JP3193228B2 - Contact charging particles used in particle charging method and image forming method - Google Patents

Contact charging particles used in particle charging method and image forming method

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JP3193228B2 JP07667394A JP7667394A JP3193228B2 JP 3193228 B2 JP3193228 B2 JP 3193228B2 JP 07667394 A JP07667394 A JP 07667394A JP 7667394 A JP7667394 A JP 7667394A JP 3193228 B2 JP3193228 B2 JP 3193228B2
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリンター、複写機等
の画像形成装置における電子写真感光体を均一帯電させ
るための粒子帯電法に用いる接触帯電用粒子に関する。
The present invention relates to printers, to contact charging particles used in the particle charging process for uniformly charging the electrophotographic photosensitive member in an image forming apparatus such as a copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】C.F.カールソンによる電子写真法の
発明(米国特許第2,297,691号明細書)以来、
この方法を基礎として各種の改良、開発がなされてい
る。カールソン方式に代表される電子写真方式は現在広
く用いられており、感光体の均一帯電→選択露光による
潜像の形成→現像剤によるトナー像の形成→転写→定着
を基本プロセスとする。
2. Description of the Related Art F. Since the invention of electrophotography by Carlson (U.S. Pat. No. 2,297,691),
Various improvements and developments have been made based on this method. An electrophotographic method represented by the Carlson method is widely used at present, and its basic process is to uniformly charge a photosensitive member, form a latent image by selective exposure, form a toner image with a developer, transfer and fix.

【0003】感光体の均一帯電方法としては、コロナ帯
電、固体放電等の非接触方式と、ローラ帯電、ブラシ帯
電、粒子帯電、摩擦帯電等の接触方式とがある。この中
でも、コロナ帯電が最も広く用いられているが、長期
使用時に帯電が不安定となること、オゾンの発生によ
る人体への影響、放電生成物の感光体への付着が問題
となっている。一方、接触方式ではローラ帯電が実用化
されつつあり、オゾンの発生も少ない。しかし一方にお
いて、ローラ帯電は、異常放電による感光体破壊、
帯電の不均一、環境安定性等の問題がある。また、ブ
ラシ帯電には、導電性の細い繊維状の線材を用いた平板
状ブラシを固定して使うものと、回転して使うものとが
あるが、いずれも毛ブラシの倒毛や汚れによる帯電性能
低下の問題がある。
As a method for uniformly charging the photosensitive member, there are a non-contact method such as corona charging and solid discharge, and a contact method such as roller charging, brush charging, particle charging and friction charging. Among them, corona charging is most widely used, but has problems in that charging becomes unstable during long-term use, influence of ozone on human bodies, and adhesion of discharge products to photoconductors. On the other hand, in the contact method, roller charging is being put to practical use, and generation of ozone is small. However, on the other hand, roller charging can cause photoconductor damage due to abnormal discharge,
There are problems such as uneven charging and environmental stability. In addition, there are two types of brush electrification: one that uses a flat brush made of conductive thin fibrous wire fixed and one that rotates it. There is a problem of performance degradation.

【0004】導電性粒子を用いる粒子帯電法は、磁性粒
子により磁気ブラシを形成し、この磁性粒子を介して電
荷を注入する方法であり、103〜107Ω・cm程度の
磁性粒子を用い、1KVあるいはそれ以上の高バイアス
電圧を印加することにより感光体を帯電させていた。例
えば、特開昭61−57958号公報では、106Ω・c
mの磁性粒子に2000Vの帯電用バイアス電圧を印加
している。また、特開昭59−133569号公報で
は、導電率10-7V/cmの磁性粒子を用いることによ
り、600Vの電圧印加で500Vの表面電位が得られ
るとしている。
The particle charging method using conductive particles is a method of forming a magnetic brush with magnetic particles and injecting electric charges through the magnetic particles, using magnetic particles of about 10 3 to 10 7 Ω · cm. The photosensitive member was charged by applying a high bias voltage of 1 KV or more. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-57958, 10 6 Ω · c
A charging bias voltage of 2000 V is applied to the m magnetic particles. JP-A-59-133569 states that a surface potential of 500 V can be obtained by applying a voltage of 600 V by using magnetic particles having a conductivity of 10 -7 V / cm.

【0005】しかしながら、これら従来のシステムでは
均一帯電が困難であり、また、帯電処理後に粒状帯電剤
が感光体表面に移行、付着してしまう問題が発生し、従
来より感光体の回転方向下流側に帯電剤粒子を取り除く
ブレードが設けられていた。また、粒状帯電剤の導電性
を高め感光体への帯電能を引き上げると、感光体表面の
微小な欠陥に注入電荷が集中し、感光体破壊を引き起こ
すことがあり、帯電能のコントロールが十分できなかっ
た。
However, it is difficult to uniformly charge these conventional systems, and there is a problem that the particulate charging agent migrates and adheres to the surface of the photoreceptor after the charging process. Was provided with a blade for removing the charging agent particles. In addition, if the chargeability of the photoreceptor is increased by increasing the conductivity of the particulate charging agent, the injected charge concentrates on minute defects on the surface of the photoreceptor, which may cause the destruction of the photoreceptor. Did not.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、絶縁破壊を
防止して、接触粒子帯電により物体を均一帯電させる
触帯電用粒子およびそれを用いた画像形成方法を提供す
ることを目的とする。
[0008] The present invention is to prevent dielectric breakdown, thereby uniformly charging an object by contact particle charging contact
And to provide a charging particles tactile and images forming method using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の粒子帯電法に用
いる接触帯電用粒子(以下、2成分系と呼ぶ)は、電圧
が印加されて接触する感光体に電荷を注入し、感光体表
面を帯電させる接触帯電用粒子であって、導電性磁性粒
子と、該粒子よりも電気抵抗および平均粒径が大きい高
抵抗磁性粒子との混合物からなることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is applicable to the particle charging method of the present invention .
Contact charging particles have (hereinafter, referred to as a two-component system) is to inject charge to the photosensitive member in contact voltage is applied, a contact charging particles for charging the photosensitive member surface, and conductive magnetic particles And a mixture with high-resistance magnetic particles having an electric resistance and an average particle size larger than the particles.

