１
２２内には分級ローター１２４が設けられており、案内
室１２３に送り込まれた粉体原料とエアーとを、分級ロ
ーター１２４の間からの吸引によって、分級室１２２内
に旋回流入させる。粉体原料（電子写真帯電用磁性粒子
原料）は原料投入口１２５から投入され、空気は投入口
１２６（二次エアー）、更には原料投入口１２５より粉
体原料と共に取り込まれる。粉体原料は、流入空気と一
緒に分級室１２２へと運ばれる。尚、投入口１２５を経
て案内室１２３中を流動するエアーと粉体材料とが、分
級ローター１２４に均一に配分される様に二次エアーの
風量やローターの回転数を調整することで、精度よく微
粉が除去される。微粉排出管１２９はサイクロンや集塵
機の様な微粉回収手段１３０を介して吸引ファン１３１
に接続されており、該吸引ファン１３１を作動させるこ
とによって、分級ローター１２４の間から微粉の除去を
行い、さらに分級室１２２に吸引力を作用させて強制渦
流を発生させている。微粉を除去された帯電用磁性粒子
は１３２のホッパーを通ってロータリーバルブ１３３か
ら排出される。

【００１８】また粉体の真比重、二次エアーの風量、ロ
ーターの回転数を調整し理論分級点を１μｍ以下に設定
し、微粉除去を行う事が好ましい。１μｍ以下に設定す
る事で１μｍ以上の粒子の除去を最小限に抑制でき、粒
子表面の微粉のみを除去する事が可能になるので、感光
体と帯電用磁性粒子の接触点が減少することなく良好な
帯電性を維持できるので好ましい。

【００１９】さらに該電子写真帯電用磁性粒子を回転式
気流分級手段によって微粉除去を行う際に、回転ロータ
を駆動するモータの微粉を除去する際の運転時の負荷電
流が、空運転時の負荷電流の１．０３〜１．７倍である
ことが好ましく、１．０５〜１．６０倍であるのが更に
好ましい。負荷電流が上記の値で維持運転されると、ロ
ーターに粉体が保持され、適度なローターの機械的なシ
ェアにより粒子表面の微粉が遊離され、ロータ−の遠心
力によりローターの中心部に集まり、エアーによって微
粉を除去できるので好ましい。１．７倍以上では粉体に
対するローターの機械的なシェアが強まり、磁性粒子が
割れたり、解砕されたりすることで新たな微粒子が生み
出されてしまうので好ましくなく、１．０３倍以下であ
ると、磁性粒子に対してロータのシェアがかからず、良
好な微粉の除去が行えないので好ましくない。上記の分
級、微粉除去機としては例えばホソカワミクロン社製タ
ーボプレックス（ＡＴＰ）分級機等が挙げられる。

【００２０】本発明の微粉除去を行った帯電用磁性粒子
の平均粒径は、接触頻度を上げ、十分な感光体帯電性を
確保するためには、１０μｍ〜５０μｍであることが好
ましい。更に好ましくは、１０μｍ〜３５μｍである。
平均粒径が１０μｍに満たないと、磁性粒子が帯電器よ
り漏れやすくなり、５０μｍを超えた場合、帯電不均一
性が目立つようになり好ましくない。

【００２１】また、粒径１０μｍ以下の粒子の微粉除去
を行った帯電用磁性粒子の全体積に対する体積％は５％
〜３０％であることが好ましく、７％〜２１％であるの
が更に好ましい。粒径１０μｍ以下の体積％が５％に満
たないと十分な接触頻度を維持できず、特に長期の使用
による帯電性の低下が激しく、３０％を超えると磁性粒
子が帯電器より漏れやすくなるので好ましくない。

【００２２】したがって、本発明に用いる微粉を含有す
る電子写真帯電用磁性粒子原料の平均粒径は、５０μｍ
以下であるものが好ましく、３５μｍ以下であるのが更
に好ましい。また、粒径が１０μｍ以下の粒子の割合
は、特に限定されるものではないが、微粉除去を行った
帯電用磁性粒子の全体積に対する体積％は、５％〜３０
％であるものを使用するのが好ましい。

【００２３】このような帯電用磁性粒子の粒径調整は、
粉砕工程時の粉砕強度、処理時間等を調整することによ
り行ない、必要に応じて分級工程を行なうことにより調
整することができる。分級工程としては、例えば、目開
きの異なるメッシュを用い粗粉と微粉をふるうことによ
り分級を行う方法等が挙げられる。これらの粒径調整方
法は、特に限定されるものではなく、通常、電子写真用
の粒子を製造する際に用いる調製方法を使用することが
できる。

【００２４】所望の帯電用磁性粒子は上記の粒径調整を
行った後に上述した回転ロータを有する回転式気流分級
手段により微粉除去を行う。磁性粒子の平均粒径はレー
ザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＬＯＳ（日本電子製）
を用いて、０．５μｍ〜３５０μｍの範囲を３２対数分
割して測定し、体積５０％平均粒径をもって平均粒径と
した。

【００２５】本発明に用いられる電子写真帯電用磁性粒
子は、上記の微粉除去を行った磁性粒子表面に抵抗率の
調整等を行う目的で、表面を被覆して表面層を有した形
態で用いることもできる。その方法は、特に限定される
ものではなく、例えば樹脂等の被覆材を溶液中に溶解も
しくは懸濁させて塗布し磁性粒子に付着させる方法が挙
げられる。磁性粒子の表面層の形態としては、該磁性粒
子の表面を蒸着膜や、導電性樹脂膜、導電性顔料分散樹
脂膜等でコートしたものが挙げられる。

