JP2007264296A - Contact charger and image forming device using same - Google Patents
Contact charger and image forming device using same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007264296A JP2007264296A JP2006089101A JP2006089101A JP2007264296A JP 2007264296 A JP2007264296 A JP 2007264296A JP 2006089101 A JP2006089101 A JP 2006089101A JP 2006089101 A JP2006089101 A JP 2006089101A JP 2007264296 A JP2007264296 A JP 2007264296A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic powder
- resin particles
- magnetic
- containing resin
- charging device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、接触帯電装置及びこれを使用する画像形成装置に関し、特に、磁性粉含有樹脂粒子の穂立ちを感光体に接触させて感光体を一様帯電させる接触帯電装置及びこれを使用する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a contact charging device and an image forming apparatus using the contact charging device, and more particularly to a contact charging device for uniformly charging a photosensitive member by bringing a spike of resin particles containing magnetic powder into contact with the photosensitive member, and an image using the same. The present invention relates to a forming apparatus.
電子写真法、静電記録法、静電印刷法等を利用したレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置にいては、まず、潜像保持体の表面を帯電手段によって一様に帯電させ、次いで、半導体レーザー、発光ダイオード等の露光手段によって露光して静電潜像を形成後、この静電潜像を、現像手段によって現像してトナー像に顕像化する。次に、このトナー像を、用紙などの記録体に転写・定着させることで、一連の画像形成の工程が完了する。 In image forming apparatuses such as laser printers, electrostatic copying machines, plain paper facsimile machines, and multi-function machines using electrophotographic methods, electrostatic recording methods, electrostatic printing methods, etc., first hold latent images. The surface of the body is uniformly charged by charging means, and then exposed to exposure means such as a semiconductor laser and a light emitting diode to form an electrostatic latent image. Then, the electrostatic latent image is developed by developing means and then toner. Visualize the image. Next, the toner image is transferred and fixed on a recording medium such as paper, thereby completing a series of image forming steps.
帯電手段においては、近年、オゾンフリーなどのメリットにより、磁気ブラシ帯電方式を利用した接触帯電装置が用いられている。この磁気ブラシ帯電用磁性粒子には、特許文献１に開示された「帯電装置」のように、磁性体として、従来の２成分現像剤の磁性キャリア粒子と同様の鉄、クロム、ニッケル、コバルトなどの金属、あるいはそれらの化合物や合金の粒子の表面を樹脂で被覆するか、あるいは、磁性体粒子を分散して含有した樹脂粒子を使用していた。
このうち、球状のフェライト粒子に関しては、粒子形状が球を呈している為、感光体ドラム表面の研磨効果が弱く、感光体汚染を引き起こしていた。 Among these, the spherical ferrite particles have a spherical shape, so that the polishing effect on the surface of the photoconductor drum is weak and causes photoconductor contamination.
さらに、樹脂中に磁性粉を含有させた磁性粉含有樹脂粒子においては、使用する磁性粉によっては、樹脂からの磁性粉脱落による感光体ドラム汚染、研磨不良による感光体ドラム汚染、さらには、感光体ドラム表面にキズを発生させてしまい、完全なものとはなっていないのが現状である。 Furthermore, in the case of magnetic powder-containing resin particles containing magnetic powder in the resin, depending on the magnetic powder used, the photosensitive drum is contaminated due to the magnetic powder falling off the resin, the photosensitive drum is contaminated due to poor polishing, and the photosensitive drum The current situation is that the surface of the body drum is scratched and is not perfect.
磁性粉含有樹脂粒子に含有される磁性粉としては、現在、６個の四角形で囲まれた凸多面体である六面体（立方体、直方体）状のものや、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体状のもの等の、多面体状の磁性粉と、球状の磁性粉とが一般的に用いられる。 The magnetic powder contained in the magnetic powder-containing resin particles is currently a hexahedron (cube, rectangular parallelepiped) that is a convex polyhedron surrounded by six squares, or a convex polyhedron surrounded by eight triangles. Polyhedral magnetic powders such as an octahedral one and spherical magnetic powders are generally used.
ところが、多面体状の磁性粉を用いた磁性粉含有樹脂粒子は、磁性粉含有樹脂粒子の表面に露出した磁性粉の尖った頂点や、隣り合う面間の尖った稜線から電荷が放出されやすいことから、過度の電流が流れやすい。また、多面体状の磁性粉は流動性が低く、バインダ樹脂に対する分散性が悪いことから、当該バインダ樹脂中に均一に分散させるのが難しい。そのため、個々の磁性粉含有樹脂粒子における磁性粉の分散状態や、個々の磁性粉含有樹脂粒子における磁性粉の含有量にばらつきを生じやすいことから、感光体ドラム表面電位ムラを生じやすい。 However, magnetic powder-containing resin particles using polyhedral magnetic powder can easily release charges from the sharp apex of the magnetic powder exposed on the surface of the magnetic powder-containing resin particles and the sharp ridgeline between adjacent surfaces. Therefore, an excessive current tends to flow. In addition, since the polyhedral magnetic powder has low fluidity and poor dispersibility with respect to the binder resin, it is difficult to uniformly disperse in the binder resin. For this reason, the dispersion state of the magnetic powder in the individual magnetic powder-containing resin particles and the content of the magnetic powder in the individual magnetic powder-containing resin particles are likely to vary.