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】発明の画像形成方法は、回転するドラム
状の電子写真感光体を暗下に帯電させ;帯電した感光体
に選択的に光照射して高電位部と低電位部とからなる静
電潜像を感光体上に形成し;静電潜像を現像剤で現像し
て感光体上にトナーからなるトナー像を形成し;トナー
像を被転写部材上に転写し、転写されたトナー像を被転
写紙上に定着する電子写真法を用いた画像形成方法にお
いて、回転するドラム状の感光体の表面に対して、上記
接触帯電用粒子を、磁気部材により拘束した状態で接
触させ、該接触帯電用粒子を介して感光体に電荷を注入
して感光体表面を帯電させることを特徴とする。なお、
以下の実施例では、本発明の粒子帯電法に用いる接触帯
電用粒子を「粒状帯電剤」と記載している。
According to the image forming method of the present invention, a rotating drum-shaped electrophotographic photosensitive member is charged in the dark; and the charged photosensitive member is selectively irradiated with light to form an electrostatic image comprising a high potential portion and a low potential portion. Forming a latent image on a photoconductor; developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image composed of toner on the photoconductor; transferring the toner image onto a member to be transferred; In the image forming method using an electrophotographic method of fixing on a transfer paper, the contact charging particles are brought into contact with the surface of a rotating drum-shaped photoreceptor in a state restrained by a magnetic member. It is characterized in that a charge is injected into the photoreceptor through the contact charging particles to charge the surface of the photoreceptor. In addition,
In the following examples, the contact zone used in the particle charging method of the present invention is described.
The charging particles are described as “granular charging agent”.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明の帯電方法を、電子写真感光
体を用いた画像形成方式に応用した実施例について示す
説明図である。導電性支持体13上に感光層15が形成
されたドラム状の感光体11の周囲には、帯電ユニット
21、露光ユニット(LED露光光学系41)、現像ユ
ニット51、転写ユニット71、定着ユニット81が配
設されている。なお、感光体11としては、ベルト状
(シート状)のものを用いてもよい。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment in which the charging method of the present invention is applied to an image forming system using an electrophotographic photosensitive member. A charging unit 21, an exposure unit (LED exposure optical system 41), a developing unit 51, a transfer unit 71, and a fixing unit 81 are arranged around the drum-shaped photoconductor 11 in which the photoconductive layer 15 is formed on the conductive support 13. Are arranged. The photoconductor 11 may be a belt-shaped (sheet-shaped).

【0012】感光体11としては、a−Si系感光体、
OPC系感光体(有機感光体)、Se系感光体など適宜
のものを採用できる。感光体11はP方向に回転し、ま
ず、帯電ユニット21で暗下に帯電させられる。
As the photoconductor 11, an a-Si photoconductor,
Appropriate materials such as an OPC-based photoconductor (organic photoconductor) and a Se-based photoconductor can be employed. The photoconductor 11 rotates in the P direction, and is first charged in the dark by the charging unit 21.

【0013】帯電ユニット21は、マグローラ25を内
包し導電性の帯電スリーブ27を有する磁気ブラシロー
ラ23(磁気部材)と、磁性の粒状帯電剤29と、帯電
バイアス電源31とから構成されている。粒状帯電剤2
9は、帯電スリーブ27を介して帯電バイアス電源31
から電圧が印加され、感光体11に接触して感光体11
に電荷を注入し帯電させるものであり、磁気ブラシロー
ラ23に対して磁気的に結合していわゆる磁気ブラシを
形成し、磁気ブラシローラ23の回転(M方向)に伴な
って感光体11と接触しながら回転する。なお、磁気ブ
ラシローラ23を回転させなくとも、均一帯電は可能で
あり、感光体11の回転のみによっても粒状帯電剤を撹
拌・移動させることができる。
The charging unit 21 includes a magnetic brush roller 23 (magnetic member) including a mag roller 25 and a conductive charging sleeve 27, a magnetic granular charging agent 29, and a charging bias power supply 31. Granular charging agent 2
9 is a charging bias power supply 31 via a charging sleeve 27.
Voltage is applied from the photoconductor 11 and contacts the photoconductor 11
The magnetic brush roller 23 is magnetically coupled to the magnetic brush roller 23 to form a so-called magnetic brush, and contacts with the photoreceptor 11 as the magnetic brush roller 23 rotates (in the M direction). While rotating. In addition, even if the magnetic brush roller 23 is not rotated, uniform charging is possible, and the granular charging agent can be stirred and moved only by rotating the photoconductor 11.

【0014】表面が均一帯電された感光体11は、つい
でLED露光光学系41により画像露光がなされる。画
像露光により、露光部の表面電位が選択的に低下し、低
電位部と高電位部とからなる静電潜像が形成される。
The photoreceptor 11 having a uniformly charged surface is exposed to an image by an LED exposure optical system 41. By the image exposure, the surface potential of the exposed portion is selectively reduced, and an electrostatic latent image composed of a low potential portion and a high potential portion is formed.