【００２６】磁性粒子の被覆用に用いられる結着樹脂と
しては、スチレン、クロルスチレン等のスチレン類；エ
チレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノ
オレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香
酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル；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；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の
単独重合体あるいは共重合体などが挙げられ、特に代表
的な結着樹脂としては、導電性微粒子の分散性やコート
層としての成膜性、生産性という点などから、ポリスチ
レン、スチレン-アクリル酸アルキル共重合体、スチレ
ン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ブタジエン共
重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、ポリエチ
レン、ポリプロピレンが挙げられる。更にポリカーボネ
ート、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、
エポキシ樹脂、ポリオレフィン、フッ素樹脂、シリコー
ン樹脂、ポリアミド等が挙げられる。

【００２７】例えば、フッ素樹脂としては、例えばポリ
フッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフロオロエチレン、ポリジ
クロロジフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリヘキサフルオロプロピレンなどと、他のモノマ
ーが共重合した溶媒可溶の共重合体が挙げられる。

【００２８】また、シリコーン樹脂としては、例えば信
越シリコーン社製ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３１
１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５５（ストレートシリコーンワ
ニス）、ＫＲ２１１、ＫＲ２１２、ＫＲ２１６、ＫＲ２
１３、ＫＲ２１７、ＫＲ９２１８（変性用シリコーンワ
ニス）、ＳＡ-４、ＫＲ２０６、ＫＲ５２０６（シリコ
ーンアルキッドワニス）、ＥＳ１００１、ＥＳ１００１
Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ、ＥＳ１００４（シリコーンエポキ
シワニス）、ＫＲ９７０６（シリコーンアクリルワニ
ス）、ＫＲ５２０３、ＫＲ５２２１（シリコーンポリエ
ステルワニス）や東レシリコーン社製のＳＲ２１００、
ＳＲ２１０１、ＳＲ２１０７、ＳＲ２１１０、ＳＲ２１
０８、ＳＲ２１０９、ＳＲ２４００、ＳＲ２４１０、Ｓ
Ｒ２４１１、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０等
が用いられる。また、抵抗率を調整するために導電性顔
料を分散させた樹脂被膜を形成させてもよい。

【００２９】本発明に係わる導電性微粒子としては、
銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、金、銀等の金属ある
いは酸化鉄、フェライト、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ア
ンチモン、酸化チタン等の金属酸化物、更にはカーボン
ブラック等の電子伝導性の導電紛が挙げられ、さらにイ
オン導電剤として、過塩素酸リチウム、４級アンモニウ
ム塩などが挙げられる。

【００３０】また、環境による抵抗率の変化を制御する
という点からは磁性粒子表面を親水基と疎水基を有する
化合物であるカップリング剤で表面を被覆し疎水化処理
を行ってもよい。カップリング剤の場合、極薄い被膜
（分子レベルで）を磁性粒子表面に形成するので、磁性
粒子の抵抗率に与える影響がほとんどなく、磁性粒子で
あるコアの抵抗率さえ調整すれば、被覆層への抵抗率の
調整の処理は行わずに使用することもできる。カップリ
ング剤としてはチタネート系、アルミニウム系、シラン
系カップリング剤等が挙げられ、適宜アミノ基やフッ素
などの様々な官能基を導入してもよい。

【００３１】本発明に用いられる帯電用磁性粒子は、そ
の体積抵抗率が、1×１０⁴Ωｃｍ〜１０¹⁰Ωｃｍである
ことが好ましい。1×１０⁴Ωｃｍより低いと、ピンホー
ルリークを起こす傾向にあり、1×１０¹⁰Ωｃｍを越え
ると、感光体の帯電が不十分となる。磁性粒子の体積抵
抗率は、例えば図２に示すセルＡに磁性粒子を充填し、
該磁性粒子に接するよう電極２１及び２２を配し、該電
極間に電圧を印加し、その時に流れる電流を測定するこ
とで得られる。体積抵抗率の測定は、２３℃、６５％の
環境で充填磁性粒子と電極との接触面積２ｃｍ²、厚み
１ｍｍ（ｄ）、上部電極に１０ｋｇ、印加電圧１００Ｖ
に設定して測定したものである。

【００３２】本発明の帯電装置、電子写真装置において
は、注入帯電方法が好ましく使用できる。注入帯電方法
としては、電子写真感光体の最外層に電荷注入層を有す
る感光体を用いることにより、印加電圧に対して８０％
以上、更には９０％以上の帯電電位を得るという効果が
得られる。また、注入帯電方法を用いる大きなメリット
として、従来の放電現象を利用した帯電方法と比較する
と、放電生成物による感光体ダメージが低減されるた
め、劣化による感光体削れを抑える効果が得られる。

【００３３】従って、パッシェンの法則により解釈され
る帯電方法に対して、更にオゾンレスな帯電方法を実現
することができる。この場合、感光体が該支持体よりも
っとも離れて電荷注入層を有する場合、ＤＣ帯電により
その印加電圧の９０％以上の電位を感光体上に形成する
ことができる。具体的には、支持体よりもっとも離れた
層に十分な帯電性と画像流れをおこさない条件を満足す
るために、体積抵抗率が１×１０⁸Ωｃｍ〜１×１０¹⁵
Ωｃｍの範囲である電荷注入層をもうけた感光体を使用
することである。より好ましくは、画像流れなどの点か
ら体積抵抗率が１×１０¹⁰Ωｃｍ〜１×１０¹⁵Ωｃｍ、
更に環境変動等も考慮すると体積抵抗率が１×１０¹²Ω
ｃｍ〜１×１０¹⁵Ωｃｍの電荷注入層を用いるのが好ま
しい。１×１０⁸Ωｃｍより小さい体積抵抗率では静電
潜像を保持できず、とくに高温高湿環境下において画像
流れを発生し、１×１０¹⁵Ωｃｍより大きい抵抗率であ
ると帯電部材からの電荷を十分受け取ることができず、
帯電不良を生じる傾向にある。

