JP2001056597A - Magnetic particles for electrification, electrifying member, electrifying device, image forming device and process cartridge - Google Patents

Magnetic particles for electrification, electrifying member, electrifying device, image forming device and process cartridge

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JP2001056597A
JP2001056597A JP2000172436A JP2000172436A JP2001056597A JP 2001056597 A JP2001056597 A JP 2001056597A JP 2000172436 A JP2000172436 A JP 2000172436A JP 2000172436 A JP2000172436 A JP 2000172436A JP 2001056597 A JP2001056597 A JP 2001056597A
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希克 溝江
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain magnetic particles for electrification capable of preventing the scattering of a toner, the scraping of a photoreceptor and the change of the color and appearance of the toner and excellent in electrifying cap ability and durability by coating the surface of each of magnetic particles with a coating layer containing a nitrogen-containing material. SOLUTION: The magnetic particles for electrification electrify an image support on which an electrostatic latent image is formed when rubbed on the image support and have magnetic particles and a coating layer which coats the surface of each of the magnetic particles. The coating layer contains a nitrogen-containing material. The electrifying device 10 has a power source 16 which applies electrification bias from an electrode sleeve 12 by way of a junction 14. Electrification is carried out by applying voltage to the electrode sleeve 12. A magnetic brush formed by the magnetic particles 13 for electrification is kept in contact with the image support by way of the rotatable electrode sleeve 12 and electrifies the image support when rubbed on the image support under counter rotation or forward rotation with an arbitrary difference in peripheral speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリなどに適用される電子写真法を利用し
た記録方法に用いられる像担持体を帯電させるための帯
電用粒子、またこの粒子を担持させて成る帯電部材、こ
の帯電部材を利用した帯電装置、画像形成装置及びプロ
セスカートリッジに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging particle for charging an image carrier used in a recording method utilizing electrophotography applied to a copying machine, a printer, a facsimile, etc. The present invention relates to a charging member, a charging device using the charging member, an image forming apparatus, and a process cartridge.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像形成装置に用いられる帯電装置に
は、従来からコロナ放電を利用した方法が用いられてい
るが、多量のオゾンを発生することからフィルタを具備
する必要性があり、装置の小型化、ランニングコストの
アップなどに問題点があった。
2. Description of the Related Art A charging device used in an image forming apparatus has conventionally used a method utilizing corona discharge. However, since a large amount of ozone is generated, it is necessary to provide a filter. There have been problems in miniaturization and increase in running cost.

【0003】このような問題点を解決するために、ロー
ラ形状の帯電部材(帯電ローラ)を感光体表面に当接さ
せて帯電を行う接触帯電装置が開発された。これは、帯
電ローラと感光体との接触点近傍に形成される極めて狭
い空間で、パッシェンの法則で解釈できるような放電を
行うことにより感光体を帯電させる方法であり、オゾン
の発生を極力抑さえる効果が認められている。
In order to solve such a problem, a contact charging device has been developed in which a roller-shaped charging member (charging roller) is brought into contact with the surface of a photoreceptor to perform charging. This is a method of charging the photoconductor by performing a discharge that can be interpreted according to Paschen's law in an extremely narrow space formed near the contact point between the charging roller and the photoconductor, thereby minimizing the generation of ozone. The effect of supporting is recognized.

【0004】この接触帯電は、帯電ローラから感光体へ
の放電によって行なわれるため、ある閾値電圧以上の電
圧を、帯電ローラ−感光体間に印加することにより帯電
が開始される。一般に闘値以上の電圧を印加すれば、感
光体表面電位は、印加電圧に対して傾き1で線形に増加
する。これより、この閾値電圧を帯電開始電圧Vthと
定義すると、感光体表面電位Vdを得るためには、帯電
ローラに対してVd+VthのDC電圧を印加する必要
がある。この様なDC電圧による帯電方法では、環境が
変わると帯電ローラの抵抗値が変化するために、感光体
の電位が変動することがある。
[0004] Since this contact charging is performed by discharging from the charging roller to the photosensitive member, charging is started by applying a voltage higher than a certain threshold voltage between the charging roller and the photosensitive member. Generally, when a voltage higher than the threshold value is applied, the photoconductor surface potential linearly increases with a slope of 1 with respect to the applied voltage. Thus, if this threshold voltage is defined as the charging start voltage Vth, it is necessary to apply a DC voltage of Vd + Vth to the charging roller in order to obtain the photoconductor surface potential Vd. In such a charging method using a DC voltage, when the environment changes, the resistance value of the charging roller changes, so that the potential of the photoconductor may fluctuate.

【0005】一方、帯電状態の均一化を図るために、特
開昭63−149669号公報に開示されるように、所
望のVdに相当する直流電圧に2×Vth以上のピーク
間電圧を持つAC電圧を重畳した電圧を帯電ローラに印
加する帯電方式が用いられている。これは、交流による
表面電位の平均化を目的としたものであり、感光体の表
面電位はAC電圧のピークの中央値であるVdに収束す
ることから、環境等の外乱には影響されにくい利点があ
る。
On the other hand, in order to make the charged state uniform, as disclosed in JP-A-63-149669, a DC voltage corresponding to a desired Vd has a peak-to-peak voltage of 2 × Vth or more. A charging method in which a voltage on which a voltage is superimposed is applied to a charging roller is used. This is for the purpose of averaging the surface potential by an alternating current, and since the surface potential of the photoconductor converges to Vd which is the median of the peaks of the AC voltage, it is hardly affected by disturbances such as the environment. There is.

【0006】しかしながら、帯電ローラはゴムなどのソ
リッド材料により構成されるため、感光体との接触部に
於いて、印加されるAC電圧の電界に起因した振動が発
生し、その結果、騒音(AC帯電音)が問題となる場合
がある。
[0006] However, since the charging roller is made of a solid material such as rubber, vibration is generated at the contact portion with the photoreceptor due to the electric field of the applied AC voltage. Charging noise) may be a problem.

【0007】また、感光体と接触する帯電ローラの表面
にトナーや紙粉などの微粉が付着することがあるが、こ
の様な場合には、部分的に帯電が不均一になり、カブリ
画像が発生することもあった。
Further, fine particles such as toner and paper powder may adhere to the surface of the charging roller which comes into contact with the photoreceptor. In such a case, the charging becomes partially non-uniform, and a fog image is formed. Sometimes it occurred.

【0008】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磁気ブラシを帯電
部材として用いる技術が検討されている。このような磁
性粒子を用いた帯電方法としては、感光体との組み合わ
せにおいて2つの方法が提案されている。1つは、感光
体表面層に電荷注入層を設け、磁性粒子を該電荷注入層
への接触させることにより、この電荷注入層へ直接電荷
を注入し感光体を帯電する方法である。もう1つは、通
常の感光体を用いて、磁性粒子と感光体表面との間の微
小な空隙での放電を利用した方法である。
For this reason, a technique of using a magnetic brush, which has a relatively small contact load on the photoreceptor and has magnetic particles held by a magnet body, as a charging member has been studied. As a charging method using such magnetic particles, two methods have been proposed in combination with a photoconductor. One is a method in which a charge injection layer is provided on the photoreceptor surface layer, and magnetic particles are brought into contact with the charge injection layer, whereby charges are directly injected into the charge injection layer to charge the photoreceptor. The other is a method using an ordinary photoreceptor and utilizing discharge in a minute gap between the magnetic particles and the photoreceptor surface.

【0009】上記磁性粒子を上記帯電部材(磁気ブラ
シ)として使用する方法として、特開昭59−1335
69号公報において、鉄粉をコーティングした粒子をマ
グネットロールに保持させ、電圧を印加して帯電する方
法が開示されている。しかし、このような技術に残され
た課題として、連続使用時に安定な帯電性を得ることが
難しいという問題点がある。
As a method of using the above-mentioned magnetic particles as the above-mentioned charging member (magnetic brush), Japanese Patent Laid-Open No. 59-1335 discloses a method.
No. 69 discloses a method in which particles coated with iron powder are held on a magnet roll and charged by applying a voltage. However, as a problem left in such a technique, there is a problem that it is difficult to obtain stable charging properties during continuous use.

【0010】このような問題点を解決するために、例え
ば、特開平6−301265に開示されているように、
磁気ブラシ中に一定量のトナーを補給することにより、
磁気ブラシの抵抗の安定化を図るような構成が提案され
ている。しかし、上述したような磁性粒子を用いて帯電
する各種の方法は、全て微小空隙における放電現象を利
用したものであるため、放電による生成物により感光体
表面がダメージを受けて劣化してしまったり、あるいは
高温高湿下での画像流れを生じ易いという問題点が依然
残っていた。
In order to solve such a problem, for example, as disclosed in JP-A-6-301265,
By replenishing a certain amount of toner into the magnetic brush,
A configuration for stabilizing the resistance of the magnetic brush has been proposed. However, since all of the various methods of charging using magnetic particles as described above utilize a discharge phenomenon in a minute gap, the surface of the photoreceptor may be damaged and deteriorated by a product generated by the discharge. However, there still remains a problem that image flow easily occurs under high temperature and high humidity.

【0011】更に、特開平6−258918号公報にお
いては、体積抵抗率が108〜101 0Ωcmであり、粒
径が30〜100μmである粒子と、体積抵抗率が10
8Ωcm以下であり、粒径が30〜100μmである粒
子とを混合して帯電用粒子とすることが開示されてい
る。また、特開平6−274005号公報においては、
体積抵抗率が5×105Ωcm以上の粒子と5×104Ω
cm以下の粒子とを混合したものを帯電用粒子として用
いることが開示されている。このように、粒子の導電性
や粒径を組み合わせて用いる方法が提案がなされてい
る。
Furthermore, in JP-A 6-258918 discloses a is 10 8 to 10 1 0 [Omega] cm volume resistivity, and particle sizes of 30~100μm particles, a volume resistivity of 10
It is disclosed that charging particles are mixed with particles having a particle size of 8 Ωcm or less and a particle size of 30 to 100 μm. Also, in JP-A-6-274005,
Particles having a volume resistivity of 5 × 10 5 Ωcm or more and 5 × 10 4 Ω
It is disclosed that particles obtained by mixing particles having a particle size of not more than 1 cm are used as charging particles. As described above, a method has been proposed in which the conductivity and particle size of the particles are used in combination.

【0012】これらは、混合する粒子の粒径や抵抗によ
っては良好な帯電性を呈するが、混合粒子の粒径が比較
的均一であり、抵抗値にバラツキがあると、使用中に、
抵抗の低い粒子が感光体表面に集まってくるため、初期
において良好な耐ピンホール性を有していても、使用中
にピンホールリークを生じる傾向にある。また、粒径の
不均一性が大きい場合、抵抗の低い粒子の分離傾向を抑
えることができるが、特に、低湿環境において抵抗の低
い粒子が漏れ出す傾向が強いという問題点がある。
[0012] These exhibit good charging properties depending on the particle size and resistance of the particles to be mixed. However, if the particle size of the mixed particles is relatively uniform and the resistance value varies, during use,
Since particles having low resistance gather on the surface of the photoreceptor, there is a tendency that pinhole leakage occurs during use, even if the pinhole has good pinhole resistance in the initial stage. In addition, when the non-uniformity of the particle size is large, the tendency to separate particles having low resistance can be suppressed. However, there is a problem that particles having low resistance are particularly likely to leak in a low humidity environment.

【0013】更に、特開平8−6355号公報におい
て、表面が平滑な磁性粒子と表面が凹凸な磁性粒子とを
混合して帯電粒子とする方法が開示されている。ここで
は耐久性を伸ばす効果が記載されているが、更なる耐久
性の向上が望まれている。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-6355 discloses a method in which magnetic particles having a smooth surface and magnetic particles having an uneven surface are mixed to form charged particles. Here, the effect of increasing the durability is described, but further improvement of the durability is desired.

【0014】以上様々な提案が行われているが、実用化
という意味で、本発明者が知りうる限り、上市されてい
る複写機などの電子写真装置に磁気ブラシを感光体帯電
部材として使用された例は皆無である。
Although various proposals have been made as described above, in the sense of practical use, as far as the present inventor can know, a magnetic brush is used as a photosensitive member charging member in an electrophotographic apparatus such as a copying machine on the market. There are no examples.

【0015】帯電用磁性粒子として、マグネタイトと樹
脂とを混練粉砕した磁性粒子を使用することが開示され
ているが、樹脂成分を多量に含むため帯電部材からの磁
性粒子漏れが多い傾向にある。このような樹脂磁性粒子
は、表面に樹脂の存在比率が高く、導通路である磁性粒
子の存在比率が少ない為に、表面汚染によって抵抗が上
昇しやすく、耐久性の向上が困難である。
It is disclosed that magnetic particles obtained by kneading and pulverizing magnetite and a resin are used as the magnetic particles for charging. However, since the magnetic particles contain a large amount of a resin component, the magnetic particles tend to leak from the charging member. Since such resin magnetic particles have a high resin content on the surface and a low magnetic particle content ratio as a conductive path, resistance tends to increase due to surface contamination, and it is difficult to improve durability.

【0016】また、帯電装置、像担持体、露光装置、現
像装置、転写装置、定着装置などから構成させる画像形
成装置には、ブレードやブラシなどのクリーニング部材
を像担持体である感光体に押し当てて転写残トナーをせ
き止め廃トナー容器に掻き落として捕集させるブレード
型やブラシ型などのクリーニング装置が用いられてい
る。
In an image forming apparatus including a charging device, an image carrier, an exposure device, a developing device, a transfer device, a fixing device, and the like, a cleaning member such as a blade or a brush is pressed against the photosensitive member as the image carrier. A cleaning device such as a blade type or a brush type is used in which the residual toner is applied to the toner container to scrape it and scrape it into a waste toner container to collect it.

【0017】クリーニング装置は、クリーニング部材を
直接感光体に当接させるので転写残トナーの捕集性には
優れるが、廃トナーの処理が必要になること、クリーニ
ング容器を具備するために装置が必然的に大きくなって
しまうこと、感光体が摩耗することによる装置の短命化
等の問題が指摘されている。
The cleaning device is excellent in collecting residual toner after transfer because the cleaning member is brought into direct contact with the photoreceptor. However, the cleaning device requires processing of waste toner, and the cleaning device requires a cleaning container. It has been pointed out that the size of the device becomes large, and the life of the device is shortened due to wear of the photoreceptor.

【0018】そこで、廃トナーレスのシステムとして現
像同時クリーニング方式(又はクリーナレス)が提案さ
れている。この方式は、転写工程後に感光体上に残留す
る転写残トナーを帯電工程に再度通過させ、帯電された
感光体と現像部の電位差を利用して転写残トナーを現像
器に回収する技術である。トナーの廃棄を不要とするこ
の方式は、トナーの再利用による消耗品の有効活用やエ
コロジーへの対応、感光体の摩耗防止による長寿命化、
画像形成装置の小型化などの観点から有効な手段であ
る。
Therefore, a simultaneous development cleaning system (or cleaner-less system) has been proposed as a system without waste toner. In this method, the transfer residual toner remaining on the photoreceptor after the transfer step is passed through the charging step again, and the transfer residual toner is collected in a developing device using a potential difference between the charged photoreceptor and the developing unit. . This method eliminates the need to dispose of toner. This method enables effective use of consumables by reusing toner, responds to ecology, prolongs life by preventing wear of photoconductors,
This is an effective means from the viewpoint of reducing the size of the image forming apparatus.

【0019】現像同時クリーニング又はクリーナレスに
関する従来技術としては、特開昭59−133573、
特開昭62−203182、特開昭63−13317
9、特開昭64−20587、特開平2−51168、
特開平2−302772、特開平5−2287、特開平
5−2289、特開平5−53482、特開平5−61
383等がある。これらの公知技術はいずれも、コロナ
放電やブラシ、ローラ等を帯電部材として用いたもので
あり、放電生成物による感光体表面の汚染や帯電不均一
性等の問題があり、すべての条件を満足するには至って
いない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-133573 discloses a conventional technique relating to simultaneous cleaning or cleanerless development.
JP-A-62-203182, JP-A-63-13317
9, JP-A-64-20587, JP-A-2-51168,
JP-A-2-302772, JP-A-5-2287, JP-A-5-2289, JP-A-5-53482, JP-A-5-61
383 etc. All of these known techniques use a corona discharge, a brush, a roller, or the like as a charging member, and have problems such as contamination of the photoreceptor surface due to discharge products and non-uniform charging, and satisfy all conditions. I have not been able to.

【0020】そのため、感光体への接触負荷が比較的小
さい磁性粒子を磁石体にて保持した、いわゆる磁気ブラ
シを帯電部材として用いるクリーナレス技術が検討され
ている。たとえば、特開平4−21873号広報におい
ては、放電限界値を超えるようなピーク値を有する交流
電圧を印加した磁気ブラシを用いてクリーニング装置を
不要とするような画像形成装置が提案されている。更に
特開平6−118855号公報において、独立のクリー
ニング装置のない磁気ブラシ帯電クリーニング装置を搭
載した画像形成装置が提案されており、使用される磁性
粒子の例としては、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等
の金属あるいはそれらの合金または化合物、四三酸化
鉄、γ−酸化第2鉄、二酸化クロム、酸化マンガン、フ
ェライト、マンガン−銅系合金及びこれらをスチレン系
樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹
脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂で被覆したもの、あるいは磁性体微粒
子を分散して含有した樹脂で得られた粒子等が開示され
ている。しかし、帯電用磁性粒子の好ましい形態などに
ついては開示されておらず帯電部材に好適な磁性粒子を
提供するという観点では技術的課題を残している。
For this reason, a cleaner-less technique using a so-called magnetic brush as a charging member in which magnetic particles having a relatively small contact load on the photoreceptor are held by a magnet is being studied. For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 4-21873 proposes an image forming apparatus which does not require a cleaning device using a magnetic brush to which an AC voltage having a peak value exceeding a discharge limit value is applied. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-118855 proposes an image forming apparatus equipped with a magnetic brush charging cleaning device without an independent cleaning device. Examples of magnetic particles used include iron, chromium, nickel, and cobalt. Such as metals or alloys or compounds thereof, triiron tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, manganese-copper alloys and styrene resins, vinyl resins, ethylene resins, Rosin modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin,
Disclosed are those coated with a polyester resin, particles obtained from a resin containing magnetic fine particles dispersed therein, and the like. However, the preferred form of the magnetic particles for charging is not disclosed, and a technical problem remains from the viewpoint of providing magnetic particles suitable for a charging member.