【0015】なお、図1に示した実施例ではプリンター
としての使用を念頭におき、LED露光光学系41によ
り、将来の画像部に相当する部位の電位を低下させてい
る。LED露光光学系41はLEDチップを記録画素の
数だけ直線状に配列したLEDアレイにセルフォックレ
ンズ等からなる結像光学系を組み合わせたものである
が、LED露光光学系に代えて、回転ミラーとf−θレ
ンズを用いるレーザ露光光学系、あるいは複写機へ応用
する場合はオリジナル原稿からの反射光を照射する複写
光学系などを用いることができる。また、感光体11の
内側から背面画像露光してもよい。静電潜像が形成され
た感光体11は、ついで、現像ユニット51により現像
される。
In the embodiment shown in FIG. 1, the potential of a portion corresponding to a future image portion is reduced by the LED exposure optical system 41 in consideration of use as a printer. The LED exposure optical system 41 is a combination of an LED array in which LED chips are linearly arranged by the number of recording pixels and an imaging optical system such as a selfoc lens, but a rotating mirror is used instead of the LED exposure optical system. And a laser exposure optical system using an f-θ lens, or a copying optical system that irradiates reflected light from an original document when applied to a copying machine. Alternatively, the rear image may be exposed from the inside of the photoconductor 11. The photoreceptor 11 on which the electrostatic latent image is formed is developed by the developing unit 51.

【0016】現像ユニット51は、S方向に回転する現
像ローラ53により現像剤91を感光体11の表面に供
給する。現像ローラ53の導電性の現像スリーブ57に
は、感光体11と現像ローラ53との間に現像バイアス
電圧を印加する現像バイアス電源59が接続されてい
る。現像ローラ53は、いくつかの磁極(N,S極)を
有するマグローラ55を導電性の現像スリーブ57が内
包してなる。
The developing unit 51 supplies a developer 91 to the surface of the photoconductor 11 by a developing roller 53 rotating in the S direction. A developing bias power source 59 for applying a developing bias voltage between the photoconductor 11 and the developing roller 53 is connected to the conductive developing sleeve 57 of the developing roller 53. The developing roller 53 includes a mag roller 55 having several magnetic poles (N and S poles) in a conductive developing sleeve 57.

【0017】現像に際しては、現像バイアス電源59か
らバイアス電圧を印加して、現像ローラ53と感光体1
1との間に現像バイアス電界を発生せしめる。現像によ
り、現像剤91中のトナー93が、感光体の静電潜像に
対して選択的に付着し、感光体11上にトナーからなる
画像が形成される。このトナー93は、転写ユニット7
3で、転写バイアス電源75により負のバイアス電圧が
印加された転写ローラ73により、紙95に転写され
る。69は、紙95を送り出すレジストローラを示す。
At the time of development, a bias voltage is applied from a developing bias power source 59 to develop the developing roller 53 and the photosensitive member 1.
1, a developing bias electric field is generated. By the development, the toner 93 in the developer 91 selectively adheres to the electrostatic latent image on the photoconductor, and an image composed of the toner is formed on the photoconductor 11. The toner 93 is transferred to the transfer unit 7
At 3, the image is transferred onto the paper 95 by the transfer roller 73 to which a negative bias voltage is applied by the transfer bias power supply 75. Reference numeral 69 denotes a registration roller that sends out the paper 95.

【0018】ついで、転写トナーは、定着ユニット81
で定着ローラ83(加熱ローラ)により紙95に定着さ
れる。85は、加圧ローラを示す。転写時に転写されず
に感光体11上に残った残存トナーは、クリーニングブ
レード99で除かれる。以上の説明では主として、感光
体11を正帯電させ2成分現像剤を用い反転現像により
画像形成する場合を説明したが、1成分現像剤等の他の
現像剤、正規現像法等の他の現像プロセスを適用するこ
ともできる。
Next, the transfer toner is supplied to the fixing unit 81.
Is fixed on the paper 95 by the fixing roller 83 (heating roller). Reference numeral 85 denotes a pressure roller. The residual toner remaining on the photoconductor 11 without being transferred at the time of transfer is removed by the cleaning blade 99. In the above description, the case where the photoconductor 11 is positively charged and an image is formed by reversal development using a two-component developer has been described. However, other developers such as a one-component developer, and other developments such as a regular development method Processes can also be applied.

【0019】次に、本発明の粒状帯電剤について、2成
分系、1成分系の順に説明するが、本発明では2成分系
の磁性粒子と1成分系の磁性粒子とを混合して最終的な
粒状帯電剤とすることもできる。本発明の粒状帯電剤
は、帯電用磁性粒子の集合体からなり、要求される基本
的な平均粒径、体積固有抵抗、磁力の大きさは、2成分
系、1成分系とも共通である。
Next, the granular charging agent of the present invention will be described in the order of a two-component system and a one-component system. In the present invention, the two-component magnetic particles and the one-component magnetic particles are mixed and finally mixed. It can also be a fine granular charging agent. The granular charging agent of the present invention is composed of an aggregate of magnetic particles for charging, and the required basic average particle size, volume resistivity, and magnitude of magnetic force are common to the two-component system and the one-component system.