【００３４】電荷注入層としては、バインダーとしての
絶縁性の結着樹脂に、光透過性でかつ導電性の微粒子を
適量分散させて中抵抗率とした材料で構成することが好
ましい。また、下記に述べるように抵抗を有する無機層
を形成させることも有効な手段である。このような機能
層表面を設けることによって、帯電部材より注入された
電荷を保持する役割をはたし、さらに、像露光時にはこ
の電荷を感光体支持体に逃がす役割をはたし残留電位を
低減させる。この導電性微粒子には、ＳｎＯ₂を主成分
としたものを用いることができる。ここで、電荷注入層
の体積抵抗率の測定は、表面に導電膜を蒸着させたポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）上に電荷注入層を作
成し、これを体積抵抗測定装置（ヒューレットパッカー
ド社製４１４０ＢｐＡＭＡＴＥＲ）にて２３℃、６５
％の環境で１００Ｖの電圧を印加して行った。導電性微
粒子の粒径は、透光性の観点から０.３μｍ以下が好ま
しく、最適には、０.１μｍ以下である。導電性微粒子
と結着樹脂の割合は、結着樹脂１００重量部に対して好
ましくは導電性微粒子２〜２５０重量部、更に好ましく
は２〜１９０重量部である。２重量部よりも少ないと好
ましい体積抵抗率が得られにくく、２５０重量部を越え
ると膜強度が低下する傾向があり、電荷注入層が削れや
すくなる傾向にある。電荷注入層の膜厚は、好ましく
は、０.１〜１０μｍ、最適には、１〜７μｍである。

【００３５】また、好ましくは、前記電荷注入層には潤
滑性粉体が含まれる。期待される効果としては、帯電時
に感光体と帯電部材の摩擦が低減され帯電に関与するニ
ップが拡大され帯電特性が向上することが挙げられる。
また、感光体表面の離型性が向上するため、磁性粒子が
付着しにくくなる。特に滑材粒子としては、臨界表面張
力の低い、フッ素樹脂、シリコーン樹脂又は、ポリオレ
フィン樹脂を用いるのが好ましい。特に好ましくは、４
フッ化ポリエチレン樹脂が用いられる。この場合、潤滑
性粉体の添加量は、好ましくは、結着樹脂１００重量部
に対して、２〜５０重量部、より好ましくは、５〜４０
重量部である。２重量部より少ないと、滑材粉末の量が
十分でないため、感光体帯電性の向上効果が十分でなく
クリーナレス装置という観点からは、転写残トナーが増
える傾向にある。また、５０重量部を越えると、画像の
分解能、感光体の感度が低下する傾向にある。

【００３６】また、表面層に無機層を被覆する際は、そ
の下層の光導電層は、アモルファスシリコンであること
が好ましく、グロー放電等によってシリンダー上に阻止
層、光導電層及び電荷注入層を順次形成することが好ま
しい。感光層としては、従来公知のものが使用できる。
たとえば、有機材料であれば、フタロシアニン顔料、ア
ゾ顔料等があげられる。さらに、表面保護層と感光層の
間に中間層を設けることもできる。このような中間層
は、保護層と感光層の接着性を高め、あるいは電荷のバ
リアー層として機能させることを目的とする。中間層と
しては、たとえば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、シ
リコーン樹脂など市販の樹脂材料が使用可能である。前
記感光体用の導電性基体としては、アルミニウム、ニッ
ケル、ステンレス、スチール等に金属、導電性膜を有す
るプラスチックあるいは硝子、導電化した紙等を用いる
ことができる。

【００３７】本発明の画像形成装置における帯電装置に
おいては、感光体を接触帯電する部材として磁性粒子を
担持した磁気ブラシを用い、磁気ブラシの構成は、磁性
粒子保持部材として、マグネットロールまたは、内部に
マグネットロールを持つ導電性スリーブの表面に磁性粒
子を均一にコーティングしたものが用いられるが、特に
マグネットロールを持つ導電性スリーブの表面に磁性粒
子を均一にコーティングしたものが好適に用いられる。

【００３８】帯電用磁性粒子保持部材と感光体との最近
接ギャップは、０．３ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましい。
０．３ｍｍより近くなると印加電圧によっては、帯電用
磁性粒子保持部材の導電性部分と感光体間にリークを生
じ、感光体にダメージを与えることがある。帯電用磁気
ブラシは、感光体の移動方向に対して、その接触部分に
おいて順、逆の移動方向を問わないが、感光体との接触
ポイントを上げるためには逆方向に移動するのが好まし
い。磁気ブラシに保持される帯電用磁性粒子の量は、好
ましくは、５０〜５００ｍｇ／ｃｍ²、更に好ましくは
１００〜３５０ｍｇ／ｃｍ²で安定した帯電性を得るこ
とができる。また、帯電器内に余分の帯電用磁性粒子を
保持し、循環等させてもよい。また、本発明の画像形成
装置の帯電装置において、帯電部材を接触させることに
よる電圧の印加は、振動電圧を重畳した直流電圧を用い
て行うのが好ましい。この際、振動電圧のピーク間電圧
は１０００Ｖ以下であるのが好ましく、更に、４００Ｖ
〜７００Ｖであるのが好ましい。１０００Ｖを超えると
磁性粒子が帯電器から感光体にもれやすくなるので好ま
しくない。

【００３９】本発明の画像形成装置は、上記のような帯
電装置（手段）の他に、像露光を行うことにより該感光
体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像
をトナー担持体上トナーによって可視化する現像手段
と、該可視化像を転写材に転写する手段とを含む。これ
らの潜像形成手段、現像手段、転写手段については特に
限定されるものではなく、通常の電子写真装置に用いら
れているものを使用することができる。潜像形成手段と
してはレーザー、ＬＥＤ等の公知のものを用いることが
できる。現像手段としては、特に選ばないが、現像剤担
持体上に現像剤を塗布し、感光体と対向に位置させ、現
像剤担持体を回転させることによって現像剤を潜像が形
成された感光体上にのせる手段が使用でき、特にクリー
ニング手段を有しない画像形成装置の場合、現像剤と感
光体が接触するような構成が好ましく、例えば、２成分
の現像剤を接触させる手段、１成分の現像剤を接触させ
る手段等が好適な現像手段として挙げられる。現像剤と
転写残トナーが感光体上にて接触している場合、静電気
的力に摺擦力が加わり、効果的に転写残トナーを現像手
段にて回収できる傾向にあり、良好な画像が得られるの
で好ましい。転写手段としては、特に選ばず、転写材を
介して感光体と非接触であるコロナ転写や、転写材を介
して感光体に接触する部材（ローラやブレード）により
転写が行われる転写手段が用いられる。