【0021】以上のように、帯電部材としての磁性粒子
に関しては、均一帯電を達成する為に好適な構成が望ま
れている。また、帯電部材を搭載した画像形成装置に於
いては、画像形成時にトナー、遊離外添剤、または、紙
粉などの異物が帯電部材に混入することが認められてお
り、その結果として、トナー飛散、耐久に伴なう帯電性
の低下などが発生する。トナー飛散とは、帯電部材に一
旦混入したトナーが帯電部材の周囲に飛散する現象であ
る。しかし、帯電部材へのトナー等の異物混入はトナー
飛散のみならず感光体との接触性低下や帯電部材の抵抗
上昇を引き起こすため、装置の耐久性および帯電性が低
下して画質が劣化することになる。そこで、クリーナー
レス方式の画像形成装置に於いても、トナー飛散、帯電
性低下を防止できる帯電部材が求められており、長期的
に帯電が均一化され、耐久性に優れた帯電装置、画像形
成装置、プロセスカートリッジが望まれている。
As described above, with respect to the magnetic particles as the charging member, a structure suitable for achieving uniform charging is desired. Further, in an image forming apparatus equipped with a charging member, it has been recognized that toner, a free external additive, or a foreign substance such as paper dust enters the charging member at the time of image formation. Scattering and lowering of chargeability due to durability occur. The toner scattering is a phenomenon in which the toner once mixed in the charging member scatters around the charging member. However, the incorporation of foreign matter such as toner into the charging member causes not only scattering of the toner, but also a decrease in contact with the photosensitive member and an increase in the resistance of the charging member. become. Therefore, even in a cleanerless image forming apparatus, a charging member capable of preventing toner scattering and lowering of charging property is required, and a charging apparatus having uniform charging over a long period of time and excellent durability has been demanded. Devices and process cartridges are desired.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点か
らなされたものであり、トナー飛散、感光体削れ、トナ
ー色観変化を防止することができ、帯電性、耐久性に優
れた帯電用磁性粒子、これを担持した帯電部材、帯電装
置を提供することを課題とする。また、本発明は、この
帯電装置を搭載することにより、高画質を達成させるこ
とができる画像形成装置、画像形成を容易に行うことが
できるプロセスカートリッジを提供することを課題とす
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made from the above viewpoint, and is capable of preventing toner scattering, photoreceptor scraping, and change in color appearance of toner, and has excellent chargeability and durability. It is an object to provide a magnetic particle, a charging member carrying the same, and a charging device. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of achieving high image quality by mounting the charging device, and a process cartridge capable of easily performing image formation.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために、帯電用磁性粒子を以下の構成とした。
すなわち、本発明の帯電用磁性粒子の第1の態様は、
静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることによ
り該像担持体を帯電する帯電用磁性粒子において、該帯
電用磁性粒子が、磁性粒子と、該磁性粒子表面を被覆す
るコート層を有し、該コート層は含窒素材料を含有する
ことを特徴とする、。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has made the following magnetic particles for charging.
That is, the first aspect of the magnetic particles for charging of the present invention is:
In the magnetic particles for charging which charges the image carrier by being rubbed on the image carrier on which an electrostatic latent image is formed, the magnetic particles for charging cover the magnetic particles and the surface of the magnetic particles A coating layer, wherein the coating layer contains a nitrogen-containing material.

【0024】帯電用磁性粒子を上記構成とすることによ
り、トナーに対する摩擦帯電性が帯電用磁性粒子に付与
されるため、トナー飛散や帯電性低下を防止することが
できる。本発明の帯電用磁性粒子のトナーなどの粉体に
対する摩擦帯電量は、温度23℃、湿度60%の環境
で、−15〜−50mC/kgの範囲にあることが好ま
しい。
When the charging magnetic particles have the above-described structure, frictional charging properties with respect to the toner are imparted to the charging magnetic particles, so that scattering of the toner and reduction in the charging property can be prevented. The amount of triboelectric charging of the magnetic particles for charging of the present invention with respect to powder such as toner is preferably in the range of -15 to -50 mC / kg in an environment at a temperature of 23 ° C and a humidity of 60%.

【0025】上記第1態様の帯電用磁性粒子を用いる際
には、前記コート層は少なくとも前記含窒素材料を含む
2種類以上の材料を含有することが好ましい。さらに、
含窒素材料はアミノ基を有する材料であることが好まし
い。
When the magnetic particles for charging according to the first aspect are used, it is preferable that the coating layer contains at least two or more materials including the nitrogen-containing material. further,
The nitrogen-containing material is preferably a material having an amino group.

【0026】前記アミノ基を含有する材料は、チタン、
珪素、アルミニウム、ジルコニウムから選ばれる金属を
中心金属とするカップリング剤であることが好ましい。
The material containing an amino group is titanium,
It is preferable that the coupling agent has a metal selected from silicon, aluminum and zirconium as a central metal.

【0027】また、本発明の帯電用磁性粒子の第2の態
様は、静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されるこ
とにより該像担持体を帯電する帯電用磁性粒子におい
て、該帯電用磁性粒子が、磁性粒子と、該磁性粒子表面
を被覆する第1コート層と、該第1コート層の表面を被
覆する第2コート層とを有し、該第2コート層は含窒素
材料を含有することを特徴とする。
A second aspect of the magnetic particles for charging according to the present invention is directed to a magnetic particle for charging which charges an image carrier by being rubbed on the image carrier on which an electrostatic latent image is formed. Wherein the magnetic particles for charging have magnetic particles, a first coat layer covering the surface of the magnetic particles, and a second coat layer covering the surface of the first coat layer. It is characterized by containing a nitrogen-containing material.

【0028】上記第2態様の帯電用磁性粒子を用いる際
には、前記含窒素材料はアミノ基を含有する材料である
ことが好ましい。また、前記第1コート層のキュア温度
は前記第2コート層のキュア温度より高温であることが
好ましい。また、前記アミノ基を含有する含窒素材料
は、チタン、珪素、アルミニウム、ジルコニウムから選
ばれる金属を中心金属とするカップリング剤であること
が好ましい。
When the charging magnetic particles of the second embodiment are used, the nitrogen-containing material is preferably a material containing an amino group. Preferably, the cure temperature of the first coat layer is higher than the cure temperature of the second coat layer. The nitrogen-containing material containing an amino group is preferably a coupling agent having a metal selected from titanium, silicon, aluminum and zirconium as a central metal.

【0029】また、上記第2態様の帯電用磁性粒子にお
いて、前記第1のコート層は炭素数が6以上のアルキル
鎖を含有することが好ましい。このとき、前記炭素数が
6以上のアルキル鎖を有する化合物は、チタン、珪素、
アルミニウム、ジルコニウムから選ばれる金属を中心金
属とするカップリング剤であることを特徴とすることが
好ましい。
In the magnetic particles for charging according to the second aspect, the first coat layer preferably contains an alkyl chain having 6 or more carbon atoms. At this time, the compound having an alkyl chain having 6 or more carbon atoms is titanium, silicon,
Preferably, the coupling agent is a coupling agent containing a metal selected from aluminum and zirconium as a central metal.

【0030】また、上記各態様の帯電用磁性粒子におい
て、前記帯電用磁性粒子のうち最大弦長が5μm〜20
μmである帯電用磁性粒子は、その長軸長さに対する短
軸長さの比(短軸長さ/長軸長さ)の標準偏差が0.0
8以上であることが好ましい。
In the magnetic particles for charging according to each of the above embodiments, the maximum chord length of the magnetic particles for charging is 5 μm to 20 μm.
The standard deviation of the ratio of the minor axis length to the major axis length (minor axis length / major axis length) is 0.0 μm.
It is preferably 8 or more.

【0031】また、本発明の帯電部材は、静電潜像が形
成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体
を帯電する帯電部材において、電圧が印加される導電体
を有する磁石体上に磁気力によって担持された上記各態
様の帯電用磁性粒子を有することを特徴とする。このと
き、前記磁石体は、磁石を内包する円筒状の導電性スリ
ーブであってもよい。
The charging member of the present invention is a charging member for charging an image carrier by rubbing the image carrier on which an electrostatic latent image is formed. It is characterized by having the charging magnetic particles of each of the above aspects carried by a magnetic force on a magnet body having the same. At this time, the magnet body may be a cylindrical conductive sleeve containing a magnet.

【0032】また、本発明の帯電装置は、静電潜像が形
成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体
を帯電する帯電装置であって、電圧が印加される導電体
を有する磁石体上に上記各態様の帯電用磁性粒子を担持
してなる帯電部材と、前記磁石体に電圧を印加するため
の電源とを有することを特徴とする。
The charging device of the present invention is a charging device for charging an image carrier by rubbing the image carrier on which an electrostatic latent image is to be formed. And a power supply for applying a voltage to the magnet body.

【0033】なお、本発明の帯電装置において、前記磁
石体は、磁石を内包する円筒状の導電性スリーブであっ
てもよい。また、前記導電体に印加される電圧は、振動
電圧を重畳した直流電圧であることが好ましい。さら
に、前記振動電圧のピーク間電圧は1000V以下であ
ることが好ましい。
In the charging device of the present invention, the magnet body may be a cylindrical conductive sleeve containing a magnet. Further, it is preferable that the voltage applied to the conductor is a DC voltage on which an oscillating voltage is superimposed. Further, it is preferable that a peak-to-peak voltage of the oscillation voltage is 1000 V or less.

【0034】また、本発明の帯電装置において、前記像
担持体は、円筒形状の導電性基体とその表面を被覆する
感光層とこの感光層の表面に形成された電荷注入層とを
有することが好ましい。このとき、前記導電性基体の厚
みが0.5mm〜3.0mmであることが好ましい。
In the charging device of the present invention, the image carrier may include a cylindrical conductive substrate, a photosensitive layer covering the surface thereof, and a charge injection layer formed on the surface of the photosensitive layer. preferable. At this time, it is preferable that the thickness of the conductive substrate is 0.5 mm to 3.0 mm.

【0035】また、本発明の画像形成装置は、静電潜像
を形成する像担持体と、電圧が印加される導電体を有す
る磁石体上に、上記各態様の帯電用磁性粒子を磁気力に
よって担持してなる帯電部材を該像担持体に接触させる
ことにより、該像担持体を帯電させる帯電装置と、前記
帯電装置によって帯電された像担持体表面を露光するこ
とによって静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持
体表面に形成された静電潜像をトナーによって可視化す
る現像装置と、前記トナーによって可視化された像を転
写材に転写する転写装置とを有することを特徴とする。
In the image forming apparatus of the present invention, the charging magnetic particles of the above-described embodiments are placed on an image carrier for forming an electrostatic latent image and a magnet having a conductor to which a voltage is applied. A charging device for charging the image carrier by contacting a charging member carried by the image carrier, and an electrostatic latent image is formed by exposing the surface of the image carrier charged by the charging device. An exposure device for forming, a developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with toner, and a transfer device for transferring an image visualized by the toner to a transfer material, I do.

【0036】なお、本発明の画像形成装置は、独立した
クリーニング装置を有さず、前記転写装置によって転写
が行われた後に前記像担持体上に残余するトナーは現像
装置により回収されることを特徴とするものであっても
よい。
Note that the image forming apparatus of the present invention does not have an independent cleaning device, and that the toner remaining on the image carrier after the transfer is performed by the transfer device is collected by the developing device. It may be a feature.

【0037】また、本発明のプロセスカートリッジは、
像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視
化し、この可視化された像を転写材に転写することによ
り画像を形成するための画像形成装置に着脱自在なプロ
セスカートリッジであって、電圧が印加される導電体を
有する磁石体上に、上記各態様の帯電用磁性粒子を磁気
力によって担持してなる帯電部材と、静電潜像を形成す
る像担持体、該像担持体表面に形成された静電潜像をト
ナーによって可視化する現像装置、該トナーによって可
視化された像が転写材に転写された後に前記像担持体上
に残余したトナーを除去するクリーニング装置からなる
グループより選ばれる少なくともひとつとを有すること
を特徴とする。
Further, the process cartridge of the present invention comprises:
A process cartridge detachably mountable to an image forming apparatus for forming an image by visualizing an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developer, and transferring the visualized image to a transfer material. A charging member comprising a magnet having a conductor to which a voltage is applied, and the charging magnetic particles of the above-described embodiments being carried by a magnetic force; an image carrier for forming an electrostatic latent image; and the image carrier. A developing device for visualizing an electrostatic latent image formed on the surface with toner, and a cleaning device for removing residual toner on the image carrier after the image visualized by the toner is transferred to a transfer material. And at least one selected from the group consisting of:

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0039】〈帯電用磁性粒子〉本発明の帯電用磁性粒
子は、静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されるこ
とにより該像担持体を帯電する帯電用磁性粒子におい
て、該帯電用磁性粒子が、磁性粒子と、該磁性粒子表面
を被覆するコート層を有し、該コート層は含窒素材料を
含有することを特徴とする。
<Charging Magnetic Particles> The charging magnetic particles of the present invention are the charging magnetic particles that charge the image carrier by being rubbed on the image carrier on which an electrostatic latent image is formed. The magnetic particles for charging have magnetic particles and a coat layer covering the surface of the magnetic particles, and the coat layer contains a nitrogen-containing material.

【0040】本発明の帯電用磁性粒子に用いられる磁性
粒子としては、フェライト粒子が好ましく用いられる。
フェライトの組成としては、銅、亜鉛、マンガン、マグ
ネシウム、鉄、リチウム、ストロンチウム、バリウム等
の金属元素を含むものが好適に使用される。
Ferrite particles are preferably used as the magnetic particles used in the charging magnetic particles of the present invention.
Ferrite containing a metal element such as copper, zinc, manganese, magnesium, iron, lithium, strontium, and barium is preferably used.

【0041】上記磁性粒子の表面に、含窒素材料を含有
するコート層が存在することにより、トナーに対する摩
擦帯電性が帯電用磁性粒子に付与されるため、帯電部材
に混入したトナーの極性を制御し静電的に束縛すること
ができる。極性が制御されたトナーは、帯電バイアスに
より静電的に感光体側に吐き出すことが可能になるの
で、帯電部材内部でのトナー蓄積も防止される。その結
果、トナー飛散、帯電性低下を防止することができる。
The presence of a coat layer containing a nitrogen-containing material on the surface of the magnetic particles imparts triboelectrification to the toner to the magnetic particles for charging, thereby controlling the polarity of the toner mixed in the charging member. And can be electrostatically bound. The toner whose polarity is controlled can be electrostatically discharged to the photoconductor side by the charging bias, so that toner accumulation inside the charging member is also prevented. As a result, it is possible to prevent the toner from scattering and lowering the chargeability.

【0042】本発明のコート層を形成する一般的なコー
ト材料としては、例えば、カップリング剤、樹脂、シリ
コーンオイル等のオイル類、カップリング剤で変性した
樹脂、これら材料を混合した材料などが挙げられる。
Examples of general coating materials for forming the coating layer of the present invention include coupling agents, resins, oils such as silicone oil, resins modified with coupling agents, and materials obtained by mixing these materials. No.

【0043】上記コート材料のうち、樹脂としては、メ
チルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、シリコー
ンアクリル、シラン系カップリング剤変性シリコーンな
どのシリコーン系樹脂、ナイロン−6、ナイロン−1
2、ナイロン−46、アラミド類などのポリアミド系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、ポリテトラ
フルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、塩化ビニール系
樹脂、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)
などのポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)などのポリエステル系
樹脂、ポリスチレン樹脂などを挙げることができる。
Among the above-mentioned coating materials, as the resin, silicone resins such as methyl silicone, methyl phenyl silicone, silicone acryl, silicone modified with a silane coupling agent, nylon-6, nylon-1
2. Polyamide resins such as nylon-46 and aramids, polyurethane resins, melamine resins, fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, vinyl chloride resins, polyethylene (PE) and polypropylene (PP)
And polyolefin resins, epoxy resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), and polystyrene resins.

【0044】オイル類としては、ジメチルシリコーンオ
イル、末端をシラノール化したもの、側鎖または末端に
各種有機基を導入し変性した変性シリコーンオイル、側
鎖に水素を導入したメチルハイドロジェンシリコーンオ
イルなどが用いられる。
Examples of the oils include dimethyl silicone oil, silanol-terminated silicone oil, modified silicone oil modified by introducing various organic groups into the side chain or terminal, and methyl hydrogen silicone oil obtained by introducing hydrogen into the side chain. Used.

【0045】変性シリコーンオイルとしては、アミノ変
性、アルコール変性、エポキシ変性、カルボキシル変
性、メタクリル変性、フェノール変性、メルカプト変
性、アルコキシ変性、ポリエーテル変性、脂肪酸エステ
ル変性、アルキル変性、スチリル変性、フッ素変性等が
挙げられるが、アミノ基とアルコキシ基、アミノ基とエ
ポキシ基など2種類、またはそれ以上の有機基を導入し
変性しても良い。
Examples of the modified silicone oil include amino-modified, alcohol-modified, epoxy-modified, carboxyl-modified, methacryl-modified, phenol-modified, mercapto-modified, alkoxy-modified, polyether-modified, fatty acid ester-modified, alkyl-modified, styryl-modified, and fluorine-modified. However, two or more kinds of organic groups such as an amino group and an alkoxy group and an amino group and an epoxy group may be introduced and modified.

【0046】本発明においてカップリング剤とは、同一
分子内に加水分解可能な基と疎水基を有し、珪素、アル
ミニウム、チタン、ジルコニウムなどの中心元素に結合
している化合物を示す。好ましいカップリング剤として
は、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリン
グ剤、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられ
る。
In the present invention, the term "coupling agent" refers to a compound having a hydrolyzable group and a hydrophobic group in the same molecule and bonded to a central element such as silicon, aluminum, titanium, and zirconium. Preferred coupling agents include silane-based coupling agents, titanate-based coupling agents, and aluminum-based coupling agents.

【0047】上記カップリング剤の加水分解基として
は、たとえば、比較的親水性の高い、メトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基
などが用いられる。その他、アクリロキシ基、メタクリ
ロキシ基、これらの変性体及びハロゲン原子なども用い
られる。
As the hydrolyzable group of the coupling agent, for example, an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group, which is relatively hydrophilic, is used. In addition, an acryloxy group, a methacryloxy group, a modified form thereof, a halogen atom, and the like are also used.

【0048】疎水基としては、チタネート系では、アシ
レート、フォスフェート、スルフォネート、アミノ型、
アルコラート、シラン系では、ビニル基、メタクリル
基、エーテル結合、エポキシ基、アミノ基、メルカプト
基などの官能基、アルミネート系ではキレート型などが
用いられる。
As the hydrophobic group, in the case of titanate, acylate, phosphate, sulfonate, amino type,
In the case of alcoholates and silanes, functional groups such as a vinyl group, a methacryl group, an ether bond, an epoxy group, an amino group and a mercapto group are used, and in the case of aluminates, a chelate type is used.

【0049】含窒素材料は、好ましくはアミノ基を含有
する材料である。アミノ基を含有するコート層の材料と
しては、上記コート材料のうち、例えば、アミノ基含有
カップリング剤、アミノ変性樹脂、シリコーンオイルの
側鎖または末端にアミノ基を導入し変性したアミノ変性
シリコーンオイル、アミノ基含有カップリング剤で変性
した樹脂、これらアミノ基含有材料をその他の樹脂、オ
イル、カップリング剤などと混合した材料などが挙げら
れる。
The nitrogen-containing material is preferably a material containing an amino group. Examples of the material for the amino-containing coating layer include, among the above-mentioned coating materials, an amino-containing coupling agent, an amino-modified resin, an amino-modified silicone oil modified by introducing an amino group into a side chain or a terminal of a silicone oil. And resins modified with an amino group-containing coupling agent, and materials obtained by mixing these amino group-containing materials with other resins, oils, coupling agents, and the like.