【0020】帯電用磁性粒子の平均粒径は、60μm以
下であり、好ましくは10〜60μmである。粒状帯電
剤全体としては、102〜108Ω・cm、好ましくは1
3〜107Ω・cmの体積固有抵抗値を有する。なお、
本発明の体積固有抵抗は、底部に電極を有する内径20
mmのテフロン製筒体に粒子を1.5g入れ、外径20
mmφの電極を挿入し、上部から1kgの荷重を掛けて
測定した時の値である。
The average particle size of the magnetic particles for charging is 60 μm or less, preferably 10 to 60 μm. 10 2 to 10 8 Ω · cm, preferably 1
It has a volume resistivity value of 0 3 to 10 7 Ω · cm. In addition,
The volume resistivity of the present invention is an inner diameter 20 with an electrode at the bottom.
1.5 g of particles in a Teflon cylindrical body having a diameter of 20 mm.
It is a value measured by inserting an electrode of mmφ and applying a load of 1 kg from above.

【0021】粒状帯電剤は、1キロエールステッド(1
KOe)の磁場で40emu/g以上の磁力を有するこ
とが好ましく、さらに好ましくは50〜100emu/
gである。2成分系粒状帯電剤の場合は、導電性の磁性
表面を有する導電性磁性粒子と、高抵抗の粒子表面を有
する高抵抗磁性粒子とから構成される。導電性磁性粒子
は、106Ω・cm以下、好ましくは101〜105Ω・c
m、さらに好ましくは102〜104Ω・cmの体積固有
抵抗を有する。一方、高抵抗磁性粒子は106Ω・cm以
上、好ましくは106〜1015Ω・cm、さらに好ましく
は106〜1012Ω・cmの体積固有抵抗を有する。
The granular charging agent is 1 kilooersted (1
It preferably has a magnetic force of 40 emu / g or more in a magnetic field of KOe), more preferably 50 to 100 emu / g.
g. In the case of the two-component granular charging agent, the charging agent is composed of conductive magnetic particles having a conductive magnetic surface and high-resistance magnetic particles having a high-resistance particle surface. The conductive magnetic particles are 10 6 Ω · cm or less, preferably 10 1 to 10 5 Ω · c.
m, more preferably 10 2 to 10 4 Ω · cm. On the other hand, the high-resistance magnetic particles have a volume resistivity of 10 6 Ω · cm or more, preferably 10 6 to 10 15 Ω · cm, and more preferably 10 6 to 10 12 Ω · cm.

【0022】導電性磁性粒子、高抵抗磁性粒子ともに、
平均粒径は60μm以下であり、好ましくは10〜60
μmである。特に、導電性磁性粒子は平均粒径5〜50
μmが最適であり、また、高抵抗磁性粒子は平均粒径2
0〜60μmが最適である。さらに、高抵抗磁性粒子の
平均粒径を導電性磁性粒子の平均粒径よりも大きく設定
することが望ましく、これにより、キャリア引きの防止
効果がいっそう改善され、また、感光体に対する帯電接
触面が増加して帯電付与能力が改善され、さらに導電性
磁性粒子の移動が容易となるので、感光体の回転による
粒状帯電剤の撹拌が容易となる。なお、キャリア引きと
は、帯電用の磁性粒子が、磁気ブラシローラ23の磁力
による拘束をのがれて、感光体表面に移行・付着する現
像を言う。
Both the conductive magnetic particles and the high-resistance magnetic particles
The average particle size is 60 μm or less, preferably 10 to 60
μm. In particular, the conductive magnetic particles have an average particle size of 5 to 50.
μm is most suitable, and high-resistance magnetic particles have an average particle size of 2
0 to 60 μm is optimal. Further, it is desirable to set the average particle size of the high-resistance magnetic particles to be larger than the average particle size of the conductive magnetic particles, whereby the effect of preventing carrier pulling is further improved, and the charged contact surface with respect to the photoconductor is reduced. This increases the charge-imparting ability and further facilitates the movement of the conductive magnetic particles, so that the rotation of the photoconductor facilitates the stirring of the particulate charge agent. Note that carrier pulling refers to development in which magnetic particles for charging are removed from the magnetic force of the magnetic brush roller 23 and migrate and adhere to the surface of the photoconductor.

【0023】また、高抵抗磁性粒子においては、10μ
m以下の粒子が占める割合を5重量%以下、好ましくは
2重量%以下とし、小さな粒径の粒子の存在を排除する
ことが望ましい。このように、小さな粒子を存在させな
いことにより、キャリア引きの発生がいっそう防止され
る。
In the case of high-resistance magnetic particles, 10 μm
It is desirable that the proportion of particles having a particle size of m or less be 5% by weight or less, preferably 2% by weight or less, and the presence of particles having a small particle size be excluded. As described above, by not allowing small particles to exist, the occurrence of carrier pull is further prevented.

【0024】導電性磁性粒子Aと高抵抗磁性粒子Bとの
配合比率は、重量比でA/B=95/5〜5/95の範
囲が好適であり、好ましくは90/10〜10/90、
さらに好ましくは80/20〜20/80である。導電
性磁性粒子のみで帯電付与に必要な特性を得ようとする
と、帯電時に感光体の微小な欠陥部分に電荷が集中し、
ピンホールが多発して感光体不良を生じる。
The mixing ratio of the conductive magnetic particles A and the high-resistance magnetic particles B is preferably in the range of A / B = 95/5 to 5/95 by weight, and more preferably 90/10 to 10/90. ,
More preferably, it is 80/20 to 20/80. If an attempt is made to obtain the characteristics required for charging with only the conductive magnetic particles, the charges concentrate on minute defects of the photoreceptor during charging,
Pinholes frequently occur, resulting in photoconductor failure.