【００４０】また、本発明は、上記の帯電装置を用いて
帯電させる工程と、像露光を行うことにより該感光体上
に静電潜像を形成する潜像形成工程と、該静電潜像をト
ナー担持体上トナーによって可視化する現像工程と、該
可視化像を転写材に転写する工程とを含む画像形成方法
である。更に、本発明はこの画像形成方法において、更
にクリーニング工程とを含む画像形成方法である。これ
らの画像形成方法についても、潜像形成工程、現像工
程、転写工程、クリーニング工程は、特に限定されるも
のではなく、通常、電子写真の製造工程に使用する方法
を用いることができる。潜像形成工程としてはレーザ
ー、ＬＥＤ等の公知のものを用い、感光体に潜像を形成
させることができる。現像工程としては、特に選ばない
が、現像剤担持体上に現像剤を塗布し、感光体と対向に
位置させ、現像剤担持体を回転させることによって現像
剤を潜像が形成された感光体上にのせる方法が使用で
き、例えば、接触２成分現像方法、接触１成分現像方
法、非接触成分現像方法等が好適な現像工程として挙げ
られる。転写工程としては、特に選ばず、転写材を介し
て感光体と非接触であるコロナ転写や、転写材を介して
感光体に接触する部材（ローラやブレード）により転写
が行われる転写工程が用いられる。クリーニング工程と
しては感光体の回転方向に対してカウンターにゴムブレ
ードを当接させる方法や、磁気ブラシやファーブラシを
感光体の回転方向と逆方向に回転させてクリーニングす
る方法等がクリーニング工程として用いられる。

【００４１】本発明の現像工程は、静電潜像をトナー担
持体上のトナーによって可視化するとともに、転写工程
が行われた後に感光体上に残余したトナーを回収する工
程でるのが好ましい。本発明を以下実施例に基づいて具
体的に説明する。

【００４２】

【実施例】実施例１〜４に用いる磁性粒子（１）は以下
のように製造した。

【００４３】[帯電用磁性粒子製造例１]Ｆｅ₂Ｏ₃５０
モル％、ＣｕＯ２５モル％、ＺｎＯ２５モル％の比とな
るように上記各酸化物を混合し、この混合物に対して、
リンを０．０５質量％添加し、分散剤および結着剤と水
を加えボールミルにて分散混合し、スプレードライヤー
により造粒成形を行った。次いで、１１５０℃の条件下
で６時間の焼成を行なった。焼成物をハンマーミルにて
解粉したフェライト粒子を得た。更に球状フェライトを
振動ミルにて粉砕し、平均粒径２３μｍ、粒径１０μｍ
以下の体積％が２０％、体積抵抗率は７×１０⁷Ωｃｍ
である磁性粒子（１）を得た。なお、この磁性粒子
（１）は比較例１として評価した。

【００４４】[帯電用磁性粒子実施例１]製造例１で得ら
れた磁性粒子（１）をホソカワミクロン社製のターボプ
レックス１００ＡＴＰ−Ｓ型に投入し、ロータの回転数
を１１５００ｒｐｍ、２次風量を３ｍ³／ｍｉｎ、２次
エアー吹き上げ口径の直径を１００ｍｍ、粉体の供給量
を１８．５ｋｇ／１時間として微粉除去を行った。ま
た、実運転時の負荷電流は空運転時の負荷電流の１倍で
あった。得られた磁性粒子（２）は、平均粒径２３．２
μｍ、粒径１０μｍ以下の体積％が１９％、体積抵抗率
は磁性粒子（１）と同じであった。

【００４５】[帯電用磁性粒子実施例２]製造例１で得ら
れた磁性粒子（１）を２次エアー吹き上げ口径の直径を
８５ｍｍとして微粉除去を行った以外は実施例１と同様
の方法により磁性粒子（３）を得た。また、実運転時の
負荷電流は空運転時の負荷電流の１．０６倍であった。
得られた磁性粒子（３）は、平均粒径２３．５μｍ、粒
径１０μｍ以下の体積％が１７％、体積抵抗率は磁性粒
子（１）と同じであった。

【００４６】[帯電用磁性粒子実施例３]製造例１で得ら
れた磁性粒子（１）を２次エアー吹き上げ口径の直径を
７５ｍｍとして微粉除去を行った以外は実施例１と同様
の方法により磁性粒子（４）を得た。また、実運転時の
負荷電流は空運転時の負荷電流の１．５５倍であった。
得られた磁性粒子（４）は、平均粒径２４．２μｍ、粒
径１０μｍ以下の体積％が１５％、体積抵抗率は磁性粒
子（１）と同じであった。

【００４７】[帯電用磁性粒子実施例４]製造例１で得ら
れた磁性粒子（１）を２次エアー吹き上げ口径の直径を
７０ｍｍとして微粉除去を行った以外は実施例１と同様
の方法により磁性粒子（５）を得た。また、実運転時の
負荷電流は空運転時の負荷電流の１．９倍であった。得
られた磁性粒子（５）は、平均粒径２０．１μｍ、粒径
１０μｍ以下の体積％が２５％、体積抵抗率は磁性粒子
（１）と同じであった。