【0050】帯電用磁性粒子が均一帯電性や高耐久性を
発揮するためには、当該帯電用磁性粒子と感光体との接
触性が重要な要因になる。好適な接触性を帯電用磁性粒
子に付与するためには、コート層の形成後も磁性粒子の
表面形状を出来るだけ反映できる材料を用いることが好
ましい。この様なコート層の材料としては、薄層コート
が可能なカップリング剤やオイルが好ましい。コート層
の高耐久性の点から、磁性粒子表面と直接結合できるカ
ップリング剤がより好ましい。
In order for the magnetic particles for charging to exhibit uniform charging properties and high durability, the contact property between the magnetic particles for charging and the photosensitive member is an important factor. In order to impart suitable contact properties to the magnetic particles for charging, it is preferable to use a material that can reflect the surface shape of the magnetic particles as much as possible even after the formation of the coat layer. As a material for such a coating layer, a coupling agent or an oil capable of forming a thin layer is preferable. From the viewpoint of high durability of the coat layer, a coupling agent capable of directly bonding to the magnetic particle surface is more preferable.

【0051】この様なカップリング剤としては、中心金
属が珪素、チタン、アルミニウム、ジルコニウムから選
ばれる金属であるアミノ基含有カップリング剤がさらに
好ましい。
As such a coupling agent, an amino group-containing coupling agent whose central metal is a metal selected from silicon, titanium, aluminum and zirconium is more preferable.

【0052】上記カップリング剤の例としては、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、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、ジメチルアミノプロピルトリ
メトキシシラン、ジエチルアミノプロピルトリメトキシ
シラン、ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、モノ
ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジオクチル
アミノプロピルジメトキシシラン、ジブチルアミノプロ
ピルジメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルモノメ
トキシシラン、ジメチルアミノフェニルトリエトキシシ
ラン、トリメトキシシリル−γ−プロピルフェニルアミ
ン、トリメトキシシリル−γ−プロピルベンジルアミン
等が挙げられる。なお、これらカップリング剤は単独で
用いられても、任意の2種以上の混合物として用いられ
てもよい。
Examples of the coupling agent include isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, dimethylaminopropyltrimethoxysilane, diethylaminopropyltrimethoxysilane, Dipropylaminopropyltrimethoxysilane, dibutylaminopropyltrimethoxysilane, monobutylaminopropyltrimethoxysilane, dioctylaminopropyldimethoxysilane, dibutylaminopropyldimethoxysilane, dibutylaminopropylmonomethoxysilane, dimethylaminophenyltriethoxysilane, tributylsilane Methoxysilyl-γ-propylphenylamine, trimethoxysilyl-γ-propylbenzylamine and the like. In addition, these coupling agents may be used alone or as a mixture of two or more arbitrary types.

【0053】また、本発明の他の実施形態の帯電用磁性
粒子は、磁性粒子と、該磁性粒子表面を被覆する第1コ
ート層と、該第1コート層の表面を被覆する第2コート
層とを有し、該第2コート層は含窒素材料からなること
を特徴とする。帯電用磁性粒子をこのような構成とする
ことにより、磁性粒子の表面状態に左右されることなく
同一条件で含窒素材料からなるコート層を形成すること
ができる。このため、製造的な安定性を保つことがで
き、含窒素材料による安定なトリボ付与性を発揮するこ
とができるので、トナー飛散、帯電性低下をより効果的
に防止することができる。含窒素材料は、好ましくはア
ミノ基を含有する材料である。更には、第2コート層に
アミノ基が存在することにより、各磁性粒子のコート層
の剥離が防止される。
The magnetic particles for charging according to another embodiment of the present invention include magnetic particles, a first coat layer covering the surface of the magnetic particles, and a second coat layer covering the surface of the first coat layer. And the second coat layer is made of a nitrogen-containing material. With such a configuration of the magnetic particles for charging, a coat layer made of a nitrogen-containing material can be formed under the same conditions without being influenced by the surface state of the magnetic particles. For this reason, the production stability can be maintained, and the stable triboelectricity can be exerted by the nitrogen-containing material, so that the scattering of the toner and the decrease in the chargeability can be more effectively prevented. The nitrogen-containing material is preferably a material containing an amino group. Furthermore, the presence of the amino group in the second coat layer prevents the coat layer of each magnetic particle from peeling off.

【0054】このとき、第1コート層のキュア温度は第
2コート層のキュア温度より高温であることが好まし
い。第1コート層のキュア温度をアミノ基を含有する第
2コート層のキュア温度より高温にすると、第2コート
層は第1コート層よりも低い温度で形成されるため、こ
の第2コート層を作製する際に、第1コート層が熱的に
変性することを防止することができる。また、第2コー
ト層に第1コート層成分が不均一に作用することも防止
できる。その結果、第1コート層および第2コート層を
再現性良く作製することができるので、アミノ基の特性
を十分に発揮することができる。
At this time, the cure temperature of the first coat layer is preferably higher than the cure temperature of the second coat layer. If the cure temperature of the first coat layer is higher than the cure temperature of the second coat layer containing an amino group, the second coat layer is formed at a lower temperature than the first coat layer. When manufacturing, the first coat layer can be prevented from being thermally denatured. In addition, it is possible to prevent the first coat layer component from acting unevenly on the second coat layer. As a result, the first coat layer and the second coat layer can be manufactured with good reproducibility, so that the characteristics of the amino group can be sufficiently exhibited.

【0055】ここで、磁性粒子としては、上述したよう
なフェライト粒子が好ましく用いられる。また、アミノ
基を含有する第2コート層の材料としては、上述のアミ
ノ基を含有するコート材料と同様のものが好ましく用い
られる。
Here, as the magnetic particles, ferrite particles as described above are preferably used. As the material of the second coat layer containing an amino group, the same material as the above-mentioned coat material containing an amino group is preferably used.

【0056】第1コート層の材料としては、上記した一
般的なコート材料を用いることができるが、本発明にお
いては、この第1コート層は炭素数が6以上のアルキル
鎖を有する化合物を含有することが好ましい。第1コー
ト層が炭素数が6以上(以下、「C6以上」と表記する
こともある)のアルキル鎖を有する化合物を含有するこ
とにより、帯電用磁性粒子に潤滑性が付与され、帯電用
磁性粒子同士の負荷が軽減されるため、コート層の耐久
性が向上する。また、上記第1コート層を有する帯電用
磁性粒子を帯電部材に用いた場合、感光体やブレードに
対する負荷も軽減されるため、感光体の削れも防止でき
る。また、帯電用磁性粒子の表面には、製造工程で発生
する磁性粒子の微粉が付着することがあるが、C6以上
のアルキル鎖を有する第1コート層には、この微粉を磁
性粒子表面に固定する担持作用があるので、微粉の漏れ
による感光体への付着や傷、微粉のトナーへの混色も防
止することができる。この効果は、アミノ基を含有する
第2コート層によりさらに向上する。
As the material of the first coat layer, the above-mentioned general coat material can be used. In the present invention, the first coat layer contains a compound having an alkyl chain having 6 or more carbon atoms. Is preferred. When the first coat layer contains a compound having an alkyl chain having 6 or more carbon atoms (hereinafter, sometimes referred to as “C6 or more”), lubricity is imparted to the magnetic particles for charging, and Since the load between the particles is reduced, the durability of the coat layer is improved. Further, when the charging magnetic particles having the first coat layer are used for the charging member, the load on the photoconductor and the blade is reduced, so that the photoconductor can be prevented from being scraped. Fine particles of magnetic particles generated during the manufacturing process may adhere to the surface of the magnetic particles for charging, but the fine particles are fixed to the surface of the magnetic particles in the first coat layer having an alkyl chain of C6 or more. Therefore, it is possible to prevent the fine powder from adhering to the photoreceptor due to leakage of the fine powder, to prevent the fine powder from mixing with the toner. This effect is further improved by the second coat layer containing an amino group.

【0057】さらには、第1コート層がC6以上のアル
キル基を含有することにより、帯電用磁性粒子の流動性
向上、帯電用磁性粒子へのトナー付着防止、アミノ基に
よるトリボ付与性の維持が達成される。これら複数の作
用の結果、本発明の帯電用磁性粒子を用いれば、帯電部
材として長期的に均一な帯電性が維持することができ、
画像形成装置として感光体の耐久寿命及び画質の向上が
図られる。
Further, when the first coat layer contains a C6 or more alkyl group, the fluidity of the magnetic particles for charging is improved, the toner is prevented from adhering to the magnetic particles for charging, and the tribo-imparting property is maintained by the amino group. Achieved. As a result of these multiple actions, if the magnetic particles for charging of the present invention are used, a long-term uniform charging property can be maintained as a charging member,
The durability life and image quality of the photoconductor are improved as an image forming apparatus.

【0058】また、製造面では、第1コート層により磁
性粒子に潤滑性が付与されることにより、第2コート層
を形成する際に第1コート層が摩耗することがなく、同
時に第2のコート層も摩耗が防止されるので、2重のコ
ート層を効率良く形成することができる。
In terms of production, the lubricating properties are imparted to the magnetic particles by the first coat layer, so that the first coat layer does not wear when the second coat layer is formed, Since the wear of the coat layer is also prevented, a double coat layer can be formed efficiently.

【0059】本発明の第1コート層に用いられるC6以
上のアルキル鎖を有するコート材料としては、例えば、
疎水基がC6以上のカップリング剤、樹脂、シリコーン
オイルの側鎖または末端にC6以上のアルキル鎖を導入
した変性シリコーンオイル、疎水基がC6以上のカップ
リング剤で変性した樹脂、これらC6以上のアルキル鎖
を有する材料をその他の樹脂、オイル、カップリング剤
などと混合した材料などが挙げられる。
The coating material having an alkyl chain of C6 or more used in the first coating layer of the present invention includes, for example,
Coupling agents having a hydrophobic group of C6 or more, resins, modified silicone oils having an alkyl chain of C6 or more introduced into a side chain or terminal of silicone oil, resins modified with a coupling agent having a hydrophobic group of C6 or more, Examples thereof include a material in which a material having an alkyl chain is mixed with another resin, oil, a coupling agent, or the like.

【0060】これらの中でも、前記したアミノ基を含有
する第2コート層の場合と同様な理由から、薄層コート
が可能なカップリング剤、オイルが好ましい。また、コ
ート層の潤滑性、高耐久性、さらにはトナーに対する良
好な離型性の面からカップリング剤がより好適である。
Of these, coupling agents and oils capable of forming a thin layer are preferred for the same reasons as in the case of the second coat layer containing an amino group. Further, a coupling agent is more preferable in terms of lubricity of the coating layer, high durability, and good releasability from the toner.

【0061】この様なカップリング剤としては、イソプ
ロポキシチタントリステアレート(TTS)、オクタデ
シルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラ
ン、ドデシルトリエトキシシラン、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
トリドデシルベンゼンスルフォニルチタネート、イソプ
ロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリ
イソステアロイルチタネートなどが挙げられる。
Examples of such a coupling agent include isopropoxytitanium tristearate (TTS), octadecyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, isopropyltri (dioctylphosphate) titanate, and isopropyltridodecylbenzenesulfonyl. Titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyltriisostearoyl titanate and the like can be mentioned.

【0062】なお、上述したように、第1コート層に用
いられるカップリング剤のアルキル鎖の炭素数は6以上
であることが好ましいが、この炭素数は6〜30である
ことがより好ましい。炭素数が上記範囲よりも大きすぎ
ると、溶剤に不溶となる傾向となるため、処理に要する
時間が長くなる。また、磁性粒子の流動性も部分的に変
化し、帯電性の不均一化が発生しやすくなり、好ましく
ない。
As described above, the alkyl chain of the coupling agent used in the first coat layer preferably has 6 or more carbon atoms, and more preferably 6 to 30 carbon atoms. If the number of carbon atoms is too large, the solvent tends to be insoluble in the solvent, so that the time required for the treatment increases. In addition, the fluidity of the magnetic particles also partially changes, and uneven charging tends to occur, which is not preferable.

【0063】上記アミノ基を含有するコート層としての
カップリング剤の存在量は、磁性粒子に対し0.001
〜1.0質量%であることが好ましく、0.001〜
0.05質量%であることがより好ましい。カップリン
グ剤の存在量が上記範囲よりも少なすぎるとカップリン
グ剤の効果が見られず、また、上記範囲よりも多すぎる
と、帯電用磁性粒子の流動性が悪化し、実用に供さなく
なることがあるため、好ましくない。上記カップリング
剤の存在量が上記範囲である場合、磁性粒子に対するカ
ップリング剤の存在量は極めて少ないため、帯電用磁性
粒子の電気抵抗は、コート層を形成する前の磁性粒子と
ほぼ同等となる。従って、本発明の帯電用磁性粒子は、
従来の導電性粒子を分散した樹脂を表面コート剤として
用いる場合などに比べて製造上の安定性、品質の安定性
が高い。
The amount of the coupling agent present as a coating layer containing an amino group is 0.001 to the magnetic particles.
To 1.0% by mass, preferably 0.001 to 1.0% by mass.
More preferably, it is 0.05% by mass. If the amount of the coupling agent is too small than the above range, the effect of the coupling agent is not seen, and if the amount is too large, the flowability of the magnetic particles for charging is deteriorated, and it is not practically used. It is not preferable because it may occur. When the amount of the coupling agent is within the above range, the amount of the coupling agent with respect to the magnetic particles is extremely small, so that the electric resistance of the magnetic particles for charging is substantially equal to that of the magnetic particles before forming the coat layer. Become. Therefore, the magnetic particles for charging of the present invention are:
The production stability and the quality stability are higher than in the case where a resin in which conductive particles are dispersed is used as a surface coating agent.

【0064】また、帯電部材からのトナー飛散は、転写
残トナーの増加、高湿度条件、帯電部材の高速回転等に
関係することが知られている。例えば画像比率の高い画
像を連続的に形成すると転写残トナーの量が増加し、帯
電部材に混入する量も多くなることがある。この様な場
合でも、本発明の帯電用磁性粒子は、良好な潤滑性、ト
リボ付与性、離型性を有しているため、トナーの帯電部
材への蓄積や、帯電用磁性粒子の表面汚染を防止でき、
トナー飛散、帯電部材の抵抗変動を防止することができ
る。
It is known that the scattering of the toner from the charging member is related to the increase of the transfer residual toner, the high humidity condition, the high speed rotation of the charging member, and the like. For example, when an image having a high image ratio is continuously formed, the amount of transfer residual toner increases, and the amount of toner remaining in the charging member may increase. Even in such a case, since the magnetic particles for charging of the present invention have good lubricity, tribo-attractive property and releasability, toner accumulates on the charging member and surface contamination of the magnetic particles for charging. Can be prevented,
It is possible to prevent toner scattering and resistance fluctuation of the charging member.

【0065】高湿度条件下では、トナーの帯電性が空気
中の水分の影響で低下し、帯電装置からのトナー飛散が
発生し易い状態になる。本発明の帯電用磁性粒子は、ト
ナーに対する接触性が高いので、トナーに対する摩擦帯
電性に優れた効果を発揮し、トナー飛散を未然に防ぐこ
とができる。さらには、C6以上のアルキル鎖を有する
コート層により磁性粒子表面が疎水化されるので、長期
的な高湿度条件下においても水分の影響を除外し十分な
トナー帯電を行うことができる。
Under the condition of high humidity, the chargeability of the toner is reduced by the influence of moisture in the air, and the toner is easily scattered from the charging device. Since the magnetic particles for charging of the present invention have high contact property with toner, they exhibit an excellent effect of triboelectric charging property with respect to toner and can prevent toner scattering. Furthermore, since the surface of the magnetic particles is made hydrophobic by the coat layer having an alkyl chain of C6 or more, even under a long-term high-humidity condition, the effect of moisture can be eliminated and sufficient toner charging can be performed.

【0066】また、本発明の帯電用磁性粒子は、例えば
帯電装置が感光体上を高速で回転しながら帯電を行う様
な、プロセススピードの速い機種でもトナーの蓄積や汚
染の防止作用が効果的に働く。近年、感光体上の転写残
トナーを回収する為のクリーナ装置が取り除かれた現像
兼クリーニング方式(クリーナレス)の画像形成装置が
製品化されている。この画像形成装置では、帯電ニップ
部に転写残トナーが常に存在するために、トナー飛散、
帯電部材の抵抗の変動、ゴースト画像の発生等を防止す
ることがより厳しいとされていた。そこで、本発明の帯
電用磁性粒子を用いれば、転写残トナーの取込み吐出し
が効率的に行われるので、トナーは帯電部材上に蓄積さ
れず、同時にトナーに対する良好な帯電付与性によりト
ナー飛散が防止できる。また、本発明の帯電用磁性粒子
は、表面の良好な離型性や磁性粒子同士による表面クリ
ーニング効果があり、長期使用によってもトナーの汚染
が抑えられる。
Further, the magnetic particles for charging of the present invention are effective in preventing accumulation of toner and contamination even in a model having a high process speed, for example, in a case where a charging device rotates at a high speed on a photoreceptor so as to perform charging. Work on. 2. Description of the Related Art In recent years, an image forming apparatus of a developing / cleaning type (cleanerless) in which a cleaner apparatus for collecting transfer residual toner on a photoconductor is removed has been commercialized. In this image forming apparatus, since the transfer residual toner is always present in the charging nip portion, toner scattering,
It has been considered that it is more severe to prevent the fluctuation of the resistance of the charging member, the generation of a ghost image, and the like. Therefore, if the magnetic particles for charging of the present invention are used, the transfer residual toner can be efficiently taken in and discharged, so that the toner is not accumulated on the charging member, and at the same time, the toner is scattered due to the good charge imparting property to the toner. Can be prevented. Further, the magnetic particles for charging of the present invention have good surface releasability and a surface cleaning effect by magnetic particles, and can prevent toner contamination even after long-term use.

【0067】含窒素材料を含有する本発明のコート層
は、化学分析によりそれらの組成を確認することができ
る。本発明のコート層の材料は、既知のコート材料と比
較することにより容易に確認することが可能であり、特
異的なピークやピーク強度の変化の割合からコート材料
の処理量を算出することができる。
The composition of the coat layer of the present invention containing a nitrogen-containing material can be confirmed by chemical analysis. The material of the coat layer of the present invention can be easily confirmed by comparing with a known coat material, and it is possible to calculate the throughput of the coat material from a specific peak or a rate of change in peak intensity. it can.

【0068】例えば、IR(赤外分光法)では、含窒素
材料は、3360cm-1および1590cm-1にNH2
やNHに関するピークが、1631cm-1に3級アミド
に推定されるピークが現れる。アミノシラン処理剤であ
れば、上記窒素のピークに加えて1120cm-1にSi
−O−Siに起因するピークが現れる。また、アシレー
ト型のTi系カップリング剤(例えば、TTS=T18
=イソプロポキシチタントリステアレート)では、11
10〜1249cm-1と1735cm-1のピーク、およ
びこれらのピークと1710cm-1付近のピークとの共
存から、カルボン酸やカルボン酸エステルの存在が分か
る。
[0068] For example, the IR (infrared spectroscopy), nitrogen material fee, NH 2 to 3360cm -1 and 1590 cm -1
And a peak relating to NH, and a peak presumed to be a tertiary amide at 1631 cm -1 appears. If aminosilane treatment agent, Si in 1,120 cm -1 in addition to the peak of the nitrogen
A peak due to -O-Si appears. Further, an acylate type Ti-based coupling agent (for example, TTS = T18
= Isopropoxytitanium tristearate)
Peak of 10~1249Cm -1 and 1735 cm -1, and the coexistence with these peaks and 1710 cm -1 vicinity of the peak, the presence of a carboxylic acid or carboxylic acid ester is seen.