【0025】また、感光体に付着してきた紙粉や残存ト
ナー、空気中のホコリ等が粒状帯電剤中に混入すると粒
状帯電剤の抵抗が変化し、必要な帯電量を感光体に付与
できなくなることがある。さらに、静電誘導によって導
電性磁性粒子が感光体表面に移動して起こる問題が発生
しやすくなる。
Further, when paper dust, residual toner, dust in the air, etc. adhering to the photoreceptor enter the particulate charging agent, the resistance of the particulate charging agent changes, and it becomes impossible to provide a required amount of charge to the photoreceptor. Sometimes. Further, a problem that occurs when the conductive magnetic particles move to the surface of the photoconductor due to the electrostatic induction is likely to occur.

【0026】これに対して、高抵抗磁性粒子を併用して
粒状帯電剤とすることにより、以下の作用効果が得られ
る。 (1) 導電性磁性粒子が感光体表面に移動する現象
(キャリア引き)を防げる。 (2) 紙粉やトナー粒子を高抵抗磁性粒子が静電力に
より引き付け、導電性磁性粒子による帯電付与能力を維
持する。 (3) 高抵抗磁性粒子が一種の抵抗層として働き、感
光体の微小欠陥に対して電荷が集中することが防止さ
れ、安定した帯電が可能となる。
On the other hand, the following effects can be obtained by using high-resistance magnetic particles in combination to form a granular charging agent. (1) The phenomenon (carrier pulling) in which the conductive magnetic particles move to the photoreceptor surface can be prevented. (2) The high-resistance magnetic particles attract the paper powder and the toner particles by electrostatic force, and maintain the charging ability by the conductive magnetic particles. (3) The high-resistance magnetic particles function as a kind of resistance layer, preventing charge from concentrating on minute defects of the photoreceptor, and enabling stable charging.

【0027】1成分系粒状帯電剤の場合は、個々の粒子
において、他の粒子と接触しうる表面の一部が導電性の
表面を形成し、他の一部が高抵抗性の表面を形成し、表
面がいわゆる海/島構造を形成している。導電性表面の
体積固有抵抗は107Ω・cm以下が好ましく、好まし
くは103〜106Ω・cm、さらに好ましくは104〜1
6Ω・cmである。一方、高抵抗性表面の体積固有抵
抗は106・cm以上、好ましくは107〜1015Ω・c
m、さらに好ましくは108〜1012Ω・cmである。1
成分系粒状帯電剤の帯電用磁性粒子において、導電性表
面と高抵抗性表面とが占める面積の比率は特に問わず、
いずれが広くとも、また、同一でもよい。
In the case of a one-component granular charging agent, in each particle, a part of the surface that can come into contact with other particles forms a conductive surface, and the other part forms a high-resistance surface. However, the surface forms a so-called sea / island structure. The volume resistivity of the conductive surface is preferably 10 7 Ω · cm or less, preferably 10 3 to 10 6 Ω · cm, and more preferably 10 4 to 1.
0 is a 6 Ω · cm. On the other hand, the volume resistivity of the high-resistance surface is 10 6 · cm or more, preferably 10 7 to 10 15 Ω · c.
m, more preferably 10 8 to 10 12 Ω · cm. 1
In the charging magnetic particles of the component-based particulate charging agent, the ratio of the area occupied by the conductive surface and the high-resistance surface is not particularly limited,
Either one may be broad or the same.

【0028】このように1つの帯電用磁性粒子に導電性
表面と高抵抗性表面とを設けることにより、前述の2成
分系粒状帯電剤と同様の作用効果が得られ、逆に一様な
表面を有する帯電用磁性粒子では、本願発明に規定の体
積固有抵抗値を有する場合であってもこの効果は得られ
ない。
By providing a conductive surface and a high-resistance surface on one magnetic particle for charging as described above, the same operation and effect as those of the above-described two-component granular charging agent can be obtained, and conversely, a uniform surface can be obtained. This effect cannot be obtained with the charging magnetic particles having the following formulas, even if they have a volume resistivity value specified in the present invention.

【0029】本発明の粒状帯電剤は、図1にも示したよ
うに、磁気ブラシローラ等の磁性部材で撹拌可能に拘束
して帯電剤溜りを形成し、粒状帯電剤を介して帯電バイ
アス電圧を感光体に対して印加し、電荷を注入して感光
体表面を帯電させることができる。本発明の帯電方法に
おいては、印加電圧に対する帯電効率が非常に良好であ
り、その一例としてa−Si系感光体の場合を示せば以
下の表1の通りである。
As shown in FIG. 1, the particulate charging agent of the present invention is stirably restrained by a magnetic member such as a magnetic brush roller to form a charging agent reservoir, and the charging bias voltage is applied via the particulate charging agent. Is applied to the photoreceptor, and charge is injected to charge the surface of the photoreceptor. In the charging method of the present invention, the charging efficiency with respect to the applied voltage is very good. As an example, the case of an a-Si photosensitive member is shown in Table 1 below.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】本発明の帯電方法における印加電圧の大き
さ、あるいは帯電させる感光体電位について特に制限は
なく、画像形成システム、使用感光体に応じて適宜設定
しうる。また、上記の如き帯電効率が良好であるという
特性を生かすという観点からは、低帯電方式に適してお
り、帯電電圧500V以下に帯電させることが好適であ
り、より好ましくは400V以下、さらには30〜30
0Vである。
The magnitude of the applied voltage or the potential of the photosensitive member to be charged in the charging method of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately set according to the image forming system and the photosensitive member to be used. In addition, from the viewpoint of taking advantage of the characteristic that the charging efficiency is good as described above, the method is suitable for a low charging method, and is preferably charged to a charging voltage of 500 V or less, more preferably 400 V or less, and further preferably 30 V or less. ~ 30
0V.