【００４８】[帯電用磁性粒子実施例５]実施例３で得ら
れた磁性粒子（４）１００重量部に対してチタンカップ
リング剤である０.０５重量部のイソプロポキシトリイ
ソステアロイルチタネートをトルエン溶媒に溶解させ、
その溶液中に前記磁性粒子を添加し、攪拌して磁性粒子
表面に有機質の被膜を形成させた。攪拌後、磁性粒子を
取り出し、２００℃で加熱乾燥を行い溶媒を除去した。
得られた磁性粒子（６）は平均粒径２４．３μｍ、粒径
１０μｍ以下の体積％が１４％、体積抵抗率は６×１０
⁷Ωｃｍであった。

【００４９】[帯電用磁性粒子製造例２]実施例５で使用
した磁性粒子（４）の代わりに磁性粒子（１）用いた以
外は実施例５と同様の方法で被膜処理を行って磁性粒子
（７）を得た。この磁性粒子（７）は、平均粒径２３．
１μｍ、粒径１０μｍ以下の体積％が１９％、体積抵抗
率は６．２×１０⁷Ωｃｍであった。なお、この磁性粒
子（７）は比較例２として評価した。

【００５０】[帯電用磁性粒子実施例６]製造例１で得ら
れた磁性粒子（１）をさらに粉砕し、平均粒径１２．５
μｍ、粒径１０μｍ以下の体積％が３６％、体積抵抗率
は９×１０⁷Ωｃｍである磁性粒子を得て、実施例２と
同様の微粉除去行処理を行って磁性粒子（８）を得た。
また、実運転時の負荷電流は空運転時の負荷電流の１．
６２倍であった。得られた磁性粒子（８）は、平均粒径
１３．１μｍ、粒径１０μｍ以下の体積％が３２％、体
積抵抗率は５．５×１０⁸Ωｃｍであった。

【００５１】[帯電用磁性粒子製造例３]Ｆｅ₂Ｏ₃５６
モル％、ＭｎＯ３０モル％、ＭｇＯ１４モル％となるよ
うに上記各酸化物を混合し、この混合物に分散剤および
結着剤と水を加えボールミルにて分散混合し、スプレー
ドライヤーにより造粒成形を行った。次いで、１１５０
℃の条件下６時間の焼成を行なった。焼成物をハンマー
ミルにて解粉し球状フェライト粒子を得た。更に球状フ
ェライトを振動ミルにて粉砕し、平均粒径３１μｍ、粒
径１０μｍ以下の体積％が１３％、体積抵抗率５×１０
⁷Ωｃｍである磁性粒子（９）を得た。なお、この磁性
粒子（９）は比較例３として評価した。

【００５２】[帯電用磁性粒子実施例７]製造例３で得ら
れた磁性粒子（９）をホソカワミクロン社製のターボプ
レックス１００ＡＴＰ−Ｓ型に投入し、ロータの回転数
を１１５００ｒｐｍ、２次風量を３ｍ³／ｍｉｎ、２次
エアー吹き上げ口径の直径を１００ｍｍ、粉体の供給量
を２０ｋｇ／１時間として微粉除去を行った。また、実
運転時の負荷電流は空運転時の負荷電流の１．０４倍で
あった。得られた磁性粒子（１０）は、平均粒径３１．
２μｍ、粒径１０μｍ以下の体積％が１３％、体積抵抗
率は磁性粒子（９）と同じであった。

【００５３】［帯電用磁性粒子実施例８］製造例３で得
られた磁性粒子（９）をホソカワミクロン社製のターボ
プレックス１００ＡＴＰ−Ｓ型に投入し、ロータの回転
数を１３０００ｒｐｍ、２次風量を５ｍ³／ｍｉｎ、２
次エアー吹き上げ口径の直径を８５ｍｍ、粉体の供給量
を２０ｋｇ／１時間として微粉除去を行った。また、実
運転時の負荷電流は空運転時の負荷電流の１．４２倍で
あった。得られた磁性粒子（１１）は、平均粒径３２．
４μｍ、粒径１０μｍ以下の体積％が４％、体積抵抗率
は磁性粒子（９）と同じであった。

【００５４】［帯電用磁性粒子実施例９］実施例７で得
られた磁性粒子（１０）を１００重量部に対してアミノ
シランカップリング剤である０．０４重量部の３−アミ
ノプロピルトリエトキシシランをエタノール溶媒に溶解
させ、その溶液中に前記磁性粒子を添加し、攪拌して磁
性粒子表面に有機質の被膜を形成させた。攪拌後、磁性
粒子を取り出し、２００℃で加熱乾燥を行い溶媒を除去
した。得られた磁性粒子（１２）は平均粒径３１．４μ
ｍ、粒径１０μｍ以下の体積％が１２％、体積抵抗率は
７．５×１０⁷Ωｃｍであった。

【００５５】[帯電用磁性粒子製造例４]実施例９で使用
した磁性粒子（１０）を磁性粒子（９）に変更した以外
は実施例９と同様の方法で被膜処理を行って磁性粒子
（１３）を得た。得られた磁性粒子は、平均粒径３１．
４μｍ、粒径１０μｍ以下の体積％が１１％、体積抵抗
率は７．２×１０⁷Ωｃｍ磁性粒子であった。なお、こ
の磁性粒子（１３）は比較例４として評価した。

【００５６】[帯電用磁性粒子製造例５]平均粒径３０μ
ｍのマグネタイト（ＦｅＯ・Ｆｅ₂Ｏ₃）磁性粒子を用意
し、実施例１と同様に微粉除去を行って帯電用磁性粒子
（１４）を得た。磁性粒子の抵抗率は２×１０²Ωｃｍ
であった。なお、この磁性粒子（１４）は比較例５とし
て評価した。

【００５７】[帯電用磁性粒子製造例６]磁性粒子（４）
に熱架橋型のシリコーン樹脂を溶解させたキシレン溶液
（磁性粒子１００重量部に対してシリコーン樹脂２重量
部）中に磁性粒子を添加し、攪拌して磁性粒子表面に有
機質の被膜を形成させた。攪拌しながら、加熱し、溶剤
を除去した後に磁性粒子を取り出し、さらに１８０℃で
加熱処理を行い体積平均粒径が２５μｍ、体積抵抗率が
２×１０¹¹Ωｃｍである磁性粒子（１５）を得た。な
お、この磁性粒子（１５）は比較例６として評価した。