【0069】ESCA(電子分光法)では、スペクトル
から含窒素材料のNおよびカップリング剤の中心金属で
あるTiやSiを容易に検出することができる。また、
スペクトルの状態(ケミカルシフト)からN、Si、T
iがそれぞれアミン、有機ケイ素化合物、有機チタン化
合物であることも帰属可能である。ピーク強度比から各
成分の存在量を相対的に知ることができ、既知材料によ
る検量線から絶対量を見積もることも可能である。
In ESCA (electron spectroscopy), N of the nitrogen-containing material and Ti and Si which are the central metals of the coupling agent can be easily detected from the spectrum. Also,
From the state of the spectrum (chemical shift), N, Si, T
It is also possible that i is an amine, an organosilicon compound or an organotitanium compound, respectively. The abundance of each component can be relatively known from the peak intensity ratio, and the absolute amount can be estimated from a calibration curve using a known material.

【0070】炭素数が6以上のアルキル鎖を含有する材
料として、上記したTi系カップリング剤であるTTS
を用いた場合、H−NMRでは、5.13、2.46、
1.88、1.48、0.98ppmのピークから、イ
ソプロポキシ化合物、長鎖アルキルカルボン酸化合物に
帰属できる。
As a material containing an alkyl chain having 6 or more carbon atoms, TTS which is the above-mentioned Ti-based coupling agent is used.
When using H-NMR, 5.13, 2.46,
From the peaks at 1.88, 1.48, and 0.98 ppm, they can be assigned to the isopropoxy compound and the long-chain alkyl carboxylic acid compound.

【0071】TOF−SIMS(飛行時間型2次イオン
質量計)では、コート層の最表面(数原子層)を分析す
ることができ、含窒素材料のNおよびカップリング剤の
中心金属であるTiやSiを元素イオンとして検出でき
る。さらには、フラグメントイオン種の検出から示性式
が判明でき、例えば、m/z=147、175、191
のピークはアミノシランを示すことが確認されている。
また、同じコート材料でも処理温度で元素イオンやフラ
グメントのピーク強度が変化する。含窒素材料としてア
ミノシランを用いた場合、処理温度を120℃から17
0℃に上げることにより、NH4のピーク強度(m/z
=18)は、290から35%程度減少する。このよう
な変化の割合から処理条件を確認することができる。
The TOF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometer) can analyze the outermost surface (several atomic layers) of the coat layer, and can detect N of the nitrogen-containing material and Ti as the central metal of the coupling agent. And Si can be detected as elemental ions. Furthermore, a demonstrative formula can be found from the detection of the fragment ion species. For example, m / z = 147, 175, 191
Has been confirmed to indicate aminosilane.
In addition, even with the same coating material, the peak intensity of element ions or fragments changes at the processing temperature. When aminosilane is used as the nitrogen-containing material, the treatment temperature is increased from 120 ° C to 17 ° C.
By raising the temperature to 0 ° C., the peak intensity of NH 4 (m / z
= 18) is reduced by about 35% from 290. The processing conditions can be confirmed from the rate of such a change.

【0072】上記化学分析では、コート層を形成する材
料が複数存在する場合でも分析可能であるが、溶剤によ
るコート成分の抽出方法を工夫することでコート成分の
濃度勾配を調べることができる。これにより、複数材料
を同時に混合してコート層を形成した場合(以下、これ
を「同時コート」と表記する場合もある)と、別々に、
すなわち第1コート層の表面に第2コート層を形成した
場合(以下、これを「2段階コート」と表記する場合も
ある)の区別が可能になる。例えば、エタノール可溶性
のアミノシランとエタノール不溶性のTTSをコート材
料として使用する場合、TTSの第1コート層の表面に
アミノシランの第2コート層を作製したとき、すなわち
2段階コートを行った場合には、エタノール抽出でアミ
ノシランが選択的に溶解する。しかし、これらを混合し
て同時コートすると、TTSによりエタノールとアミノ
シランの接触が阻害され、抽出量が低下する。
In the above chemical analysis, analysis can be performed even when there are a plurality of materials forming the coat layer. However, the concentration gradient of the coat component can be examined by devising a method of extracting the coat component using a solvent. Thereby, when a plurality of materials are simultaneously mixed to form a coat layer (hereinafter, this may be referred to as “simultaneous coat”),
That is, it is possible to distinguish the case where the second coat layer is formed on the surface of the first coat layer (hereinafter, this may be referred to as “two-step coat”). For example, when ethanol-soluble aminosilane and ethanol-insoluble TTS are used as coating materials, when a second coating layer of aminosilane is formed on the surface of the first coating layer of TTS, that is, when two-step coating is performed, Aminosilane is selectively dissolved by ethanol extraction. However, when these are mixed and simultaneously coated, the contact between ethanol and aminosilane is inhibited by TTS, and the amount of extraction is reduced.

【0073】両者に可溶なトルエンでソックスレイ抽出
しH−NMR分析を行うと、同時コートの場合、2段階
コートでは検知されないイソプロポキシ化合物に帰属さ
れるスペクトルを得ることができる。
When Soxhlet extraction with toluene soluble in both is carried out and H-NMR analysis is performed, in the case of simultaneous coating, a spectrum belonging to the isopropoxy compound which cannot be detected in the two-step coating can be obtained.

【0074】最表面層を分析できるTOF−SIMS、
ESCA、および断面透過型顕微鏡では、上記の2段階
コートの場合に第1コート層(TTS)の存在強度が同
時コートのそれに比べ低下傾向にあることが検知できる
ので、コート材料の絶対量(前記化学分析から見積もり
可能)と存在強度の関係から、同時コートと2段階コー
トとを区別することができる。また、TOF−SIMS
で検出されるNH4イオンは、2段階コートの方が同時
コートよりも強度が強いことからも、コート手段の区別
が可能である。以上の方法によりコート層の成分やコー
ト手段を実証することができる。
TOF-SIMS capable of analyzing the outermost layer,
In the ESCA and the cross-sectional transmission microscope, it is possible to detect that the existing intensity of the first coat layer (TTS) tends to decrease in the case of the two-stage coating as compared with that of the simultaneous coating, so that the absolute amount of the coating material The simultaneous coating and the two-step coating can be distinguished from the relationship between the strength and the existing strength. Also, TOF-SIMS
The NH 4 ions detected in step (2) can be distinguished from each other also because the intensity of the two-step coating is higher than that of the simultaneous coating. By the above method, the components of the coating layer and the coating means can be verified.

【0075】また、本発明の帯電用磁性粒子は、前記帯
電用磁性粒子のうち最大弦長が5μm〜20μmである
帯電用磁性粒子は、その長軸長さに対する短軸長さの比
(短軸長さ/長軸長さ)の標準偏差が0.08以上であ
ることが好ましく、0.10以上であることがより好ま
しい。このような磁性粒子を用いた場合、帯電用磁性粒
子と感光体表面との接触性がより向上するため、帯電ニ
ップ部に転写残トナー成分が存在しても、感光体を十分
に帯電することができる。
In the magnetic particles for charging of the present invention, among the magnetic particles for charging, the magnetic particles for charging having a maximum chord length of 5 μm to 20 μm have a ratio of the minor axis length to the major axis length (short length). The standard deviation of (axial length / long axis length) is preferably 0.08 or more, more preferably 0.10 or more. When such magnetic particles are used, the contact between the magnetic particles for charging and the surface of the photoreceptor is further improved, so that the photoreceptor can be sufficiently charged even if the transfer residual toner component exists in the charging nip portion. Can be.

【0076】なお、短軸長さ/長軸長さの標準偏差が上
記範囲よりも小さすぎると、帯電用磁性粒子の形状のば
らつきが小さくなりすぎ、クリーナレス装置において多
量の転写残トナーが連続的に発生するような場合に、感
光体との接触性や磁性粒子の表面クリーニング性が長期
的に維持できなくなることがある。これは、接触性やク
リーニング性に好適な帯電用磁性粒子の形状が存在し、
これによる効果であると考えられる。
If the standard deviation of (short axis length / long axis length) is smaller than the above range, the variation in the shape of the magnetic particles for charging becomes too small, and a large amount of untransferred toner is continuously generated in a cleanerless device. In such a case, the contact property with the photoreceptor and the surface cleaning property of the magnetic particles may not be maintained for a long period of time. This is because there is a shape of magnetic particles for charging suitable for contact and cleaning properties,
This is considered to be the effect.

【0077】ここで、磁性粒子の最大弦長とは、磁性粒
子表面の任意の2点間の長さの最大値を示す。また、本
発明における磁性粒子の短軸および長軸の長さとは、電
子顕微鏡像などの磁性粒子の2次現像の形状を楕円に置
き換える処理をしたときの、楕円の短軸および長軸の長
さとすることができる。
Here, the maximum chord length of the magnetic particle indicates the maximum value of the length between any two points on the surface of the magnetic particle. In the present invention, the lengths of the minor axis and the major axis of the magnetic particles are defined as the lengths of the minor axis and the major axis of the ellipse when the secondary development shape of the magnetic particles such as an electron microscope image is replaced with the ellipse. Can be.

【0078】以下、短軸長さ/長軸長さの標準偏差の測
定法を記す。日立製作所製FE−SEM(S−800)
を用い、500倍に拡大した粒子像を無作為に100個
抽出し、その画像情報を元に、たとえば、ImageA
nalyzerV10(東洋紡績株式会社製)により、
画像解析した結果の統計処理を行う。解析は、まず、電
子顕微鏡写真より、実体顕微鏡を経由した画像信号を解
析装置に入力し、画像情報を2値化する。この2値化さ
れた画像情報を元に解析を行う。
Hereinafter, a method for measuring the standard deviation of the length of the short axis / the length of the long axis will be described. Hitachi FE-SEM (S-800)
Is used to randomly extract 100 particle images magnified 500 times, and based on the image information, for example, ImageA
With the analyzer V10 (Toyobo Co., Ltd.),
Statistical processing of the result of image analysis is performed. In the analysis, first, from an electron micrograph, an image signal that has passed through a stereomicroscope is input to an analyzer, and the image information is binarized. Analysis is performed based on the binarized image information.

【0079】詳しくは、Image Analyzer
V10(東洋紡績株式会社製)説明書に詳しく記載が
あるが、簡潔に方法を説明すれば、対象物の形状を楕円
に置き換える処理を経て、その楕円の長軸と短軸の長さ
の比を求める。その処理は以下のように行われる。磁性
粒子の2値化された形状に対して、座標(u,v)にお
ける微小面積Δs=Δu・Δvの比重を1とした場合、
原点(X,Y)に対して、該粒子の2値化された形状の
重心を通り、水平軸及び垂直軸についての2次モーメン
ト(水平軸についての2次モーメントMx、垂直軸につ
いての2次モーメントMy)は、各々次式で表される。
For more information, see Image Analyzer
There is a detailed description in the V10 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) manual, but if the method is briefly explained, the ratio of the length of the major axis to the minor axis of the ellipse is passed through the process of replacing the shape of the object with the ellipse Ask for. The processing is performed as follows. When the specific gravity of the small area Δs = Δu · Δv at the coordinates (u, v) is 1 with respect to the binarized shape of the magnetic particles,
With respect to the origin (X, Y), the second moment about the horizontal axis and the vertical axis (the second moment Mx about the horizontal axis, the second moment about the vertical axis, passing through the center of gravity of the binarized shape of the particle) The moments My) are expressed by the following equations.

【0080】[0080]

【数1】Mx=ΣΣ(u−X)2 My=ΣΣ(v−Y)2 慣性相乗モーメントMxyは次式で表される。## EQU1 ## Mx = ΣΣ (u−X) 2 My = ΣΣ (v−Y) 2 Synergistic moment of inertia Mxy is expressed by the following equation.

【0081】[0081]

【数2】Mxy=ΣΣ(u−X)・(v−Y) 以下の式をみたす角度θは、2つの解を持つ。Mxy = ΣΣ (u−X) · (v−Y) The angle θ that satisfies the following equation has two solutions.

【0082】[0082]

【数3】 さらに、水平軸と角θをなす軸方向の慣性モーメントM
θは次式で表される。
(Equation 3) Furthermore, the moment of inertia M in the axial direction forming an angle θ with the horizontal axis
θ is expressed by the following equation.

【0083】[0083]

【数4】Mθ=Mx・(cosθ)2+My・(sin
θ)2−Mxy・sin2θ 上記θの2つの解を代入し、計算されたMθのうち小さ
い方が主軸となる。さらに、任意の軸上に(1/Mθ)
0.5に相当する点をプロットすると、これらは楕円を作
り、この主軸が慣性主軸と一致するとすれば、Mθの小
さな値を取る方向をA、大きな方をBとすると以下の楕
円となる。
## EQU4 ## Mθ = Mx · (cos θ) 2 + My · (sin
θ) 2 −Mxy · sin2θ By substituting the above two solutions of θ, the smaller one of the calculated Mθ becomes the main axis. Furthermore, on any axis (1 / Mθ)
When points corresponding to 0.5 are plotted, they form ellipses. If the principal axis coincides with the principal axis of inertia, the direction of taking a small value of Mθ is A, and the larger one is B, the following ellipse is obtained.

【0084】[0084]

【数5】A・x2+B・y2=1 本発明における短軸長さ/長軸長さは、上記の楕円に対
して以下の式で表されたものである。
A x 2 + B y 2 = 1 The length of the minor axis / the length of the major axis in the present invention is expressed by the following equation with respect to the above ellipse.

【0085】[0085]

【数6】短軸長さ/長軸長さ=(A/B)0.5 [Formula 6] short axis length / long axis length = (A / B) 0.5

【0086】また、最大弦長が5μm〜20μmである
粒子の短軸長さ/長軸長さの標準偏差の解析は、前記電
子顕微鏡写真において、該粒子の最大弦長が、5μm〜
20μmであるものについて行う。
The analysis of the standard deviation of the minor axis length / major axis length of a particle having a maximum chord length of 5 μm to 20 μm is as follows.
The measurement is performed for a substrate having a thickness of 20 μm.

【0087】本発明の帯電用磁性粒子の平均粒径及び分
布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を最小値とし、1.80
μm〜350μmの範囲を31対数分割して測定し、体
積50%メジアン径をもって平均径とした。
The average particle size and distribution of the magnetic particles for charging according to the present invention were set to a minimum value of 0.5 μm using a laser diffraction type particle size distribution analyzer HELOS (manufactured by JEOL Ltd.) and 1.80.
The range of μm to 350 μm was measured by 31 logarithmic division, and the average diameter was defined as a 50% volume median diameter.

【0088】上記磁性粒子の平均粒径は、10〜200
μmの範囲であることが好ましく、10〜35μmであ
ることがさらに好ましい。上記平均粒径が上記範囲より
も小さすぎると、帯電用磁性粒子を磁気ブラシとして用
いた時の磁性粒子の搬送性が低下する傾向になり、特に
高速機などでは磁性粒子が漏れることがあり、好ましく
ない。また、上記平均粒径が上記範囲よりも大きすぎる
と、本発明の帯電用磁性粒子を後述する注入帯電方法に
用いる場合、特に高速機では注入帯電による帯電効率が
低化し部分的に帯電状態が不均一となることがあり、好
ましくない。
The average particle size of the magnetic particles is 10 to 200
It is preferably in the range of μm, more preferably 10 to 35 μm. If the average particle diameter is too small than the above range, the transportability of the magnetic particles when the magnetic particles for charging are used as a magnetic brush tends to decrease, especially in a high-speed machine and the like, the magnetic particles may leak, Not preferred. Further, if the average particle size is larger than the above range, when the charging magnetic particles of the present invention are used in the injection charging method described below, particularly in a high-speed machine, the charging efficiency due to the injection charging is reduced and the partially charged state is obtained. It is not preferable because it may be uneven.

【0089】また、本発明に用いられる帯電用磁性粒子
は、その体積抵抗が、1×104Ωcm〜1×109Ωc
mであることが好ましく、1×106Ωcm〜1×109
Ωcmであることがさらに好ましい。体積抵抗が上記範
囲より小さすぎると、ピンホールリークを起こす場合が
あり、また、上記範囲を越えると、感光体の帯電が不十
分となるため好ましくない。
The magnetic particles for charging used in the present invention have a volume resistance of 1 × 10 4 Ωcm to 1 × 10 9 Ωc.
m, preferably 1 × 10 6 Ωcm to 1 × 10 9
More preferably, it is Ωcm. If the volume resistance is smaller than the above range, pinhole leakage may occur, and if the volume resistance exceeds the above range, the charging of the photoconductor becomes insufficient, which is not preferable.

【0090】帯電用磁性粒子の体積抵抗は、錠剤法によ
り行った。測定は、まず、セルに磁性粒子を充填した。
この磁性粒子に接するよう上下に電極を配し、電極間に
電圧を印加し、その時流れる電流量から算出した。測定
条件は、温度が23℃、湿度が65%の環境で、充填さ
れた磁性粒子と電極との接触面積を2cm2、厚み1m
m、上部電極にかける加重を10kg、印加電圧100
Vとした。
The volume resistance of the magnetic particles for charging was determined by a tablet method. In the measurement, first, the cells were filled with magnetic particles.
Electrodes were arranged above and below so as to be in contact with the magnetic particles, a voltage was applied between the electrodes, and the current was calculated from the amount of current flowing at that time. The measurement conditions were as follows: the environment where the temperature was 23 ° C. and the humidity was 65%, the contact area between the filled magnetic particles and the electrode was 2 cm 2 , and the thickness was 1 m.
m, weight applied to the upper electrode is 10 kg, and applied voltage is 100
V.

【0091】〈帯電部材、帯電装置および画像形成装
置〉次に、本発明の帯電用磁性トナーを用いた帯電部
材、帯電装置および画像形成装置について説明する。本
発明の帯電部材は、静電潜像が形成される像担持体上に
摺擦されることにより該像担持体を帯電するための帯電
部材において、電圧が印加される導電体を有する磁石体
上に磁気力によって担持された本発明の帯電用磁性粒子
を有することを特徴とする。また、本発明の帯電装置
は、このような帯電部材と、前記磁石体に電圧を印加す
るための電源とを有することを特徴とする。
<Charging Member, Charging Device and Image Forming Apparatus> Next, a charging member, a charging apparatus and an image forming apparatus using the magnetic toner for charging of the present invention will be described. The charging member of the present invention is a charging member for charging an image carrier by rubbing the image carrier on which an electrostatic latent image is formed, wherein the magnet member has a conductor to which a voltage is applied. It is characterized by having the magnetic particles for charging of the present invention carried thereon by magnetic force. Further, a charging device of the present invention includes such a charging member and a power supply for applying a voltage to the magnet body.