【0032】2成分系の導電性磁性粒子は、例えば、以
下の方法により製造することができる。 (1) 鉄粉等の金属粉の表面を酸化処理して、抵抗を
調整するとともに安定化する。 (2) 磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散担持さ
せ、粉砕し、所定の大きさに分級し磁性樹脂粒子とし、
さらに表面を導電化処理する。この場合、比重が小さく
穂の柔らかい磁気ブラシを形成できる特徴を有する反
面、磁力が弱いとキャリア引きの原因となることもあ
る。
The two-component conductive magnetic particles can be produced, for example, by the following method. (1) The surface of metal powder such as iron powder is oxidized to adjust resistance and stabilize. (2) The magnetic fine particles are dispersed and supported in a binder resin, pulverized, classified into a predetermined size to obtain magnetic resin particles,
Further, the surface is subjected to a conductive treatment. In this case, a magnetic brush having a small specific gravity and a soft ear can be formed, but a weak magnetic force may cause carrier pulling.

【0033】表面の導電化は、カーボンブラック等の導
電性微粒子を、表面に固着することに実施でき、また、
下記(4)、(5)、(7)、(8)の表面導電化法に
よっても実施できる。 (3) アトマイズ法と云われる溶融噴霧により、各種
の金属から一定の磁性と抵抗と粒径を有する粒子を得る
ことができる。金属の具体例としては、ステンレス、ニ
ッケル、鉄、コバルトおよび各種合金が挙げられる。 (4) コーティング法によっても、一定の抵抗を有す
る粒子を得ることことができる。例えば、108 Ω・c
mのフェライト粒子の表面に導電性樹脂をコーティング
することで、103 Ω・cmの導電性粒子を得ることが
できる。
The surface can be made conductive by fixing conductive fine particles such as carbon black to the surface.
It can also be carried out by the following surface conduction methods (4), (5), (7) and (8). (3) Particles having a certain magnetism, resistance and particle size can be obtained from various metals by a melt spray called an atomizing method. Specific examples of the metal include stainless steel, nickel, iron, cobalt, and various alloys. (4) Particles having a certain resistance can be obtained by the coating method. For example, 10 8 Ω · c
By coating the surface of the m ferrite particles with a conductive resin, conductive particles of 10 3 Ω · cm can be obtained.

【0034】(5) メッキ法:粒子の表面に導電性の
金属をメッキすることで、粒子の表面抵抗を調整するこ
とができる。具体的には、例えば、無電解ニッケルメッ
キ法がある。 (6) 焼結法:適度の導電性、磁性を有する粒子を高
温で焼結することにより、導電性磁性粒子を得ることが
できる。必要によっては、水素による還元を行ってもよ
い。
(5) Plating method: By plating a conductive metal on the surface of the particles, the surface resistance of the particles can be adjusted. Specifically, for example, there is an electroless nickel plating method. (6) Sintering method: Conductive magnetic particles can be obtained by sintering particles having appropriate conductivity and magnetism at a high temperature. If necessary, reduction with hydrogen may be performed.

【0035】(7) 重合法:鉄等の金属、フェライト
等の酸化物等の磁性体粒子の表面に、カーボンブラック
等の導電性微粒子とともにエチレン等の重合性モノマー
を供給し、磁性体粒子の表面に、合成樹脂中に導電性微
粒子が分散された導電性被覆を形成する方法。この方法
は、特開昭60−106808号公報、特開平2−18
7771号公報等に詳記されている。 (8) 薄膜形成法:磁性粒子の表面に導電性の金属ま
たは化合物を真空蒸着、スパッタリング、CVD法等に
より形成し、一定の導電性を付与する。
(7) Polymerization method: A polymerizable monomer such as ethylene is supplied together with conductive fine particles such as carbon black to the surface of magnetic particles such as a metal such as iron and an oxide such as ferrite to form a polymerizable monomer such as ethylene. A method for forming, on a surface, a conductive coating in which conductive fine particles are dispersed in a synthetic resin. This method is disclosed in JP-A-60-106808 and JP-A-2-18.
No. 7771, and the like. (8) Thin-film forming method: A conductive metal or compound is formed on the surface of the magnetic particles by vacuum deposition, sputtering, CVD, or the like, to give a certain conductivity.

【0036】2成分系の高抵抗磁性粒子は、例えば、フ
ェライト等の磁性体粒子をそのまま用いることができ
る。また、前記(2)の磁性樹脂粒子をそのまま用いる
こともでき、この場合は、使用樹脂により電気抵抗を制
御することも可能である。さらにこれらの表面に、適度
の抵抗を備えた微粒子の固着、表面コーティング層の形
成により抵抗を調整することもできる。
As the two-component high resistance magnetic particles, for example, magnetic particles such as ferrite can be used as they are. Further, the magnetic resin particles of the above (2) can be used as they are, and in this case, the electric resistance can be controlled by the resin used. Further, the resistance can be adjusted by fixing fine particles having appropriate resistance to these surfaces and forming a surface coating layer.