【００５８】以下に微粉量の評価方法として透過率の測
定方法を示す。磁性粒子が不溶な溶媒（今回は純水）の
みを吸収セルに入れ、測色色差計（日本電色工業（株）
Ｚ−１００１ＤＰ）にセットし透過率を１００％にす
る。次に５０ｍＬのビーカーに磁性粒子５ｇと上記で使
用した溶媒５０ｍｌを入れ、５分間超音波洗浄機にか
け、超音波分散処理後、磁石体の上にビーカーを静置さ
せ、微粉以外の磁性粒子を沈降させ、上澄みをセルに採
取し、５５０ｎｍの波長において透過率の測定を行う。

【００５９】上述のようにする事により、遊離した微粉
量は磁性粒子を分散させた溶液中に分散させ、その溶液
を静置し微粉以外の磁性粒子（重量の重い粒子）を沈降
させ、上澄み液を採取し、遊離した微粉が分散している
上澄み液の透過率を測定する。この測定により、透過率
が低い（透過しにくい）ほど微粉の遊離が多いことを表
し、この透過率が高いほど、遊離の微粉量が少ないとい
うことを示す。以下に、上記磁性粒子（１）〜（１５）
までの透過率を表１に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】（トナー製造）本発明の評価では、以下の
方法により製造したトナーを用いて評価を行った。な
お、本発明の画像形成装置において使用するトナーは、
特に限定されるものではなく、通常、電子写真のトナー
として使用するものを使用できる。

【００６２】高速撹拌装置クレアミックス（エムテクニ
ック社製）を具備した２リットル用４つ口フラスコ中で
イオン交換水７００重量部（ｇ）と０．１ｍｏｌ／Ｌの
Ｎａ ₃ＰＯ₄水溶液８５０重量部とを混合し、撹拌装置を
用いて１５，０００ｒｐｍで撹拌しながら６２℃に加温
し、０．１ｍｏｌ／ＬのＣａＣｌ₂水溶液７０重量部を
徐々に添加し、微小な難水溶性分散剤Ｃａ（ＰＯ₄）₂を
含む水系分散媒体を調整した。さらに希塩酸を用いて水
系分散媒体のＰＨが５．４になるように再調整を行っ
た。

【００６３】一方、分散質系は下記の組成物を混合して
使用した。スチレン単量体１６５重量部ｎ−ブチルアクリレート３５重量部Ｃ．I．ピグメントイエロー９３１２重量部ポリエステル樹脂５重量部荷電制御剤１重量部（ジアルキルサリチル酸のアルミ化合物）低軟化点化合物（エステルワックス）１５重量部次に上記の分散質系の組成物をアトライターを用いて３
時間分散させた後、重合開始剤である２，２−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）を６重量部を添加
した重合性単量体組成物を水系分散媒体中に投入し、撹
拌機の回転数を１５，０００ｒｐｍに維持しつつ１５分
間撹拌し造粒を行った。その後高速撹拌装置をプロペラ
式撹拌機に変えて内温を６０℃に保ち５０ｒｐｍで５時
間重合させ、第一反応工程を終了させ、さらに内温を８
０℃に昇温して５時間維持し第二反応工程を終了させ、
重合工程を完了させ、その後冷却した。

【００６４】容器内に５０℃に加温した希塩酸を添加し
て分散剤を溶解せしめて酸洗浄を行い、その後分散剤、
荷電制御剤の不純物質、荷電制御剤の分解物質を除去す
るために加圧濾過による固液分離のあと、５０℃に加温
した１０，０００重量部の水で５回洗浄を行い、さらに
円錐型リボン乾燥機（大河原製作所）を用い、５０℃で
６時間の乾燥処理を行い、分級行程を経て、重量平均
６．３μｍの重合体トナー粒子を得た。上記トナー粒子
からトナーを製造するにあたり、トナー粒子１００重量
部に対して、シリカ母体の表面をシランカップリング剤
及びシリコーンオイルで疎水化処理した疎水性シリカ
（体積平均粒径１０ｎｍ）を１．５重量部をヘンシェル
ミキサーＦＭ１０Ｂにて３分間外添してトナーを作製し
た。また外添後の平均粒径はトナー粒子の平均粒径とほ
とんど変化は見られなかった。

【００６５】[デジタル複写機]本発明における評価用の
電子写真装置としてレーザービームを用いたデジタル複
写機（キヤノン製：ＧＰ５５）を用意した。図３に概略
図を示す。該装置の概略は、感光体１２の帯電手段とし
てコロナ帯電器を備え、現像手段として１成分ジャンピ
ング現像方法を採用した１成分現像器１８を備え、転写
手段としてコロナ帯電器、ブレードクリーニング手段、
帯電前露光手段を備える。また、感光体帯電器及びクリ
ーニング手段、感光体は一体型のユニットとなってい
る。プロセススピードは１６０ｍｍ／ｓである。該デジ
タル複写機を以下のように改造を施した。

【００６６】帯電部分にマグネットローラーを内包した
１６Φ導電性非磁性スリーブ１６を配し、磁気ブラシ帯
電器１１を形成する。更にコロナ帯電器を用いた転写手
段を、転写ローラ１４を有するローラー転写方式に変更
し、帯電前露光、転写残クリーニング手段を取り除い
た。

【００６７】帯電部分の導電性スリーブと感光体とのギ
ャップは、０．５ｍｍと設定し、磁性粒子のコーティン
グ密度が３００ｍｇ／ｃｍ²となるように帯電器に装着
した。感光体には最外層に電荷注入層を設けた有機感光
体を使用した。電荷注入層は、アンチモンをドーピング
し低抵抗化した０．０３μｍのＳｎＯ₂粒子、４フッ化
エチレン樹脂粒子を光硬化性のアクリル樹脂中に分散し
たものである。感光体表面における体積抵抗率は２×１
０¹³Ωｃｍである。