【0092】図1は、本発明の帯電部材および磁気ブラ
シ帯電装置の一例を示す概略断面図である。磁気ブラシ
帯電装置10は、磁力発生部材としてのマグネットロー
ル11と、その外周に回転可能に設けられた非磁性(S
US,アルミニウムなど)の電極スリーブ12(電圧が
印加される導電体に対応する)と、電極スリーブ12の
表面にマグネットロールの磁力により保持される帯電用
磁性粒子13とからなる帯電部材90を備える。帯電用
磁性粒子13は、電極スリーブ12の表面に磁力で連な
ることにより、磁気ブラシを形成する。図1では、マグ
ネットロール11と電極スリーブ12とによって磁石体
が構成されている。すなわち、図1において、磁石体は
磁石としてのマグネットロールを内包する円筒状の導電
性スリーブである。電極スリーブ12は枠体15により
回転可能に保持されている。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the charging member and the magnetic brush charging device of the present invention. The magnetic brush charging device 10 includes a magnet roll 11 as a magnetic force generating member and a non-magnetic (S
The charging member 90 includes an electrode sleeve 12 (corresponding to a conductor to which a voltage is applied) made of US, aluminum, or the like, and charging magnetic particles 13 held on the surface of the electrode sleeve 12 by the magnetic force of a magnet roll. . The magnetic particles 13 for charging form a magnetic brush by being connected to the surface of the electrode sleeve 12 by magnetic force. In FIG. 1, a magnet body is configured by the magnet roll 11 and the electrode sleeve 12. That is, in FIG. 1, the magnet body is a cylindrical conductive sleeve containing a magnet roll as a magnet. The electrode sleeve 12 is rotatably held by the frame 15.

【0093】帯電装置10は、さらに、電極スリーブ1
2から接点14を通じて帯電バイアスを印加する電源1
6を備える。
The charging device 10 further includes an electrode sleeve 1
Power supply 1 for applying a charging bias from 2 to contact 14
6 is provided.

【0094】帯電は、電極スリーブ12に対して電圧を
印加することによって行われる。電極スリーブ12に印
加する電圧としては、直流電圧、直流電圧に振動電圧
(交流電圧)を重畳したものが用いられるが、振動電圧
を重畳するものが好ましい。振動電圧により機械的な精
度等の外乱に対し、安定した帯電を行うことができるた
めである。
The charging is performed by applying a voltage to the electrode sleeve 12. As the voltage to be applied to the electrode sleeve 12, a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an oscillating voltage (AC voltage) on a DC voltage is used, and a voltage obtained by superimposing an oscillating voltage is preferable. This is because stable charging can be performed against disturbances such as mechanical accuracy due to the oscillating voltage.

【0095】帯電用磁性粒子13によって形成される磁
気ブラシは、回転可能な電極スリーブ12により後述す
る像担持体に接触した状態で、任意の周速差で対向回転
または順方向回転されながら、この像担持体を摺擦帯電
する。また、回転を行わない固定状態での帯電も可能で
ある。磁気ブラシの量、すなわち電極スリーブ12に保
持される帯電用磁性トナー13の量は、帯電性を安定化
させるために、電極スリーブ表面に対して50〜500
mg/cm2であることが好ましく、100〜300m
g/cm2であることがより好ましい。また、帯電器内
に余分の帯電用磁性粒子13を保持し、これを循環させ
てもよい。
The magnetic brush formed by the charging magnetic particles 13 is rotated by the rotatable electrode sleeve 12 in a state where the magnetic brush is opposed to or rotated in a forward direction at an arbitrary peripheral speed difference while being in contact with an image carrier described later. The image carrier is rubbed and charged. Also, charging in a fixed state without rotation is possible. The amount of the magnetic brush, that is, the amount of the charging magnetic toner 13 held on the electrode sleeve 12 is 50 to 500 with respect to the electrode sleeve surface in order to stabilize the charging property.
mg / cm 2 , preferably 100-300 m
g / cm 2 is more preferable. Alternatively, extra magnetic particles 13 for charging may be held in the charger and circulated.

【0096】次に、上記帯電装置を用いた画像形成装置
の説明を行う。本発明の画像形成装置は、静電潜像を形
成する像担持体と、電圧が印加される導電体を有する磁
石体上に、本発明の帯電用磁性粒子を磁気力によって担
持してなる帯電部材を該像担持体に接触させることによ
り、該像担持体を帯電させる帯電装置と、前記帯電装置
によって帯電された像担持体表面を露光することによっ
て静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体表面に
形成された静電潜像をトナーによって可視化する現像装
置と、前記トナーによって可視化された像を転写材に転
写する転写装置とを有することを特徴とする。
Next, an image forming apparatus using the charging device will be described. The image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that forms an electrostatic latent image, and a magnetic body that carries the magnetic particles for charging of the present invention on a magnet having a conductor to which a voltage is applied by magnetic force. A charging device that charges the image carrier by contacting the member with the image carrier, and an exposure device that forms an electrostatic latent image by exposing a surface of the image carrier charged by the charging device; A developing device for visualizing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with toner, and a transfer device for transferring the image visualized by the toner to a transfer material.

【0097】図2は、本発明の画像形成装置の一例を示
す概略断面図である。本発明の画像形成装置は、像担持
体(感光体)20と、この像担持体20に接触配置して
電圧を印加することにより像担持体20を帯電させる磁
気ブラシ帯電装置10、像担持体に静電潜像を形成する
露光装置30、像担持体20に近接または接触して配設
され、静電潜像を現像してトナー像を形成させると共に
感光体上に残留する転写残トナーを回収する現像装置4
0、転写装置50を備える。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus of the present invention includes an image carrier (photoreceptor) 20, a magnetic brush charging device 10 that contacts the image carrier 20 and charges the image carrier 20 by applying a voltage, and an image carrier. An exposure device 30 for forming an electrostatic latent image on the surface of the image bearing member 20, which is disposed close to or in contact with the image carrier 20 to develop the electrostatic latent image to form a toner image and to remove transfer residual toner remaining on the photoreceptor; Developing device 4 to collect
0, a transfer device 50 is provided.

【0098】帯電装置10は上述したものが用いられる
が、本発明の電子写真装置においては、注入帯電法が好
ましく使用できる。注入帯電法を用いる際には、像担持
体20は、円筒形状の導電性基体とその表面を被覆する
感光層とこの感光層の表面に形成された電荷注入層を有
する構成であることが好ましい。このような構成によ
り、直流電圧の印加に対して80%以上、さらには90
%以上の帯電電位を得ることができる。
Although the charging device 10 described above is used, the injection charging method can be preferably used in the electrophotographic device of the present invention. When the injection charging method is used, the image carrier 20 preferably has a configuration including a cylindrical conductive substrate, a photosensitive layer covering the surface thereof, and a charge injection layer formed on the surface of the photosensitive layer. . With such a configuration, 80% or more, and even 90%
% Or more can be obtained.

【0099】このような注入帯電法を用いることによ
り、パッシェンの法則により解釈される帯電方法と比較
して更なるオゾンレス帯電方法を実現することができ
る。また、電荷注入層は、露光時には帯電電荷をより効
率的に導電性基体に逃がす役割を果たすことにより、残
留電位を低減させることができる。よって、注入帯電法
により、コントラストの変動が抑えられ均一な画像が得
られる等の効果も得られる。
By using such an injection charging method, it is possible to realize a further ozoneless charging method as compared with a charging method interpreted by Paschen's law. In addition, the charge injection layer can reduce the residual potential by playing a role of more efficiently discharging the charged charges to the conductive substrate during exposure. Therefore, effects such as suppression of fluctuations in contrast and uniform images can be obtained by the injection charging method.

【0100】前述したように、帯電装置10の電極スリ
ーブ12に印加する電圧としては、直流電圧、直流電圧
に振動電圧(交流電圧)を重畳したものが用いられ、振
動電圧を重畳するものが好ましい。
As described above, as the voltage applied to the electrode sleeve 12 of the charging device 10, a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an oscillating voltage (AC voltage) on a DC voltage is preferably used. .

【0101】注入帯電法においては、印加電圧に対し
て、像担持体20の電位が追随するため、ピーク間電圧
が大きすぎると、感光体帯電面の電位が波打ち、画像カ
ブリなどを生じることがある。そこで、印加する振動電
圧は、100Hz〜10kHz程度の周波数が好まし
い。また、そのピーク間電圧は、100V以上1000
V以下であることが好ましく、300V以上1000V
以下であることがさらに好ましく。波形は、サイン波、
矩形波、鋸波などが使用できる。
In the injection charging method, since the potential of the image carrier 20 follows the applied voltage, if the peak-to-peak voltage is too large, the potential of the charged surface of the photoreceptor may undulate, causing image fogging and the like. is there. Therefore, the frequency of the applied vibration voltage is preferably about 100 Hz to 10 kHz. The peak-to-peak voltage is 100 V or more and 1000 V or more.
V or lower, preferably 300 V or higher and 1000 V or lower.
It is more preferred that: The waveform is a sine wave,
A rectangular wave, sawtooth wave or the like can be used.

【0102】像担持体20に形成される電荷注入層とし
ては、絶縁性の結着樹脂に、光透過性でありかつ導電性
の粒子を適量分散させて中抵抗とした材料で構成するこ
とが可能であり、また、これと同等な抵抗を有する無機
層を形成することも有効である。導電性基体よりもっと
も離れた層に電荷注入層を形成させる場合、像担持体
が、十分な帯電性を保持し、画像流れを起こさないため
には、電荷注入層の体積抵抗率は、1×108〜1×1
15Ωcmの範囲であることが好ましい。体積抵抗率が
上記範囲よりも小さすぎると、像担持体20が静電潜像
を保持できず、高温高湿環境下において画像流れが発生
する場合があり、また上記範囲より大きすぎると、帯電
装置10からの十分な電荷を十分受け取ることができ
ず、帯電不良を生じる場合がある。
The charge injection layer formed on the image carrier 20 may be made of a material having a medium resistance by dispersing an appropriate amount of light-transmitting and conductive particles in an insulating binder resin. It is possible, and it is also effective to form an inorganic layer having the same resistance. When the charge injection layer is formed on the layer farthest from the conductive substrate, the volume resistivity of the charge injection layer is 1 × so that the image carrier retains sufficient chargeability and does not cause image deletion. 10 8 -1 × 1
It is preferably in the range of 0 15 Ωcm. If the volume resistivity is smaller than the above range, the image carrier 20 cannot hold an electrostatic latent image, and image deletion may occur in a high-temperature and high-humidity environment. In some cases, sufficient charge from the device 10 cannot be received, resulting in poor charging.

【0103】高温高湿度条件下での画像流れをより確実
に防止する観点から、体積抵抗率は、1×1010〜1×
1015Ωcmであることがより好ましい。更に急激な環
境変動等も考慮すると体積抵抗率は、1×1012〜1×
1015Ωcmであることがさらに好ましい。
From the viewpoint of more reliably preventing image deletion under high temperature and high humidity conditions, the volume resistivity is 1 × 10 10 to 1 ×.
More preferably, it is 10 15 Ωcm. In consideration of a sudden environmental change, the volume resistivity is 1 × 10 12 to 1 ×.
More preferably, it is 10 15 Ωcm.

【0104】電荷注入層の体積抵抗の測定方法は、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(P
ET)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4140B pAMA
TER)にて23℃、湿度65%の環境で、100Vの
電圧を印加し測定した。
The volume resistance of the charge injection layer was measured by a method in which polyethylene terephthalate (P) having a conductive film deposited on the surface was used.
ET), and a charge injection layer is formed on the charge injection layer.
(TER) in a 23 ° C., 65% humidity environment with a voltage of 100 V applied.

【0105】電荷注入層を、絶縁性の結着樹脂に導電性
の粒子を分散させて形成する場合、電荷注入層に分散さ
せる導電性粒子の粒径は、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。ま
た、導電性粒子の分散量は、この結着樹脂100質量部
に対して2〜250質量部であればよく、好ましくは2
〜190質量部である。分散量が上記範囲よりも少なす
ぎると、好ましい電荷注入層の体積抵抗値が得られにく
く、また、上記範囲よりも多すぎると、電荷注入層の膜
強度が低下するため、削れやすくなる傾向にある。電荷
注入層の膜厚は、0.1〜10μmであることが好まし
く、1〜7μmであることがさらに好ましい。
When the charge injection layer is formed by dispersing conductive particles in an insulating binder resin, the particle size of the conductive particles dispersed in the charge injection layer is 0.3 μm from the viewpoint of light transmission.
Or less, and most preferably 0.1 μm or less. The dispersion amount of the conductive particles may be 2 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, and is preferably 2 to 250 parts by mass.
To 190 parts by mass. If the amount of dispersion is less than the above range, it is difficult to obtain a preferable volume resistance value of the charge injection layer. is there. The charge injection layer preferably has a thickness of 0.1 to 10 μm, more preferably 1 to 7 μm.

【0106】また、上記電荷注入層には滑材粉末が含有
されることが好ましい。滑剤粉末が電荷注入層に含有さ
れることにより、帯電時に像担持体20と帯電装置10
との摩擦が低減され、帯電に関与するニップが拡大され
ることにより帯電特性が向上する。また、像担持体20
の離型性が向上するため、磁性粒子がこの像担持体20
に付着しにくくなる。滑材粉末としては、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である。この場合、滑材粉末の添
加量は、好ましくは、結着樹脂100質量部に対して2
〜50質量部、より好ましくは、5〜40質量部であ
る。滑剤粉末の添加量が上記範囲よりも少なすぎると、
滑材粉末の量が不足するため、像担持体20の帯電性の
向上の効果が十分に得られずに転写残トナーが増えてし
まう。従って、クリーナレス装置という観点からは、好
ましくない。また、滑剤粉末の添加量が上記範囲よりも
多すぎると、画像の分解能、感光体の感度が低下するた
め、好ましくない。
It is preferable that the charge injection layer contains a lubricant powder. Since the lubricant powder is contained in the charge injection layer, the image carrier 20 and the charging device 10 are charged during charging.
Is reduced, and the nip involved in charging is enlarged, so that charging characteristics are improved. Further, the image carrier 20
Since the releasability of the image carrier is improved, the magnetic particles
To adhere to the surface. As the lubricant powder, it is preferable to use a fluororesin, a silicone resin, or a polyolefin resin having a low critical surface tension. Particularly preferred is a tetrafluoroethylene resin. In this case, the addition amount of the lubricant powder is preferably 2 to 100 parts by mass of the binder resin.
It is 50 parts by mass, more preferably 5 to 40 parts by mass. If the amount of the lubricant powder is too small than the above range,
Since the amount of the lubricant powder is insufficient, the effect of improving the chargeability of the image carrier 20 cannot be sufficiently obtained, and the amount of the transfer residual toner increases. Therefore, it is not preferable from the viewpoint of a cleanerless device. On the other hand, if the amount of the lubricant powder is too large, the image resolution and the sensitivity of the photoreceptor are undesirably reduced.

【0107】電荷注入層に無機層を用いる場合には、そ
の下層に感光層を形成する必要がある。この感光層とし
ては、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導電性基体上に阻止層、感光層及び
電荷注入層を順次形成することが好ましい。
When an inorganic layer is used for the charge injection layer, it is necessary to form a photosensitive layer thereunder. This photosensitive layer is preferably amorphous silicon, and it is preferable to sequentially form a blocking layer, a photosensitive layer, and a charge injection layer on a conductive substrate by glow discharge or the like.

【0108】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、アゾ顔料等が挙げられる。さらに、電荷注入層など
の表面保護層と感光層と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、表面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。
As the photosensitive layer, conventionally known ones can be used. For example, as an organic material, a phthalocyanine pigment, an azo pigment, or the like can be used. Further, an intermediate layer may be provided between a surface protective layer such as a charge injection layer and the photosensitive layer. The purpose of such an intermediate layer is to enhance the adhesion between the surface protective layer and the photosensitive layer or to function as a charge barrier layer. As the intermediate layer, for example, a commercially available resin material such as an epoxy resin, a polyester resin, a polyamide resin, a polystyrene resin, an acrylic resin, and a silicone resin can be used.

【0109】また、像担持体20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、また、金属や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。
The conductive substrate of the image carrier 20 may be aluminum, nickel, stainless steel, steel, or the like, or a metal or a plastic having a conductive film, glass, or conductive paper.

【0110】上記導電性基体は、その厚みが0.5〜
3.0mmであれば、像担持体20の振動を抑えること
ができるため好ましい。導電性基体が上記範囲よりも薄
すぎると寸法安定性に乏しく、また、上記範囲よりも厚
すぎると回転トルクが増加したり、また材料費が増加す
るなどコスト面で不利であり、好ましくない。
The conductive substrate has a thickness of 0.5 to 0.5.
3.0 mm is preferable because the vibration of the image carrier 20 can be suppressed. If the conductive substrate is thinner than the above range, the dimensional stability is poor, and if it is too thick, the rotational torque increases and the material cost increases, which is disadvantageous in terms of cost and is not preferable.

【0111】また、本発明の画像形成装置において、露
光装置30は、レーザ、LED等公知のものを用いるこ
とができる。
In the image forming apparatus of the present invention, a known device such as a laser or an LED can be used as the exposure device 30.

【0112】本発明の画像形成装置に用いられる現像装
置40は、従来より公知のものを用いることができる
が、独立したクリーニング手段を有しない現像兼クリー
ニング方式(クリーナレス方式)の画像形成装置の場合
には、反転現像が好ましく、また、現像剤と感光体が接
触するような構成が好ましい。例えば、接触2成分現像
法、接触1成分法等が好適な現像方法としてあげられ
る。現像剤と転写残トナーが感光体上で接触可能になる
と、静電的な作用に加え、摺擦力も加わり、転写残トナ
ーの回収性が向上する。また、現像に印加される現像バ
イアスについては、そのDC成分は、黒字部(像露光部
分)と白地部の電位の間にあることが好ましい。
As the developing device 40 used in the image forming apparatus of the present invention, a conventionally known developing device can be used. However, a developing and cleaning type (cleanerless type) image forming apparatus having no independent cleaning means can be used. In this case, reversal development is preferable, and a configuration in which the developer and the photoreceptor are in contact is preferable. For example, a contact two-component development method, a contact one-component method, and the like can be mentioned as suitable development methods. When the developer and the transfer residual toner can come into contact with each other on the photoreceptor, in addition to the electrostatic action, a rubbing force is applied, and the recoverability of the transfer residual toner is improved. Further, the DC component of the developing bias applied to the development is preferably between the black portion (image exposed portion) and the potential of the white background portion.

【0113】図2において現像装置40は、接触2成分
現像法を用いた2成分磁気ブラシ現像器であり、現像ス
リーブ41、現像スリーブ41内に固定配置されたマグ
ネットローラ42、現像剤45を攪拌させながら現像ス
リーブ41上に搬送する攪拌スクリュー43、現像スリ
ーブ41上の現像剤45を薄層形成させるための規制ブ
レード44を有している。現像スリーブ41は、像担持
体20に対し極めて近接して配置されており、現像剤4
5が像担持体20に対して接触して現像できるように設
定されている。この現像スリーブ41には、電源46か
ら直流電圧及び交流電圧が印加される。現像装置40
は、現像スリーブ41に印加される電圧を制御すること
により、現像と同時に像担持体20上に残留する非画像
部のトナーを現像基側に回収することができる、いわゆ
る現像兼クリーニングを可能としている。
In FIG. 2, a developing device 40 is a two-component magnetic brush developing device using a contact two-component developing method, and stirs a developing sleeve 41, a magnet roller 42 fixedly arranged in the developing sleeve 41, and a developer 45. It has a stirring screw 43 that conveys the developer 45 onto the developing sleeve 41 and a regulating blade 44 for forming a thin layer of the developer 45 on the developing sleeve 41. The developing sleeve 41 is disposed very close to the image carrier 20, and
5 is set so as to be in contact with the image carrier 20 and can be developed. A DC voltage and an AC voltage are applied to the developing sleeve 41 from a power supply 46. Developing device 40
By controlling the voltage applied to the developing sleeve 41, it is possible to collect the toner in the non-image area remaining on the image carrier 20 at the same time as the development to the developing base side. I have.