【0037】1成分系の帯電用磁性粒子は、上記の
(2)、(4)、(5)、(8)の方法を応用し、表面
に部分的に導電部を形成することにより製造できる。ま
た、磁性微粒子を含む高抵抗の合成樹脂製薄層と導電性
微粒子を含む導電性の合成樹脂製薄層とを複数層積層し
たシートを作成し、これをペレットとしたのち、粉砕し
分級することによっても得られる。
The one-component magnetic particles for charging can be produced by applying the above-mentioned methods (2), (4), (5) and (8) to partially form a conductive portion on the surface. . In addition, a sheet is prepared by laminating a plurality of thin layers of a high-resistance synthetic resin containing magnetic fine particles and a thin layer of a conductive synthetic resin containing conductive fine particles. It can also be obtained by:

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、粒状帯電剤(すわな
ち、粒子帯電法に用いる接触帯電用粒子)中に導電性部
分と高抵抗性部分とを設け、かつ、平均粒径および体積
固有抵抗を制御することにより、オゾンの発生がなく、
感光体などを均一帯電させることができる。また、感光
体に微小欠陥が存在した場合でも、注入電荷が異常集中
することが防止され、安定して感光体に帯電を付与する
ことができる。さらに、連続使用により、感光体に付着
して紙粉や残存トナーが粒状帯電剤中に混入しても、帯
電剤としての導電性を維持して帯電性能の劣化を防止
し、安定した帯電を行なうことができる。また、帯電電
圧の低電圧化が可能であり、帯電効率が非常に良好であ
る。
According to the present invention, the granular charging agent (wrinkle)
In addition, by providing a conductive portion and a high-resistance portion in the contact charging particles used in the particle charging method , and controlling the average particle size and the volume specific resistance, no ozone is generated,
A photoreceptor or the like can be uniformly charged. Further, even when a minute defect is present in the photoconductor, abnormal concentration of the injected charge is prevented, and the photoconductor can be stably charged. Furthermore, by continuous use, even if paper dust or residual toner adhering to the photoreceptor is mixed into the particulate charging agent, the conductivity as the charging agent is maintained to prevent deterioration of the charging performance, and stable charging is achieved. Can do it. Further, the charging voltage can be reduced, and the charging efficiency is very good.

【0039】[0039]

【実施例】【Example】

実施例1 平均粒径40μm、体積固有抵抗2×108Ω・cm、磁
力59emu/g(1KOeの磁場での)のフェライト
キャリアを調製し、高抵抗磁性粒子を得た。また、この
高抵抗磁性粒子中に占める粒径20μm以下の粒子の割
合は、1重量%であった。一方、特開昭60−1068
08号の方法に準拠してカーボンブラックの存在下にフ
ェライトの表面でエチレンモノマーを重合させて、カー
ボンブラック含有ポリエチレン樹脂でフェライト粒子を
被覆し、平均粒径15μm、体積固有抵抗3×102Ω・
cm、磁力55emu/g(1KOeでの)の導電性磁
性粒子を得た。
Example 1 A ferrite carrier having an average particle diameter of 40 μm, a volume resistivity of 2 × 10 8 Ω · cm, and a magnetic force of 59 emu / g (in a magnetic field of 1 KOe) was prepared to obtain high-resistance magnetic particles. The ratio of particles having a particle diameter of 20 μm or less in the high-resistance magnetic particles was 1% by weight. On the other hand, JP-A-60-1068
No. 08, the ethylene monomer is polymerized on the surface of the ferrite in the presence of carbon black, the ferrite particles are coated with a carbon black-containing polyethylene resin, the average particle diameter is 15 μm, and the volume resistivity is 3 × 10 2 Ω.・
cm, and a magnetic force of 55 emu / g (at 1 KOe) were obtained.

【0040】感光体としてOPC系感光体を用い、図1
に示した装置を使用して、磁気ブラシローラを回転する
ことなく感光体の回転のみによって粒状帯電剤を撹拌し
つつ、帯電バイアス電圧として200Vを印加して感光
体を帯電させ、感光体の表面電位を測定した。また、連
続運転を行ない、感光層の破壊によるピンホールの発生
の有無を確認した。このとき、粒状帯電剤としては、前
述の高抵抗磁性粒子と導電性磁性粒子とを10/0〜0
/10で配合したものを用い、評価結果を以下の表2に
示した。
As shown in FIG.
Using the apparatus shown in (1), the photosensitive member is charged by applying a charging bias voltage of 200 V while stirring the particulate charging agent only by rotating the photosensitive member without rotating the magnetic brush roller. The potential was measured. In addition, continuous operation was performed, and it was confirmed whether or not pinholes were generated due to the destruction of the photosensitive layer. At this time, as the granular charging agent, the high-resistance magnetic particles and the conductive magnetic particles described above were used in a ratio of 10/0 to 0/0.
The evaluation results are shown in Table 2 below, using the compounds blended at / 10.

【0041】[0041]

【表2】 *1) 高抵抗磁性粒子/導電性磁性粒子の配合重量比[Table 2] * 1) Mixing ratio of high resistance magnetic particles / conductive magnetic particles

【0042】実施例2 抵抗1×102Ω・cmの導電性の表面部分と、抵抗3×
108Ω・cmの高抵抗性の表面部分の面積比を変化させ
て、1KOeの磁場での磁力58emu/g、平均粒径
35μmの帯電用磁性粒子を調製し、実施例1と同様に
して帯電後の表面電位および感光層の破壊の有無を評価
し、その結果を表3に示した。
Example 2 A conductive surface portion having a resistance of 1 × 10 2 Ω · cm and a resistance of 3 ×
The charging magnetic particles having a magnetic force of 58 emu / g in a magnetic field of 1 KOe and an average particle diameter of 35 μm were prepared by changing the area ratio of the surface portion having a high resistance of 10 8 Ω · cm in the same manner as in Example 1. The surface potential after charging and the presence or absence of destruction of the photosensitive layer were evaluated. The results are shown in Table 3.