【００６８】また、現像部分を１成分のジャンピング現
像から、２成分現像剤を使用可能にした改造を施した。
現像剤の現像キャリアとしては以下のキャリアを使用し
た。水媒体中にフェノール／ホルムアルデヒドモノマー
（５０：５０）を混合分散した後、モノマー重量に対し
て、アルミナで表面処理したマグネタイト粒子をイソプ
ロポキシトリイソステアロイルチターネートで疎水化処
理した磁性粉６００部、イソプロポキシトリイソステア
ロイルチターネートで疎水化処理した非磁性ヘマタイト
粒子４００部を均一に分散させ、アンモニアを適宜添加
しつつ、モノマーを重合させ、磁性粒子を内包した球状
磁性樹脂キャリア芯材を得た。

【００６９】更に、該球状磁性樹脂キャリア芯材１００
部に対して、アクリル樹脂を０．５部をコートして現像
用キャリアを得た。このキャリアは、粒径４０μｍ、体
積抵抗率が４×１０¹³Ωｃｍである。上記キャリアに対
して上述のネガ帯電性の非磁性トナーからなる現像剤を
用い、２成分現像法とした。トナーとキャリアは重量比
で７：１００の比率で混合した。現像器に印加する電圧
は、−５００Ｖの直流成分に１０００Ｖｐｐ／２．５Ｋ
Ｈｚの矩形波交流成分を重畳した電圧であり、帯電器に
印加する電圧は、−７００Ｖの直流電圧及び１ＫＨｚ、
７００Ｖｐｐの矩形波交流成分を重畳した電圧である。

【００７０】上記の機械を用いて以下の評価方法に従い
磁性粒子の評価を行った。（評価方法１）感光体上の感光層を１ｍｍ²程度剥ぎ取
りアルミ基層を露出させた状態の欠陥感光体を用いて、
画出しを行い、絶縁破壊による帯電不良による画像不良
の程度を以下の評価項目に従って評価を行った。帯電部
材に印加する電圧は−７００Ｖの直流電圧及び１ＫＨ
ｚ、７００Ｖｐｐの矩形波交流成分を印加し、３２℃／
相対湿度８０％の条件下で評価を行った。 ○：優秀（画像不良が感光体の欠陥部分にとどまってい
る） ×：悪い（画像不良が画像全体に拡がっているもの）

【００７１】（評価方法２）初期の感光体への帯電性評
価として、−７００Ｖの直流電圧及び１ＫＨｚ、７００
Ｖｐｐの矩形波交流成分の交流重畳電圧を印加し、０Ｖ
であった感光体の１周目の表面電位と、２周目以降の飽
和電位を測定し、飽和電位と１周目電位の電位差（電位
の収束性）を測定し、以下の評価項目に従い評価をし
た。 ○：電位の収束性が３０Ｖ以下 ×：電位の収束性が３０Ｖを超える

【００７２】（評価方法３）得られる画像の色味変化の
評価方法として、上記現像剤を装着した現像器のみを３
０分間空回転を行った後に現像バイアスを振って濃度の
異なるベタ画像の画出しを行いＭｏｄｅｌＳｐ６８（Ｘ
ＲｉｔｅＩｎｃ）を用いてＬ^*ａ^*ｂ^*色空間測定を行
いＬ^*（輝度）が９２．８の時のｂ^*（色刺激値）の値を
ｂ１とし、現像剤１００部に対して帯電用磁性粒子１７
部を添加し、さらに３０分空回転した後に上記と同様の
画出し後、色空間の測定を行いＬ^*が９２．８の時のｂ^*
の値をｂ２とし、ｂ１−ｂ２の値をもって帯電用磁性粒
子による色味の変化の指標とし、以下に従い評価を行っ
た。 ○：５以下で優秀 ○△：５を超え１０以下で良好 △：１０を超え２０以下で可 ×：２０超で劣る

【００７３】（評価方法４）磁気ブラシ用磁性粒子とし
て、上記で製造した磁性粒子を使用し、[デジタル複写
機]に装着して、連続通紙による耐久試験（３２℃／８
０％ＲＨの環境下にて２％の文字原稿でＡ４縦送り）を
実施し、３０,０００枚時に、感光体表面のキズ、変色
（特に非通紙、非画像部）や一次帯電不良によるかぶ
り、帯電器内に帯電用磁性粒子が混入したことによるか
ぶり色味変化等の画像不良を以下に従い評価した。 ○：全く発生なく優秀 ○△：ほとんど発生なく良好 △：やや発生がみられる ×：多数の発生がみられる以下に実施例、比較例で使用された帯電用磁性粒子と評
価結果を表２に示す。

【００７４】

【表２】

【００７５】

【発明の効果】本発明は、磁性粒子を回転式気流分級手
段によって磁性粒子表面の微粉を除去することにより、
繰り返し使用によっても感光体へのキズ、や現像器に混
入した場合でも色味の変化のない画像を与える電子写真
帯電用磁性粒子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる帯電用磁性粒子の分級、微
粉除去機の１例を示す図である。