【0114】本発明の画像形成装置に用いられる転写装
置50としては、ローラ、ベルト、コロナ転写器など公
知のものが用いられる。
As the transfer device 50 used in the image forming apparatus of the present invention, a known device such as a roller, a belt, and a corona transfer device is used.

【0115】また、本発明の画像形成装置に於いては、
転写工程後と帯電工程前に、像担持体20に感光体電位
制御部材を取り付けることで、画像形成の安定性が向上
し、特に現像兼クリーニング方式において効果的であ
る。感光体電位制御部材としては、光を発し感光電位を
制御する部材、接触又は近接して配置された導電性のロ
ーラ、ブレード、ファーブラシが用いられ、特にロー
ラ、ファーブラシが好ましい。
Further, in the image forming apparatus of the present invention,
Attachment of the photosensitive member potential control member to the image carrier 20 after the transfer step and before the charging step improves the stability of image formation, and is particularly effective in a developing and cleaning system. As the photosensitive member potential control member, a member that emits light to control the photosensitive potential, a conductive roller, a blade, or a fur brush arranged in contact or close proximity is used, and a roller and a fur brush are particularly preferable.

【0116】現像兼クリーニング方式において、転写残
トナーを回収した帯電部材から、像担持体表面を利用し
て、この転写残トナーを現像部分に搬送し回収再利用す
る場合には、像担持体の帯電バイアスを変更しなくして
も実現可能であるが、実用上、転写紙ジャム時あるいは
画像比率の高い画像を連続して取る様な場合、過剰量の
トナーが帯電部材に混入することが考えられる。
In the developing and cleaning method, when the transfer residual toner is conveyed to the developing portion by using the surface of the image carrier from the charging member from which the transfer residual toner has been recovered, and is collected and reused, the image carrier is removed. This can be achieved without changing the charging bias, but in practice, when transfer paper jams or when images with a high image ratio are continuously taken, an excessive amount of toner may be mixed into the charging member. .

【0117】この場合、画像形成の動作中、感光体上に
画像を形成しない時間を利用して、帯電部材から現像機
へとトナーを移動させることが可能である。その画像を
形成しない時間とは、前回転時、後回転時、転写紙間な
どである。その場合、トナーが帯電装置10より感光体
に移りやすいような帯電バイアスに変更する方法も好ま
しく用いられる。帯電装置10から移りやすいバイアス
としては、交流成分のピーク間電圧を小さ目にするある
いは直流成分とする、あるいはピーク間電圧を同じにし
て、波形を変更して交流実効値を下げる方法などが挙げ
られる。
In this case, during the image forming operation, it is possible to move the toner from the charging member to the developing machine by utilizing the time during which no image is formed on the photosensitive member. The time during which no image is formed is, for example, during pre-rotation, post-rotation, or between transfer sheets. In such a case, a method of changing the charging bias so that the toner is more easily transferred to the photoconductor than the charging device 10 is preferably used. Examples of the bias that easily shifts from the charging device 10 include a method of reducing the peak-to-peak voltage of the AC component or setting the DC component, or changing the waveform to lower the AC effective value by making the peak-to-peak voltage the same. .

【0118】本発明では、帯電装置10内の帯電用磁性
粒子を増量する方法や、帯電装置10内で帯電用磁性粒
子を循環させる方法によって、帯電装置としての耐久性
を更に伸ばすことができる。
In the present invention, the durability of the charging device can be further extended by a method of increasing the amount of the charging magnetic particles in the charging device 10 or a method of circulating the charging magnetic particles in the charging device 10.

【0119】循環させる手段としては、帯電用磁性粒子
を機械的に攪拌する、帯電用磁性粒子を循環できるよう
な磁極構成とする、あるいは、磁性粒子を格納する容器
内で、帯電用磁性粒子を移動させるような部材を設ける
などの各方法を用いることが好ましい。たとえば、磁気
ブラシ背後に攪拌するためのスクリュウ部材を設ける、
反発極を設け帯電用磁性粒子をはがしながら再コートす
るような構成とする、あるいは帯電用磁性粒子の流れを
阻害するような邪魔部材などを設ける等の方法が挙げら
れる。
As means for circulating, the magnetic particles for charging are mechanically agitated, the magnetic pole structure is configured so that the magnetic particles for charging can be circulated, or the magnetic particles for charging are charged in a container storing the magnetic particles. It is preferable to use each method such as providing a member to be moved. For example, providing a screw member for stirring behind the magnetic brush,
A method of providing a repulsion pole and recoating while peeling off the magnetic particles for charging, or a method of providing an obstruction member or the like that obstructs the flow of the magnetic particles for charging can be given.

【0120】また、本発明では、帯電部材90を例えば
帯電装置10に装着された状態で、像担持体20、現像
装置40、およびクリーニング装置などの他の装置の1
以上と一体に支持されたプロセスカートリッジを画像形
成装置本体に着脱自在に組み込むことにより、このよう
な画像形成装置を実現するものであってもよい。
Further, according to the present invention, when the charging member 90 is mounted on the charging device 10, for example, one of other devices such as the image carrier 20, the developing device 40, and the cleaning device is used.
Such an image forming apparatus may be realized by removably incorporating the process cartridge integrally supported in the image forming apparatus main body.

【0121】[0121]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるも
のではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0122】〈磁性粒子の製造例1〉Fe23(53モ
ル%)、CuO(23.5モル%)、ZnO(23.5
モル%)を主成分とする酸化物100質量部にリン0.
05質量部を添加し粉砕混合した後、水、分散剤、結着
剤を加えてスラリー状にした。このスラリーをスプレー
ドライヤー法により造粒し、これを1170℃で焼成す
ることでCuZnフェライトを得た。焼成後、解砕およ
び分級を行い、平均粒径25μmの球形状の磁性粒子1
を得た。5〜20μmの最大弦長を有する磁性粒子の短
軸長さ/長軸長さの標準偏差は0.06であった。
<Production Example 1 of Magnetic Particles> Fe 2 O 3 (53 mol%), CuO (23.5 mol%), ZnO (23.5 mol%)
(Mol%) as the main component and 100 parts by mass of an oxide containing 0.1 mol of phosphorus.
After adding 05 parts by mass and pulverizing and mixing, water, a dispersant and a binder were added to form a slurry. The slurry was granulated by a spray drier method and calcined at 1170 ° C. to obtain CuZn ferrite. After firing, crushing and classification are performed to obtain spherical magnetic particles 1 having an average particle size of 25 μm.
I got The standard deviation of minor axis length / major axis length of the magnetic particles having a maximum chord length of 5 to 20 μm was 0.06.

【0123】得られた磁性粒子1の8×104A/m
(1KOe)の磁界下における磁化は、57Am2/k
g(57emu/g)であった。
8 × 10 4 A / m of the obtained magnetic particles 1
The magnetization under a magnetic field of (1 KOe) is 57 Am 2 / k
g (57 emu / g).

【0124】〈磁性粒子の製造例2〉Fe23(53モ
ル%)、MnO(32モル%)、MgO(15モル%)
を主成分とする酸化物100質量部にリン0.3質量部
を添加し粉砕混合した後、水、分散剤、結着剤を加えて
スラリー状にした。このスラリーをスプレードライヤー
法により造粒し、酸素分圧を調整した電気炉で焼成し、
MnMgフェライトを得た。焼成後、解砕および分級を
行い、平均粒径30μmの球形状の磁性粒子2を得た。
5〜20μmの最大弦長を有する磁性粒子の短軸長さ/
長軸長さの標準偏差は0.06であった。
<Production Example 2 of Magnetic Particles> Fe 2 O 3 (53 mol%), MnO (32 mol%), MgO (15 mol%)
0.3 parts by mass of phosphorus was added to 100 parts by mass of an oxide containing as a main component, and the mixture was pulverized and mixed, and then water, a dispersant, and a binder were added to form a slurry. This slurry was granulated by a spray drier method and fired in an electric furnace with an adjusted oxygen partial pressure.
MnMg ferrite was obtained. After firing, crushing and classification were performed to obtain spherical magnetic particles 2 having an average particle size of 30 μm.
Short axis length of magnetic particles having a maximum chord length of 5 to 20 μm /
The standard deviation of the major axis length was 0.06.

【0125】得られた磁性粒子2の8×104A/m
(1KOe)の磁界下における磁化は、上記製造例1と
同じで、57Am2/kg(57emu/g)であっ
た。
8 × 10 4 A / m of the obtained magnetic particles 2
Magnetization in the magnetic field under (1 KOe) is the same as in Production Example 1 was 57Am 2 / kg (57emu / g ).

【0126】〈磁性粒子の製造例3〉磁性粒子の製造例
1において、スプレードライヤー法による造粒条件を調
整したものを焼成、解砕し、平均粒径が約70μmの球
形状の磁性粒子を作製した。これを振動ミルで粉砕して
異形化させ、磁性粒子の平均粒径が35μmになるよう
に分級を行い、磁性粒子3を得た。5〜20μmの最大
弦長を有する磁性粒子の短軸長さ/長軸長さの標準偏差
は0.14であった。
<Production Example 3 of Magnetic Particles> In Production Example 1 of magnetic particles, those obtained by adjusting granulation conditions by a spray drier method were fired and pulverized to obtain spherical magnetic particles having an average particle diameter of about 70 μm. Produced. This was pulverized with a vibration mill to deform it, and classified so that the average particle diameter of the magnetic particles became 35 μm, to obtain magnetic particles 3. The standard deviation of minor axis length / major axis length of magnetic particles having a maximum chord length of 5 to 20 μm was 0.14.

【0127】得られた磁性粒子3の8×104A/m
(1KOe)の磁界下における磁化は、57Am2/k
g(57emu/g)であった。
8 × 10 4 A / m of the obtained magnetic particles 3
The magnetization under a magnetic field of (1 KOe) is 57 Am 2 / k
g (57 emu / g).

【0128】〈現像剤の製造例1〉ポリエステル樹脂1
00質量部、含金属アゾ染料2質量部、低分子量ポリプ
ロピレン3.5質量部、カーボンブラック5質量部を乾
式混合した後に、150℃に設定した2軸混練押出機に
て混練した。得られた混練物を空冷した後、気流式粉砕
機により微粉砕し、更に風力分級し粒度分布を調整し
た。このトナー分級品100質量部に疎水化処理した酸
化チタン及びシリカをそれぞれ1質量部外添して、平均
粒径7μmのトナーを作製した。
<Production Example 1 of Developer> Polyester Resin 1
After dry mixing 00 parts by mass, 2 parts by mass of a metal-containing azo dye, 3.5 parts by mass of low molecular weight polypropylene, and 5 parts by mass of carbon black, the mixture was kneaded with a biaxial kneading extruder set at 150 ° C. After the obtained kneaded material was air-cooled, it was finely pulverized by an air-flow type pulverizer, and further subjected to air classification to adjust the particle size distribution. To 100 parts by mass of the classified toner, 1 part by mass of hydrophobic titanium oxide and 1 part by mass of silica were externally added to prepare a toner having an average particle diameter of 7 μm.

【0129】現像剤の現像キャリアは以下の方法で作製
した。水媒体中にフェノール/ホルムアルデヒドモノマ
ー(質量比50:50)を混合分散した後、モノマー1
00質量部に対して、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質量部、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質量部を均一に分散さ
せた。これに、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。この球状磁性樹脂キャリア芯材100質量
部に対して、アクリル樹脂0.5質量部をコートして現
像用キャリア1を得た。このキャリアは、平均粒径40
μm、体積抵抗値が4×1013Ωcmだった。
The developing carrier of the developer was prepared by the following method. After mixing and dispersing a phenol / formaldehyde monomer (mass ratio 50:50) in an aqueous medium, the monomer 1
With respect to 00 parts by mass, 600 parts by mass of magnetic powder obtained by hydrophobizing magnetite particles surface-treated with alumina with isopropoxytriisostearoyl titanate, and 400 parts by mass of nonmagnetic hematite particles hydrophobized with isopropoxytriisostearoyl titanate Parts by weight were uniformly dispersed. The monomer was polymerized while appropriately adding ammonia thereto, to obtain a spherical magnetic resin carrier core material containing magnetic particles. A carrier for development 1 was obtained by coating 0.5 part by mass of an acrylic resin with respect to 100 parts by mass of the core material of the spherical magnetic resin carrier. This carrier has an average particle size of 40
μm, and the volume resistance value was 4 × 10 13 Ωcm.

【0130】上述のトナーと現像用キャリア1を質量比
7:100の比率で混合して現像剤1を得た。
The developer described above was obtained by mixing the above-mentioned toner and the developing carrier 1 at a mass ratio of 7: 100.

【0131】〈現像剤の製造例2〉ポリエステル樹脂1
00質量部、ジ−ターシャリ−ブチルサリチル酸のクロ
ム化合物4質量部、ジアリード系イエロー顔料(C.
I.ピグメントイエロー17)4質量部を乾式で予備混
合し、上記ブラックトナーの作製と同様に2軸混練押出
機にて混練した。空冷後、気流式粉砕機により微粉砕
し、風力分級により粒度分布を調整した。このトナー分
級品100質量部に疎水化処理した酸化チタン及びシリ
カをそれぞれ1質量部外添して、平均粒径6.8μmの
トナーを作製した。
<Production Example 2 of Developer> Polyester Resin 1
00 parts by mass, 4 parts by mass of a chromium compound of di-tert-butylsalicylic acid, a dilead yellow pigment (C.I.
I. Pigment Yellow 17) was preliminarily mixed in a dry manner with 4 parts by mass, and kneaded with a twin-screw kneading extruder in the same manner as in the preparation of the black toner. After air cooling, the mixture was finely pulverized by an airflow pulverizer, and the particle size distribution was adjusted by air classification. To 100 parts by mass of the classified toner, 1 part by mass of hydrophobic titanium oxide and 1 part by mass of silica were externally added to prepare a toner having an average particle size of 6.8 μm.

【0132】このトナーと上記現像用キャリア1を質量
比7:100の比率で混合して現像剤2を得た。
The toner and the developing carrier 1 were mixed at a mass ratio of 7: 100 to obtain a developer 2.

【0133】〈像担持体の製造例〉φ30mm、厚さ
1.0mmのアルミニウムシリンダー上に機能層を積層
しOPC感光体を作製した。積層した層は、アルミニウ
ムシリンダー側から順に第1、2、3、4、および5層
とする。
<Production Example of Image Carrier> An OPC photosensitive member was prepared by laminating a functional layer on an aluminum cylinder having a diameter of 30 mm and a thickness of 1.0 mm. The laminated layers are the first, second, third, fourth and fifth layers in this order from the aluminum cylinder side.

【0134】第1層は下引き層である。アルミニウムシ
リンダーの欠陥等をならし、またレーザ露光の反射によ
るモアレ発生を防止するために厚さ20μmの導電層を
設けた。第2層は正電荷注入防止層である。アルミシリ
ンダー側から注入された正電荷が感光体表面に帯電され
た負電荷を打ち消すことを防止する目的で、6×106
Ωcmに調整したアミラン樹脂とメトキシメチル化ナイ
ロンから成る層を約1μm形成した。
The first layer is an undercoat layer. A conductive layer having a thickness of 20 μm was provided in order to smooth defects of the aluminum cylinder and to prevent the occurrence of moire due to reflection of laser exposure. The second layer is a positive charge injection prevention layer. In order to prevent the positive charge injected from the aluminum cylinder side from canceling the negative charge charged on the photoreceptor surface, 6 × 10 6
A layer made of an amylan resin adjusted to Ωcm and methoxymethylated nylon was formed to a thickness of about 1 μm.

【0135】第3層は電荷発生層である。レーザ露光に
より正負の電荷対を発生させる為にジスアゾ系顔料を分
散した厚さ約0.5μmの層を形成した。第4層は電荷
輸送層である。ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分
散しp型半導体層を形成した。この層は、電荷発生層で
発生した正電荷を感光体表面に輸送する機能を有し、感
光体表面に帯電された負電荷はこの層を移動することは
できない。
The third layer is a charge generation layer. In order to generate positive and negative charge pairs by laser exposure, a layer having a thickness of about 0.5 μm in which a disazo pigment was dispersed was formed. The fourth layer is a charge transport layer. Hydrazone was dispersed in a polycarbonate resin to form a p-type semiconductor layer. This layer has a function of transporting positive charges generated in the charge generation layer to the surface of the photoreceptor, and negative charges charged on the surface of the photoreceptor cannot move through this layer.

【0136】第5層は、電荷注入層である。電荷注入層
は、光硬化性アクリル樹脂に酸化スズを分散した導電性
を有する樹脂層である。酸化スズは、アンチモンをドー
ピングして導電化した平均粒径約0.03μmの超微粒
子であり、光硬化性アクリル樹脂100質量部に対して
180質量部分散した。抵抗は、6×1012Ωcmであ
った。電荷注入層には、表面滑り性向上の目的で、ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂粒子を20質量部、分散剤
を1質量部分散した。
The fifth layer is a charge injection layer. The charge injection layer is a conductive resin layer in which tin oxide is dispersed in a photocurable acrylic resin. Tin oxide is ultrafine particles having an average particle diameter of about 0.03 μm which is made conductive by doping with antimony, and dispersed in 180 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photocurable acrylic resin. The resistance was 6 × 10 12 Ωcm. In the charge injection layer, 20 parts by mass of polytetrafluoroethylene resin particles and 1 part by mass of a dispersant were dispersed for the purpose of improving the surface slipperiness.

【0137】〈実施例1〉 帯電用磁性粒子の製造例1 100質量部の磁性粒子3に対し、0.15質量部のT
i系カップリング剤(イソプロポキシチタントリステア
レート)を、コート釜の中でトルエン溶媒を用いて攪拌
しながら120℃で湿式コートした。更にコート釜を2
20℃に昇温し90分間キュアすることにより第1コー
ト層を形成した。次に室温付近まで空冷した後、0.1
0質量部のアミノシラン(N−(2−アミノエチル)−
3−アミノプロピルトリメトキシシラン)をエタノール
溶媒を用いて上記コート釜で80℃で湿式コートし、更
に170℃で90分間キュアすることにより第2コート
層を形成し、帯電用磁性粒子1を得た。帯電用磁性粒子
1のコート前後の粒径、短軸長さ/長軸長さ、磁気特性
の変化はなかった。
Example 1 Production Example 1 of Magnetic Particles for Charging 0.15 parts by mass of T with respect to 100 parts by mass of magnetic particles 3
The i-type coupling agent (isopropoxytitanium tristearate) was wet-coated at 120 ° C. while stirring with a toluene solvent in a coater. Two more coat pots
The first coat layer was formed by raising the temperature to 20 ° C. and curing for 90 minutes. Next, after air cooling to around room temperature, 0.1
0 parts by mass of aminosilane (N- (2-aminoethyl)-
3-aminopropyltrimethoxysilane) was wet-coated at 80 ° C. with the above-mentioned coating kettle using an ethanol solvent, and further cured at 170 ° C. for 90 minutes to form a second coat layer, thereby obtaining magnetic particles 1 for charging. Was. There was no change in the particle size, short axis length / long axis length, and magnetic properties of the charging magnetic particles 1 before and after coating.