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

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

【図1】本発明の画像形成方法について示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an image forming method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 感光体 13 導電性支持体 15 感光層 21 帯電ユニット 23 磁気ブラシローラ 25 マグローラ 27 帯電スリーブ 29 粒状帯電剤 31 帯電バイアス電源 41 LED露光光学系 51 現像ユニット 53 現像ローラ 55 マグローラ 57 スリーブ 59 現像バイアス電源 71 転写ユニット 73 転写ローラ 77 転写バイアス電源 81 定着ユニット 83 定着ローラ 85 加圧ローラ 91 現像剤 93 トナー 95 紙 99 クリーニングブレード DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Photoconductor 13 Conductive support 15 Photosensitive layer 21 Charging unit 23 Magnetic brush roller 25 Mag roller 27 Charging sleeve 29 Granular charging agent 31 Charging bias power supply 41 LED exposure optical system 51 Developing unit 53 Developing roller 55 Mag roller 57 Sleeve 59 Developing bias power supply 71 Transfer Unit 73 Transfer Roller 77 Transfer Bias Power Supply 81 Fixing Unit 83 Fixing Roller 85 Pressure Roller 91 Developer 93 Toner 95 Paper 99 Cleaning Blade

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚原 茂樹 東京都世田谷区玉川台2丁目14番9号 京セラ株式会社東京用賀事業所内 (72)発明者 山根 信司 東京都世田谷区玉川台2丁目14番9号 京セラ株式会社東京用賀事業所内 審査官 井上 彌一 (56)参考文献 特開 平6−186822(JP,A) 特開 平6−186823(JP,A) 特開 平6−258918(JP,A) 特開 平6−289689(JP,A) 特開 平6−295115(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 13/02 G03G 15/02 - 15/02 103 G03G 15/09 - 15/095 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigeki Tsukahara 2-14-9 Tamagawadai, Setagaya-ku, Tokyo Inside Kyocera Corporation Tokyo Yoga Office (72) Inventor Shinji Yamane 2- 14 Tamagawadai, Setagaya-ku, Tokyo No. 9 Inspector Yayoichi Inoue in the Tokyo Yoga Office of Kyocera Corporation (56) References JP-A-6-186822 (JP, A) JP-A-6-186823 (JP, A) JP-A-6-258918 (JP, A) JP-A-6-289689 (JP, A) JP-A-6-295115 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 13/02 G03G 15/02-15 / 02 103 G03G 15/09-15/095

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電圧が印加されて接触する感光体に電荷
を注入し、感光体表面を帯電させる粒子帯電法に用いる
接触帯電用粒子であって、 導電性磁性粒子と、該粒子よりも電気抵抗および平均粒
が大きい高抵抗磁性粒子との混合物からなることを特
徴とする粒子帯電法に用いる接触帯電用粒子
1. A particle charging method for injecting a charge into a photosensitive member to which a voltage is applied and contacting the photosensitive member to charge the surface of the photosensitive member.
A contact charging particle , comprising: a conductive magnetic particle; and an electric resistance and an average particle
Contact charging particles for use in a particle charging method, comprising a mixture with high-resistance magnetic particles having a large diameter .
【請求項2】 前記高抵抗磁性粒子において、粒径10
μm以下の粒子の占める割合が5重量%以下 である請求
項1に記載の粒子帯電法に用いる接触帯電用粒子
2. The high-resistance magnetic particles have a particle size of 10
The particles for contact charging used in the particle charging method according to claim 1, wherein the proportion of particles having a particle size of μm or less is 5% by weight or less .
【請求項3】 回転するドラム状の電子写真感光体を暗3. A rotating drum-shaped electrophotographic photosensitive member is darkened.
下に帯電させ;帯電した感光体に選択的に光照射して高Charged downward; selectively irradiates the charged photoreceptor with light
電位部と低電位部とからなる静電潜像を感光体上に形成An electrostatic latent image consisting of a potential part and a low potential part is formed on the photoconductor
し;静電潜像を現像剤で現像して感光体上にトナーからDeveloping the electrostatic latent image with a developer and applying toner on the photoreceptor
なるトナー像を形成し;トナー像を被転写部材上に転写Forming a toner image; transferring the toner image onto a member to be transferred
し、転写されたトナー像を被転写紙上に定着する電子写Electronic transfer to fix the transferred toner image on the transfer paper
真法を用いた画像形成方法において、In an image forming method using a true method, 回転するドラム状の感光体の表面に対して、請求項1〜Claims 1 to 1 with respect to the surface of a rotating drum-shaped photoconductor.
2のいずれか一項に記載の接触帯電用粒子を、磁気部材The particles for contact charging according to any one of 2 above,
により拘束した状態で接触させ、該接触帯電用粒子を介Contact in a state of being restricted by the
して感光体に電荷を注入して感光体表面を帯電させるこTo charge the photoconductor surface by charging the photoconductor.
とを特徴とする画像形成方法。And an image forming method.
【請求項4】 前記接触帯電用粒子を回転する磁気部材4. A magnetic member for rotating the contact charging particles.
により拘束した状態で感光体に接触せしめる請求項3に4. Contacting the photoreceptor in a state restrained by
記載の画像形成方法。The image forming method as described in the above.
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