【図２】体積抵抗測定の概略図である。

【図３】本発明の実施例に使用する電子写真方式のデジ
タル複写機の構成を表す概略図である。

【符合の説明】

１２１本体ケーシング１２２分級室１２３案内室１２４分級ローター１２５原料投入口１２６投入口（二次エアー）１２８周波数変換機１２９微粉排出管１３０微粉回収手段１３１吸引ファン１３２ホッパー１３３ロータリーバルブＡ測定セル２１電極２２電極２３ガイドリング２４電流計２５電圧計２６定電圧装置２７測定サンプル２８絶縁物１０現像剤１１磁気ブラシ帯電器１２感光体１３像露光１４転写ローラー１５帯電用磁性粒子１６磁石を内包する導電性スリーブ１７現像スリーブ１８現像器１９定着器２０給紙ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者溝江希克東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC04 EE12 2H068 AA05 AA06 BB03 BB31 BB33 CA37 DA12 DA13 DA17 4D021 FA04 FA23 GA08 GA16 GA27 GB01 HA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粉を含有する電子写真帯電用磁性粒子
原料から、回転ロータを有する回転式気流分級手段を用
い、この回転ロータを回転させることにより生じる遠心
力によって前記電子写真帯電用磁性粒子原料から前記微
粉を除去することにより、体積抵抗率が１０⁴Ωｃｍ〜
１０¹⁰Ωｃｍの電子写真用帯電用磁性粒子を得ることを
特徴とする電子写真帯電用磁性粒子の製造方法。
【請求項２】前記回転式気流分級手段によって微粉の
除去を行う際の回転ロータを駆動するモータにかかる負
荷電流が、空運転時にかかる負荷電流の１．０３〜１．
７倍であることを特徴とする請求項１記載の電子写真帯
電用磁性粒子の製造方法。
【請求項３】請求項１〜２に記載の製造方法によって
製造されたことを特徴とする電子写真帯電用磁性粒子。
【請求項４】該帯電用磁性粒子の平均粒径が１０μｍ
〜５０μｍであり、且つ該帯電用磁性粒子の全体積に対
する粒径が１０μｍ以下の磁性粒子の体積％が５％〜３
０％であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真
帯電用磁性粒子。
【請求項５】導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体に帯電部材を接触させて電圧を印加することに
よって該感光体を帯電させる装置において、前記接触帯
電部材は、電圧が印加される導電性部分を有する磁石体
と、微粉を含有する電子写真帯電用磁性粒子原料から、
回転ロータを有する回転式気流分級手段を用い、この回
転ロータを回転させることにより生じる遠心力によって
前記電子写真帯電用磁性粒子原料から前記微粉を除去す
ることにより得られた体積抵抗率が１０⁴Ωｃｍ〜１０
¹⁰Ωｃｍの電子写真用帯電用磁性粒子とで構成される磁
気ブラシであることを特徴とする帯電装置。
【請求項６】導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体と、この電子写真感光体に帯電部材を接触させ
て電圧を印加することによって該感光体を帯電させる手
段と、像露光を行うことにより該感光体上に静電潜像を
形成する潜像形成手段と、該静電潜像をトナー担持体上
トナーによって可視化する現像手段と、該可視化像を転
写材に転写する手段とを含む画像形成装置において、前記接触帯電部材は、電圧が印加される導電性部分を有
する磁石体と、微粉を含有する電子写真帯電用磁性粒子
原料から、回転ロータを有する回転式気流分級手段を用
い、この回転ロータを回転させることにより生じる遠心
力によって前記電子写真帯電用磁性粒子原料から前記微
粉を除去することにより得られた体積抵抗率が１０⁴Ω
ｃｍ〜１０¹⁰Ωｃｍの電子写真用帯電用磁性粒子とで構
成される磁気ブラシであることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項７】該電子写真帯電用磁性粒子が、回転式気
流分級手段によって微粉の除去を行う際に回転ロータを
駆動するモータにかかる負荷電流が、空運転時にかかる
負荷電流の１．０３〜１．７倍であることを特徴とする
請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】電圧が印加される導電性部分を有する磁
石体が、磁石体を内包する導電性スリーブである請求項
６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】該帯電用磁性粒子の平均粒径が１０μｍ
〜５０μｍであり、且つ該帯電用磁性粒子の全体積に対
する粒径が１０μｍ以下の磁性粒子の体積％が５％〜３
０％であることを特徴とする請求項６〜８の何れか１項
に記載の画像形成装置。
【請求項１０】該印加電圧が振動電圧を重畳した直流
電圧であることを特徴とする請求項６〜９の何れか１項
に記載の画像形成装置。
【請求項１１】該振動電圧のピーク間電圧が１０００
Ｖ以下であることを特徴とする請求項６〜１０の何れか
１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記電子写真感光体は、前記感光層の
最外層に電荷注入層を有しており、この電荷注入層は体
積抵抗率が１×１０⁸〜１×１０¹⁵Ωｃｍであることを
特徴とする請求項６〜１１の何れか１項に記載の画像形
成装置。
【請求項１３】該電荷注入層が、絶縁性のバインダー
に光透過性の導電性微粒子を分散させることにより形成
されること特徴とする請求項１２に記載の画像形成装
置。
【請求項１４】該電荷注入層に含有される導電性微粒
子が、ＳｎＯ₂を主成分とすることを特徴とする請求項
１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】該電荷注入層に潤滑性粉体を含有させ
ることに特徴とする請求項１２〜１４の何れか１項に記
載の画像形成装置。
【請求項１６】潤滑性粉体がフッ素系樹脂、シリコー
ン系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂であることを特
徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】導電性支持体上に感光層を有する電子
写真感光体に帯電部材を接触させて電圧を印加すること
によって該感光体を帯電させる工程と、像露光を行うこ
とにより該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成工程
と、該静電潜像をトナー担持体上のトナーによって可視
化する現像工程と、該可視化像を転写材に転写する工程
とを含む画像形成方法において、前記接触帯電部材は、電圧が印加される導電性部分を有
する磁石体と、微粉を含有する電子写真帯電用磁性粒子
原料から、回転ロータを有する回転式気流分級手段を用
い、この回転ロータを回転させることにより生じる遠心
力によって前記電子写真帯電用磁性粒子原料から前記微
粉を除去することにより得られた体積抵抗率が１０⁴Ω
ｃｍ〜１０¹⁰Ωｃｍの電子写真用帯電用磁性粒子とで構
成される磁気ブラシであることを特徴とする画像形成方
法。
【請求項１８】前記現像工程は、該静電潜像をトナー
担持体上のトナーによって可視化するとともに、前記転
写工程が行われた後に前記感光体上に残余したトナーを
回収することを特徴とする請求項１７記載の画像形成方
法。