【0138】〈実施例2〜18〉表1に示す各条件によ
り磁性粒子の表面処理を行った以外は、実施例1と同様
の方法により帯電用磁性粒子2〜18を得た。なお、表
1で用いた第1、第2コート層の処理剤の略称名に対応
する物質名称を表2に示す。
<Examples 2 to 18> Charging magnetic particles 2 to 18 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the surface treatment of the magnetic particles was performed under the conditions shown in Table 1. Table 2 shows substance names corresponding to the abbreviations of the treatment agents for the first and second coat layers used in Table 1.

【0139】[0139]

【表1】 [Table 1]

【0140】[0140]

【表2】 [Table 2]

【0141】〈実施例19〉100質量部の磁性粒子2
に対し、0.10質量部のN−(2−アミノエチル)−
3−アミノプロピルトリメトキシシランと0.10質量
部のアクリル樹脂とを混合したものを、コート釜の中で
トルエン溶媒を用いて攪拌しながら120℃で同時に湿
式コートした。さらにコート釜を170℃に昇温し90
分間キュアした。これにより、帯電用磁性粒子19を得
た。
Example 19 100 parts by mass of magnetic particles 2
0.10 parts by mass of N- (2-aminoethyl)-
A mixture of 3-aminopropyltrimethoxysilane and 0.10 parts by mass of an acrylic resin was simultaneously wet-coated at 120 ° C. while stirring with a toluene solvent in a coater. Further, the temperature of the coat pot was raised to 170 ° C. and 90
Cure for a minute. As a result, magnetic particles 19 for charging were obtained.

【0142】〈実施例20〉上記実施例19のアクリル
樹脂をイソプロポキシチタントリステアレートに変更し
た以外は、実施例19と同様の方法により帯電用磁性粒
子20を得た。
<Example 20> Charging magnetic particles 20 were obtained in the same manner as in Example 19 except that the acrylic resin in Example 19 was changed to isopropoxytitanium tristearate.

【0143】画像形成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)を図2に示
すように改造して使用した。GP55は、基本的に、コ
ロナ帯電装置、1成分ジャンピング現像装置、コロナ転
写装置、ブレード式のクリーニング装置、露光手段を備
え、プロセススピード150mm/sの反転現像方式の
デジタル複写機である。これをプロセススピード200
mm/sに調整し更に以下の様に改造した。
As an image forming apparatus, a digital copying machine (GP55, manufactured by Canon Inc.) using a laser beam was modified and used as shown in FIG. The GP 55 is basically a reversal developing type digital copying machine having a process speed of 150 mm / s, including a corona charging device, a one-component jumping developing device, a corona transfer device, a blade-type cleaning device, and an exposure unit. This is the process speed 200
mm / s and further modified as follows.

【0144】現像装置は、2成分磁気ブラシ現像器に改
造し、現像兼クリーニングを可能にした。現像装置40
は、現像スリーブ41、現像スリーブ41内に固定配置
されたマグネットローラ42、現像剤45を攪拌させな
がら現像スリーブ41上に搬送する攪拌スクリュー4
3、現像スリーブ41上の現像剤45を薄層形成させる
ための規制ブレード44を有する。現像スリーブ41
は、少なくとも現像時に、像担持体20に対し最近接領
域が約500μmになるように配置され、現像剤45が
像担持体に接触する状態で現像できるように設定されて
いる。
The developing device was modified into a two-component magnetic brush developing device to enable development and cleaning. Developing device 40
Is a stirring screw 4 that conveys the developing sleeve 41, the magnet roller 42 fixedly disposed in the developing sleeve 41, and the developer 45 onto the developing sleeve 41 while stirring the developer 45.
3. It has a regulating blade 44 for forming a thin layer of the developer 45 on the developing sleeve 41. Developing sleeve 41
Is set so that the area closest to the image carrier 20 is at least about 500 μm at least at the time of development, and is set so that development can be performed in a state where the developer 45 is in contact with the image carrier.

【0145】現像スリ−ブ41には電源46から直流電
圧及び交流電圧が印加され、本実施例では、直流電圧と
して−500V、交流電圧としてVpp=1500V、
Vf=2000Hzを印加した。
A DC voltage and an AC voltage are applied to the developing sleeve 41 from a power supply 46. In this embodiment, the DC voltage is -500V, the AC voltage is Vpp = 1500V,
Vf = 2000 Hz was applied.

【0146】帯電装置10は、図1に示す磁気ブラシ方
式の帯電装置である。固定マグネットを内包する非磁性
の電極スリーブ12(外径16mm)は、像担持体20
に対し対向回転する。本実施例では、像担持体の回転速
度に対して120%の周速で対向回転させた。帯電バイ
アスは、DC−700V/AC700Vpp(1kH
z)である。
The charging device 10 is a magnetic brush type charging device shown in FIG. The non-magnetic electrode sleeve 12 (outer diameter 16 mm) containing the fixed magnet is attached to the image carrier 20.
Rotates in the opposite direction. In the present embodiment, the image carrier is rotated oppositely at a peripheral speed of 120% of the rotational speed of the image carrier. The charging bias is DC-700V / AC700Vpp (1 kHz
z).

【0147】像担持体20は、上記製造例により得られ
たものを用いた。
As the image carrier 20, the one obtained by the above-mentioned production example was used.

【0148】クリーニング装置は(ブレードおよび容
器)取り去り、クリーナレス方式(現像兼クリーニング
方式)に改造した。また、転写装置50としては、接触
式の転写ローラを取り付け、定電流制御した。
The cleaning device was removed (blade and container) and modified to a cleanerless system (developing and cleaning system). As the transfer device 50, a contact-type transfer roller was attached, and constant current control was performed.

【0149】〈実施例21〉実施例1で製造した帯電用
磁性粒子1を担持した磁気ブラシ帯電装置10を上記画
像形成装置に搭載し、以下に示す評価方法1、2により
評価を行った。
<Example 21> The magnetic brush charging device 10 carrying the charging magnetic particles 1 manufactured in Example 1 was mounted on the above-mentioned image forming apparatus, and evaluated by the following evaluation methods 1 and 2.

【0150】(評価方法1)現像剤1を用いて、A4サ
イズ紙の10%文字原稿を横送りで30000枚連続コ
ピーを実施して、次の評価を行った。実験環境は、
(1)、(2)が常温低湿度環境下(23℃/5%、以
下「N/L環境」と表記する)、(3)、(4)が高温
高湿度環境下(30℃/80%、以下「H/H環境」と
表記する)である。
(Evaluation Method 1) Using the developer 1, a 10% character original of A4 size paper was laterally fed to continuously copy 30,000 sheets, and the following evaluation was performed. The experiment environment is
(1) and (2) are in a normal temperature and low humidity environment (23 ° C./5%, hereinafter referred to as “N / L environment”), and (3) and (4) are in a high temperature and high humidity environment (30 ° C./80). %, Hereinafter referred to as “H / H environment”).

【0151】(1)帯電不良により発生する画像カブリ
を反射濃度計で計測した。JISZ8722(0度−4
5度法)に基づいた反射濃度計(東京電色技術センタ
ー、TC−6MC)を用い画出し前後の差(%)を算出
しカブリ濃度とした。評価レベルを表3に示す。画質と
してカブリ2%未満を実用上問題なしと判断した。
(1) Image fog caused by poor charging was measured with a reflection densitometer. JISZ8722 (0 degree -4
Using a reflection densitometer (TC-6MC, Tokyo Denshoku Technical Center) based on a 5 degree method, the difference (%) before and after image formation was calculated and defined as fog density. Table 3 shows the evaluation levels. A fog of less than 2% was judged as having no practical problem.

【0152】[0152]

【表3】 (2)帯電性の均一性を細線再現性で確認した。評価レ
ベルを表4に示す。
[Table 3] (2) The uniformity of chargeability was confirmed by fine line reproducibility. Table 4 shows the evaluation levels.

【0153】[0153]

【表4】 (3)帯電装置10の周り及び露光装置30付近のトナ
ー飛散状態を目視観察すると共に、トナー飛散起因の画
像乱れ(カブリ)を評価した。評価レベルを表5に示
す。
[Table 4] (3) The state of toner scattering around the charging device 10 and in the vicinity of the exposure device 30 was visually observed, and image disturbance (fogging) due to toner scattering was evaluated. Table 5 shows the evaluation levels.

【0154】[0154]

【表5】 (4)感光体傷の発生状態を目視評価および画質で評価
した。評価レベルを表6に示す。
[Table 5] (4) The occurrence of scratches on the photoreceptor was evaluated by visual evaluation and image quality. Table 6 shows the evaluation levels.

【0155】[0155]

【表6】 (評価方法2)画像の色味変化の評価として、現像剤2
を現像装置10に投入し、上述の画像形成装置を使用し
て30分間空回転を行った。その後、画像形成装置の現
像バイアスの値を種々変化させて濃度の異なるベタ画像
のコピーを行い、Sp68 SPECTROPHOTO
METER(X−Rite Inc)を用いてL*(明
度)、a*(色度(赤−緑))、およびb* (色度(黄
−青))についてそれぞれ色空間測定を行い、L*が9
2.80±0.10の時のb*の値をb1とした。
[Table 6] (Evaluation Method 2) Developer 2
Was put into the developing device 10, and idle rotation was performed for 30 minutes using the above-described image forming apparatus. Thereafter, solid images having different densities are copied by variously changing the value of the developing bias of the image forming apparatus, and Sp68 SPECTROHOTO is copied.
The color space is measured for L * (lightness), a * (chromaticity (red-green)), and b * (chromaticity (yellow-blue)) using METER (X-Rite Inc), and L * Is 9
The value of b * at 2.80 ± 0.10 was defined as b1.

【0156】次に、帯電用磁性粒子を上記現像器に加え
た。帯電用磁性粒子は、現像剤2が100部に対して1
7部の割合で加え、30分空回転させた後に同様な画出
しを行った。画像に対し、色空間の測定を行いL*が9
2.80±0.10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
標とした。評価レベルを表7に示す。
Next, the magnetic particles for charging were added to the developing device. As for the magnetic particles for charging, the developer 2 is used in an amount of 1 to 100 parts.
7 parts were added, and after the idle rotation for 30 minutes, similar image formation was performed. The color space was measured for the image, and L * was 9
The value of b * at 2.80 ± 0.10 is defined as b2, and b1-
The value of b2 was used as an index of a change in color due to the magnetic particles for charging. Table 7 shows the evaluation levels.

【0157】[0157]

【表7】 評価結果を表8に示す。その結果、帯電が厳しいN/L
環境に於いて、画像カブリは0.5%未満であり、細線
の再現性も良好であった。トリボ付与性が厳しいH/H
環境においては、トナー飛散は防止され、像担持体の傷
および画像乱れも未発生であった。また、像担持体の振
動も抑えられ、騒音が防止された。
[Table 7] Table 8 shows the evaluation results. As a result, N / L with severe charging
In the environment, the image fog was less than 0.5%, and the reproducibility of fine lines was good. H / H with severe tribo imparting property
In the environment, toner scattering was prevented, and no damage to the image carrier and no image disturbance occurred. In addition, vibration of the image carrier was suppressed, and noise was prevented.

【0158】更にイエロー現像剤を用いた色観変化の評
価では、粉砕法により製造した磁性粒子であるにもかか
わらず色観変化は防止され良質な色再現性も確認でき
た。以上より、トナー飛散が防止され、均一帯電、高画
質が達成された。また、オゾンの発生は、従来の帯電装
置より全体的に抑えられ、環境対策に優れた効果も得ら
れた。
Further, in the evaluation of color appearance change using the yellow developer, color appearance change was prevented and good quality color reproducibility was confirmed despite the magnetic particles produced by the pulverization method. As described above, toner scattering was prevented, and uniform charging and high image quality were achieved. Further, generation of ozone was suppressed as a whole as compared with the conventional charging device, and an excellent effect on environmental measures was obtained.

【0159】帯電用磁性粒子1をトルエンおよびエタノ
ールでソックスレイ抽出して濃縮乾燥したそれぞれの抽
出成分をIR(赤外分光法)、H−NMRで化学分析し
た。その結果、IR分析では、窒素含有を示す3360
cm-1、1590cm-1(それぞれNH2、NH)、お
よび1631cm-1(アミド)のピークが得られた。さ
らに、1120cm-1にシラン系の存在を示すSi−O
−Siに起因するピークが得られた。これら特徴的ピー
クは、第2コート層材料のアミノシラン(N−(2−ア
ミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン)を参照サンプルとして測定した場合と同等であっ
た。
The magnetic particles for charging 1 were soxhlet-extracted with toluene and ethanol, concentrated and dried, and the extracted components were chemically analyzed by IR (infrared spectroscopy) and H-NMR. As a result, in the IR analysis, 3360 indicating nitrogen content was shown.
Peaks at cm −1 , 1590 cm −1 (NH 2 , NH, respectively), and 1631 cm −1 (amide) were obtained. Furthermore, Si—O indicating the presence of a silane system at 1120 cm −1
A peak due to -Si was obtained. These characteristic peaks were equivalent to those measured when aminosilane (N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane) of the second coat layer material was used as a reference sample.

【0160】また、1110〜1249cm-1、171
0cm-1、1735cm-1にカルボン酸エステル(カル
ボン酸)を示すピークが得られ、H−NMRからIRで
検出された酸がイソプロピルエステルであることが分か
った。これら特徴的なピークは、第1コート層材料のT
i系カップリング剤(イソプロポキシチタントリステア
レート)を参照サンプルとして測定した場合と同等であ
った。
Also, 1101-1249 cm −1 , 171
0 cm -1, 1735 cm -1 peak indicating a carboxylic acid ester (carboxylate) is obtained, it was found that is detected acid IR from H-NMR is isopropyl ester. These characteristic peaks correspond to the T of the first coat layer material.
It was equivalent to the case where the i-type coupling agent (isopropoxytitanium tristearate) was measured as a reference sample.

【0161】さらに、ESCAからカップリング剤の中
心金属(Ti−OとSi−O)が検出されたことから、
上記Ti系カップリング剤およびアミノシランが化学分
析により確認された。
Furthermore, since the central metals (Ti—O and Si—O) of the coupling agent were detected from ESCA,
The Ti-based coupling agent and aminosilane were confirmed by chemical analysis.

【0162】次に、メタノール抽出を経時的に行い上記
アミノシラン成分の溶出速度を調査(窒素成分をIR、
TOF−SIMSで検出)したところ、同時コート法で
製造した帯電用磁性粒子20との間で差が生じ、コート
層の製造方法(2段階コートと同時コート)による違い
も確認できた。
Next, methanol extraction was performed with time to investigate the elution rate of the aminosilane component (IR and nitrogen components were measured).
As a result, the difference was found between the magnetic particles for charging 20 manufactured by the simultaneous coating method and the difference due to the manufacturing method of the coating layer (two-step coating and simultaneous coating).

【0163】〈実施例22〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子5に変更した以外は、実施例21と同様の評価
を行った。評価結果を表8に示す。実施例22において
も実施例21と同様に均一帯電、トナー飛散防止、画質
の面で優れた結果が得られた。
Example 22 The same evaluation as in Example 21 was performed, except that the charging magnetic particles 1 were changed to the charging magnetic particles 5. Table 8 shows the evaluation results. In Example 22, as in Example 21, excellent results were obtained in terms of uniform charging, prevention of toner scattering, and image quality.

【0164】〈実施例23〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子8に変更した以外は、実施例21と同様の評価
を行った。評価結果を表8に示す。実施例23におい
て、画像に影響の出ない軽微な感光体傷が発生した以外
は、実施例21と同様な良好な結果が得られた。
Example 23 The same evaluation as in Example 21 was performed except that the magnetic particles for charging 1 were changed to the magnetic particles for charging 8. Table 8 shows the evaluation results. In Example 23, the same favorable results as in Example 21 were obtained except that a slight photoreceptor flaw which did not affect the image occurred.

【0165】〈実施例24〜27〉帯電用磁性粒子1を
帯電用磁性粒子2、3、4および6に変更した以外は、
実施例21と同様の評価を行った。評価結果を表8に示
す。各実施例において、実施例21と同様な良好な結果
が得られた。
Examples 24 to 27 Except that the charging magnetic particles 1 were changed to charging magnetic particles 2, 3, 4, and 6,
The same evaluation as in Example 21 was performed. Table 8 shows the evaluation results. In each of the examples, good results similar to those of the example 21 were obtained.

【0166】〈実施例28〜31〉帯電用磁性粒子1を
帯電用磁性粒子7、9、10、11に変更した以外は、
実施例21と同様の評価を行った。評価結果を表8に示
す。各実施例において、画像に影響の出ない軽微な感光
体傷が発生した以外は、実施例21と同様な良好な結果
が得られた。
<Examples 28 to 31> Except that the charging magnetic particles 1 were changed to charging magnetic particles 7, 9, 10, and 11,
The same evaluation as in Example 21 was performed. Table 8 shows the evaluation results. In each of the examples, good results similar to those of the example 21 were obtained except that a slight damage to the photosensitive member without affecting the image occurred.

【0167】〈実施例32、33〉帯電用磁性粒子1を
帯電用磁性粒子12および13に変更した以外は、実施
例21と同様の評価を行った。評価結果を表8に示す。
各実施例では、帯電用磁性粒子の第1コート剤としてカ
ップリング剤に変えてアクリル系樹脂を用いたことによ
り、軽微なカブリやトナー飛散が発生したが、画質への
影響は認められず、また色観変化も小さく抑えれており
品質上十分な画質が得られた。
<Examples 32 and 33> Evaluations were made in the same manner as in Example 21 except that the charging magnetic particles 1 were changed to charging magnetic particles 12 and 13. Table 8 shows the evaluation results.
In each of the examples, the use of an acrylic resin instead of the coupling agent as the first coating agent of the magnetic particles for charging caused slight fog and toner scattering, but did not affect the image quality. Further, the change in color appearance was suppressed to a small level, and sufficient image quality was obtained in terms of quality.

【0168】〈実施例34〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子14に変更した以外は、実施例21と同様の評
価を行った。評価結果を表8に示す。実施例34では、
帯電用磁性粒子の第1コート層のコート剤としてカップ
リング剤に変えてシリコーンオイルを用いたことによ
り、若干のカブリおよび感光体傷が確認された。
Example 34 The same evaluation as in Example 21 was performed except that the magnetic particles for charging 1 were changed to the magnetic particles for charging 14. Table 8 shows the evaluation results. In Example 34,
By using silicone oil instead of the coupling agent as a coating agent for the first coating layer of the charging magnetic particles, slight fog and scratches on the photoreceptor were confirmed.

【0169】〈実施例35〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子15に変更した以外は、実施例21と同様の評
価を行った。評価結果を表8に示す。実施例35では、
帯電用磁性粒子の第1コート層のコート剤としてカップ
リング剤に変えてアクリル系樹脂を用いたことにより、
軽微なカブリやトナー飛散が発生したが、画質への影響
は認められず、また色観変化も小さく抑えられており品
質上十分な画質が得られた。
Example 35 The same evaluation as in Example 21 was performed, except that the magnetic particles for charging 1 were changed to the magnetic particles for charging 15. Table 8 shows the evaluation results. In Example 35,
By using an acrylic resin instead of a coupling agent as a coating agent for the first coating layer of the charging magnetic particles,
Although slight fogging and toner scattering occurred, no effect on the image quality was observed, and the change in color appearance was suppressed to a small level, and sufficient image quality was obtained.

【0170】〈実施例36〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子16に変更した以外は、実施例21と同様の評
価を行った。評価結果を表8に示す。実施例36では、
実施例34と比較して帯電用磁性粒子の第2コート層の
コート剤としてN−(2−アミノエチル)−3−アミノ
プロピルトリメトキシシランを用いることにより、カブ
リ防止およびトナー飛散防止の向上が認められた。
Example 36 The same evaluation as in Example 21 was performed except that the charging magnetic particles 1 were changed to the charging magnetic particles 16. Table 8 shows the evaluation results. In Example 36,
Compared with Example 34, the use of N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane as a coating agent for the second coating layer of the magnetic particles for charging improved fog prevention and toner scattering prevention. Admitted.

【0171】〈実施例37〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子17に変更した以外は、実施例21と同様の評
価を行った。評価結果を表8に示す。実施例37では、
帯電用磁性粒子の第1コート層のコート剤として、カッ
プリング剤の代わりにシリコーン樹脂を用いることによ
り、カブリおよび細線再現性が低下したが、全体的に
は、色観変化の小さい画像が得られた。
Example 37 The same evaluation as in Example 21 was performed, except that the charging magnetic particles 1 were changed to the charging magnetic particles 17. Table 8 shows the evaluation results. In Example 37,
By using a silicone resin instead of a coupling agent as a coating agent for the first coating layer of the magnetic particles for charging, the reproducibility of fog and fine lines was reduced, but an image with a small change in color appearance was obtained as a whole. Was done.

【0172】〈実施例38〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子18に変更した以外は、実施例21と同様の評
価を行った。評価結果を表8に示す。実施例38におい
ては、色観変化は抑えられ、カブリやトナー飛散も画質
に影響のないレベルに抑えられており、品質上十分な画
像が得られた。
Example 38 The same evaluation as in Example 21 was performed except that the magnetic particles for charging 1 were changed to the magnetic particles for charging 18. Table 8 shows the evaluation results. In Example 38, the change in color appearance was suppressed, and fog and toner scattering were suppressed to a level that did not affect the image quality, and an image with sufficient quality was obtained.

【0173】〈実施例39〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子19に変更した以外は、実施例21と同様の評
価を行った。評価結果を表8に示す。実施例39では、
若干の色観変化や画像カブリが発生した。
Example 39 The same evaluation as in Example 21 was performed, except that the charging magnetic particles 1 were changed to the charging magnetic particles 19. Table 8 shows the evaluation results. In Example 39,
Some color appearance change and image fogging occurred.

【0174】〈実施例40〉帯電用磁性粒子1を帯電用
磁性粒子20に変更した以外は、実施例21と同様の評
価を行った。評価結果を表8に示す。実施例40では、
像担持体の傷、色感変化の点において良好であり、ま
た、カブリ、飛散は部分的に発生が認められた。
<Example 40> The same evaluation as in Example 21 was performed, except that the charging magnetic particles 1 were changed to the charging magnetic particles 20. Table 8 shows the evaluation results. In Example 40,
The image carrier was good in terms of flaws and color change, and fog and scattering were partially observed.

【0175】〈比較例1〉帯電用磁性粒子1の代わりに
磁性粒子1を用いた以外は、実施例21と同様の評価を
行った。評価結果を表8に示す。比較例1では、トナー
飛散、像担持体の削れが発生し、画質が低下した。
Comparative Example 1 The same evaluation as in Example 21 was performed except that the magnetic particles 1 were used instead of the magnetic particles 1 for charging. Table 8 shows the evaluation results. In Comparative Example 1, the toner was scattered and the image carrier was scraped, and the image quality was deteriorated.

【0176】〈帯電用磁性粒子の比較製造例〉100質
量部の磁性粒子1に対し0.20質量部のポリカーボネ
ート樹脂を、コート釜の中でトルエン溶媒を用いて攪拌
しながら100℃で同時に湿式コートした。さらにコー
ト釜を120℃に昇温し90分間キュアした。これによ
り、帯電用磁性粒子21を得た。
<Comparative Production Example of Charging Magnetic Particles> 0.20 parts by mass of a polycarbonate resin per 100 parts by mass of magnetic particles 1 was simultaneously wet-processed at 100 ° C. while stirring with a toluene solvent in a coater. Coated. Further, the coat pot was heated to 120 ° C. and cured for 90 minutes. Thus, the magnetic particles for charging 21 were obtained.

【0177】〈比較例2〉帯電用磁性粒子1を帯電用磁
性粒子21に変更した以外は、実施例21と同様の評価
を行った。評価結果を表8に示す。その結果、トナー飛
散が発生し細線再現性が低下した。
<Comparative Example 2> The same evaluation as in Example 21 was performed except that the magnetic particles for charging 1 were changed to the magnetic particles for charging 21. Table 8 shows the evaluation results. As a result, toner scattering occurred, and the reproducibility of fine lines was reduced.

【0178】[0178]

【表8】 [Table 8]

【0179】[0179]

【発明の効果】本発明によれば、トナー飛散、感光体傷
の発生が防止され、帯電性、耐久性に優れた帯電用磁性
粒子を提供することができる。また、本発明の帯電用磁
性粒子を担持した帯電装置を画像形成装置に搭載するこ
とにより、良好な帯電性、耐久性に加えトナーの色観変
化が防止され高画質を達成することができる。
According to the present invention, it is possible to provide magnetic particles for charging which are prevented from scattering of toner and scratches on the photoreceptor, and are excellent in chargeability and durability. In addition, by mounting the charging device carrying the magnetic particles for charging of the present invention in an image forming apparatus, it is possible to prevent a change in color appearance of the toner and achieve high image quality in addition to good charging performance and durability.

【0180】さらに、本発明によれば、現像兼クリーニ
ング方式を用いた画像形成装置においても優れた画像特
性を付与することができるため、帯電工程に於いて、オ
ゾンの発生が抑えられ環境対策に優れた帯電装置および
画像形成装置を提供することができる。
Further, according to the present invention, excellent image characteristics can be imparted even to an image forming apparatus using a developing and cleaning system, so that the generation of ozone in the charging step is suppressed, and environmental measures are taken. An excellent charging device and an excellent image forming apparatus can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の帯電用磁性粒子を用いた磁気ブラシ
帯電装置の概略断面図
FIG. 1 is a schematic sectional view of a magnetic brush charging device using the magnetic particles for charging of the present invention.

【図2】 図1の帯電装置を用いた画像形成装置の概略
FIG. 2 is a schematic diagram of an image forming apparatus using the charging device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10帯電装置 11マグネットロール 12電極スリーブ 13磁性粒子 14接点 15枠体 20像担持体 30露光装置 40現像装置 50転写装置 90帯電部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Charging device 11 Magnet roll 12 Electrode sleeve 13 Magnetic particle 14 Contact 15 Frame 20 Image carrier 30 Exposure device 40 Developing device 50 Transfer device 90 Charging member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 1/06 H01F 1/06 K ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01F 1/06 H01F 1/06 K

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電潜像が形成される像担持体上に摺擦
されることにより該像担持体を帯電する帯電用磁性粒子
において、該帯電用磁性粒子が、磁性粒子と、該磁性粒
子表面を被覆するコート層を有し、該コート層は含窒素
材料を含有することを特徴とする帯電用磁性粒子。
1. A charging magnetic particle that charges an image carrier by being rubbed on an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, wherein the charging magnetic particle is a magnetic particle, Charging magnetic particles having a coat layer covering the particle surface, wherein the coat layer contains a nitrogen-containing material.
【請求項2】 前記コート層は少なくとも前記含窒素材
料を含む2種類以上の材料を含有する請求項1記載の帯
電用磁性粒子。
2. The magnetic particles for charging according to claim 1, wherein the coat layer contains at least two kinds of materials including the nitrogen-containing material.
【請求項3】 前記含窒素材料はアミノ基を含有する材
料である請求項1または2に記載の帯電用磁性粒子。
3. The magnetic particles for charging according to claim 1, wherein the nitrogen-containing material is a material containing an amino group.
【請求項4】 前記アミノ基を含有する材料は、チタ
ン、珪素、アルミニウム、ジルコニウムから選ばれる金
属を中心金属とするカップリング剤である請求項3記載
の帯電用磁性粒子。
4. The magnetic particles for charging according to claim 3, wherein the material containing an amino group is a coupling agent having a metal selected from titanium, silicon, aluminum and zirconium as a central metal.
【請求項5】 静電潜像が形成される像担持体上に摺擦
されることにより該像担持体を帯電する帯電用磁性粒子
において、該帯電用磁性粒子が、磁性粒子と、該磁性粒
子表面を被覆する第1コート層と、該第1コート層の表
面を被覆する第2コート層とを有し、該第2コート層は
含窒素材料を含有することを特徴とする帯電用磁性粒
子。
5. A charging magnetic particle that charges an image carrier by being rubbed on an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, wherein the charging magnetic particle comprises a magnetic particle and the magnetic particle. A first coating layer covering the surface of the particles; and a second coating layer covering the surface of the first coating layer, wherein the second coating layer contains a nitrogen-containing material. particle.
【請求項6】 前記含窒素材料はアミノ基を含有する材
料である請求項5記載の帯電用磁性粒子。
6. The charging magnetic particle according to claim 5, wherein the nitrogen-containing material is a material containing an amino group.
【請求項7】 前記第1コート層のキュア温度は前記第
2コート層のキュア温度より高温である請求項5または
6記載の帯電用磁性粒子。
7. The magnetic particles for charging according to claim 5, wherein the cure temperature of the first coat layer is higher than the cure temperature of the second coat layer.
【請求項8】 前記アミノ基を含有する含窒素材料は、
チタン、珪素、アルミニウム、ジルコニウムから選ばれ
る金属を中心金属とするカップリング剤である請求項6
または7記載の帯電用磁性粒子。
8. The nitrogen-containing material containing an amino group,
7. A coupling agent containing a metal selected from titanium, silicon, aluminum and zirconium as a central metal.
Or magnetic particles for charging according to 7.
【請求項9】 前記第1コート層は炭素数が6以上のア
ルキル鎖を有する化合物を含有する請求項5〜8のいず
れか一項に記載の帯電用磁性粒子。
9. The charging magnetic particles according to claim 5, wherein the first coat layer contains a compound having an alkyl chain having 6 or more carbon atoms.
【請求項10】 前記炭素数が6以上のアルキル鎖を有
する化合物は、チタン、珪素、アルミニウム、ジルコニ
ウムから選ばれる金属を中心金属とするカップリング剤
である請求項9記載の帯電用磁性粒子。
10. The magnetic particles for charging according to claim 9, wherein the compound having an alkyl chain having 6 or more carbon atoms is a coupling agent having a metal selected from titanium, silicon, aluminum and zirconium as a central metal.
【請求項11】 前記帯電用磁性粒子のうち最大弦長が
5μm〜20μmである帯電用磁性粒子は、その長軸長
さに対する短軸長さの比(短軸長さ/長軸長さ)の標準
偏差が0.08以上である請求項1〜10のいずれか一
項に記載の帯電用磁性粒子。
11. A charging magnetic particle having a maximum chord length of 5 μm to 20 μm among the charging magnetic particles, wherein a ratio of a minor axis length to a major axis length (minor axis length / major axis length). The magnetic particle for charging according to any one of claims 1 to 10, wherein the standard deviation is 0.08 or more.
【請求項12】 静電潜像が形成される像担持体上に摺
擦されることにより該像担持体を帯電する帯電部材にお
いて、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に磁気
力によって担持された請求項1〜11のいずれか一項に
記載の帯電用磁性粒子を有することを特徴とする帯電部
材。
12. A charging member for charging an image carrier by rubbing the image carrier on which an electrostatic latent image is formed, wherein a magnetic force is applied to a magnet having a conductor to which a voltage is applied. A charging member comprising the magnetic particles for charging according to any one of claims 1 to 11 carried by the charging member.
【請求項13】 前記磁石体は、磁石を内包する円筒状
の導電性スリーブである請求項12記載の帯電部材。
13. The charging member according to claim 12, wherein said magnet body is a cylindrical conductive sleeve containing a magnet.
【請求項14】 静電潜像が形成される像担持体上に摺
擦されることにより該像担持体を帯電する帯電装置であ
って、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に請求
項1〜11のいずれか一項に記載の帯電用磁性粒子を担
持してなる帯電部材と、前記磁石体に電圧を印加するた
めの電源とを有することを特徴とする帯電装置。
14. A charging device for charging an image carrier by rubbing the image carrier on which an electrostatic latent image is formed, wherein the charging device is provided on a magnet having a conductor to which a voltage is applied. A charging device, comprising: a charging member carrying the charging magnetic particles according to claim 1; and a power supply for applying a voltage to the magnet body.
【請求項15】 前記磁石体は、磁石を内包する円筒状
の導電性スリーブである請求項14記載の帯電装置。
15. The charging device according to claim 14, wherein the magnet body is a cylindrical conductive sleeve containing a magnet.
【請求項16】 前記導電体に印加される電圧は、振動
電圧を重畳した直流電圧である請求項14または15に
記載の帯電装置。
16. The charging device according to claim 14, wherein the voltage applied to the conductor is a DC voltage on which an oscillating voltage is superimposed.
【請求項17】 前記振動電圧のピーク間電圧は100
0V以下である請求項16記載の帯電装置。
17. The peak-to-peak voltage of the oscillating voltage is 100
17. The charging device according to claim 16, wherein the voltage is 0 V or less.
【請求項18】 前記像担持体は、円筒形状の導電性基
体とその表面を被覆する感光層とこの感光層の表面に形
成された電荷注入層とを有する請求項14〜17のいず
れか一項に記載の帯電装置。
18. The image carrier according to claim 14, wherein the image carrier has a cylindrical conductive substrate, a photosensitive layer covering the surface thereof, and a charge injection layer formed on the surface of the photosensitive layer. The charging device according to Item.
【請求項19】 前記導電性基体の厚みが0.5mm〜
3.0mmである請求項18記載の帯電装置。
19. The conductive substrate has a thickness of 0.5 mm or more.
19. The charging device according to claim 18, which is 3.0 mm.
【請求項20】 静電潜像を形成する像担持体と、 電圧が印加される導電体を有する磁石体上に、請求項1
〜11のいずれか一項に記載の帯電用磁性粒子を磁気力
によって担持してなる帯電部材を該像担持体に接触させ
ることにより、該像担持体を帯電させる帯電装置と、 前記帯電装置によって帯電された像担持体表面を露光す
ることによって静電潜像を形成する露光装置と、 前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーによっ
て可視化する現像装置と、 前記トナーによって可視化された像を転写材に転写する
転写装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
20. An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a magnet having a conductor to which a voltage is applied.
A charging device for charging the image carrier by bringing a charging member, which carries the magnetic particles for charging according to any one of claims 11 to 11 with a magnetic force, into contact with the image carrier, An exposure device that forms an electrostatic latent image by exposing a charged image carrier surface; a developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the image carrier surface with toner; And a transfer device for transferring the transferred image to a transfer material.
【請求項21】 前記帯電装置の磁石体は、磁石を内包
する円筒状の導電性スリーブである請求項20記載の画
像形成装置。
21. The image forming apparatus according to claim 20, wherein the magnet body of the charging device is a cylindrical conductive sleeve containing a magnet.
【請求項22】 前記帯電装置の導電体に印加される電
圧は、振動電圧を重畳した直流電圧である請求項20ま
たは21に記載の画像形成装置。
22. The image forming apparatus according to claim 20, wherein the voltage applied to the conductor of the charging device is a DC voltage on which an oscillating voltage is superimposed.
【請求項23】 前記振動電圧のピーク間電圧は100
0V以下である請求項22記載の画像形成装置。
23. The peak-to-peak voltage of the oscillating voltage is 100.
23. The image forming apparatus according to claim 22, wherein the voltage is 0 V or less.
【請求項24】 前記像担持体は、円筒形状の導電性基
体とその表面を被覆する感光層とこの感光層の表面に形
成された電荷注入層とを有する請求項20〜23のいず
れか一項に記載の画像形成装置。
24. The image carrier according to claim 20, wherein the image carrier has a cylindrical conductive substrate, a photosensitive layer covering the surface thereof, and a charge injection layer formed on the surface of the photosensitive layer. Item 10. The image forming apparatus according to item 1.
【請求項25】 前記導電性基体の厚みが0.5mm〜
3.0mmである請求項24記載の画像形成装置。
25. The conductive substrate has a thickness of 0.5 mm or more.
The image forming apparatus according to claim 24, wherein the size of the image forming apparatus is 3.0 mm.
【請求項26】 独立したクリーニング装置を有さず、
前記転写装置によって転写が行われた後に前記像担持体
上に残余するトナーは現像装置により回収される請求項
20〜25のいずれか一項に記載の画像形成装置。
26. No independent cleaning device,
26. The image forming apparatus according to claim 20, wherein toner remaining on the image carrier after the transfer is performed by the transfer device is collected by a developing device.
【請求項27】 像担持体上に形成された静電潜像を現
像剤によって可視化し、この可視化された像を転写材に
転写することにより画像を形成するための画像形成装置
に着脱自在なプロセスカートリッジであって、 電圧が印加される導電体を有する磁石体上に、請求項1
〜11のいずれか一項に記載の帯電用磁性粒子を磁気力
によって担持してなる帯電部材と、 静電潜像を形成する像担持体、該像担持体表面に形成さ
れた静電潜像をトナーによって可視化する現像装置、該
トナーによって可視化された像が転写材に転写された後
に前記像担持体上に残余したトナーを除去するクリーニ
ング装置からなるグループより選ばれる少なくともひと
つとを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
27. An image forming apparatus for forming an image by visualizing an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developer, and transferring the visualized image to a transfer material. 2. A process cartridge, comprising: a magnet body having a conductor to which a voltage is applied;
A charging member carrying the magnetic particles for charging according to any one of claims 11 to 11 by magnetic force, an image carrier for forming an electrostatic latent image, and an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier. A developing device that visualizes the toner with toner, and at least one selected from the group consisting of a cleaning device that removes residual toner on the image carrier after the image visualized by the toner is transferred to a transfer material. Characteristic process cartridge.
JP2000172436A 1999-06-11 2000-06-08 Magnetic particle for charging, charging member, charging device, image forming apparatus, and process cartridge Expired - Fee Related JP3817411B2 (en)

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