さらに、多面体状の磁性粉を用いた磁性粉含有樹脂粒子は、磁性粉含有樹脂粒子の表面から露出した磁性粉の形状が角を帯びている為、感光体ドラム表面にキズを発生させてしまい、画像欠陥を引き起こすという問題がある。さらに、樹脂分散型帯電用磁性粒子の形状は、その作製工程で気流式粉砕機が使用されているのが現状であり、一般的には、その粒子形状は角がある粒子が多く存在する為、樹脂分散型帯電用磁性粒子で形成されている磁気ブラシと感光体ドラム表面との接触面積が一定ではなくなり、その結果、感光体ドラム表面電位ムラが生じ、画像ムラを引き起こしていた。したがって、角が尖った多面体状の磁性粉を用いた磁性粉含有樹脂粒子は、結果として、画像濃度の低下や地カブリの発生といった画像欠陥を生じやすいという問題がある。また、画像形成時の温度、湿度環境によって、帯電量が変動しやすいことから、高温高湿、低温低湿環境下での画像欠陥をさらに生じやすくなるという問題もある。 Furthermore, the magnetic powder-containing resin particles using polyhedral magnetic powder cause scratches on the surface of the photosensitive drum because the shape of the magnetic powder exposed from the surface of the magnetic powder-containing resin particles is rounded. There is a problem of causing image defects. Furthermore, the current state of the resin-dispersed magnetic particles for charging is that an air-flow type pulverizer is used in the production process, and in general, the particle shape has many cornered particles. The contact area between the magnetic brush formed of the resin-dispersed charging magnetic particles and the surface of the photosensitive drum is not constant. As a result, the surface potential unevenness of the photosensitive drum is generated and the image is uneven. Therefore, the magnetic powder-containing resin particles using the polyhedral magnetic powder with sharp corners have a problem that, as a result, image defects such as a decrease in image density and occurrence of background fog are likely to occur. Another problem is that image defects are more likely to occur in a high-temperature, high-humidity, low-temperature, low-humidity environment because the charge amount is likely to vary depending on the temperature and humidity environment during image formation.
一方、球状の磁性粉は尖った頂点や稜線等を有さず、したがって球状の磁性粉を用いた磁性粉含有樹脂粒子は、磁性粉含有樹脂粒子の表面に露出した磁性粉から電荷が放出されにくいことから、電荷のリークは起こりにいくい。また、球状の磁性粉は、多面体状のものに比べて流動性に優れると共に、バインダ樹脂に対する分散性にも優れることから、バインダ樹脂中に均一に分散させるのが容易であり、個々の磁性粉含有樹脂粒子における磁性粉の分散状態にばらつきが生じるのを防止して、その帯電量を均一化することができ、感光体ドラム表面電位ムラも解消できる。しかし、球状の磁性粉を用いた磁性粉含有樹脂粒子は、磁性粉含有樹脂粒子の表面から露出した磁性粉の形状が丸みを帯びた球であるため、感光体ドラム表面研磨が弱く、感光体ドラム汚染を発生させてしまうという問題がある。 On the other hand, the spherical magnetic powder does not have a sharp apex or ridge line, and therefore, the magnetic powder-containing resin particles using the spherical magnetic powder release charges from the magnetic powder exposed on the surface of the magnetic powder-containing resin particles. Since it is difficult, charge leakage is unlikely to occur. In addition, spherical magnetic powder is excellent in fluidity as compared to a polyhedral one, and is excellent in dispersibility in the binder resin. Therefore, it can be easily dispersed uniformly in the binder resin. Variations in the dispersion state of the magnetic powder in the contained resin particles can be prevented, the charge amount can be made uniform, and unevenness in the surface potential of the photosensitive drum can be eliminated. However, since the magnetic powder-containing resin particles using spherical magnetic powder are rounded in the shape of the magnetic powder exposed from the surface of the magnetic powder-containing resin particles, the surface of the photoconductor drum is weakly polished, and the photoconductor There is a problem of causing drum contamination.
そこで、本発明の課題は、球状の磁性粉と多面体状の磁性粉の両方の長所を活かし、感光体ドラムに汚染、キズを発生させることなく、長期に亘って良好な画像を形成することができる磁性粉含有樹脂粒子と組み合わせる接触帯電装置及びこれを使用する画像形成装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to take advantage of both spherical magnetic powder and polyhedral magnetic powder and form a good image over a long period of time without causing contamination or scratches on the photosensitive drum. Another object of the present invention is to provide a contact charging device combined with magnetic powder-containing resin particles, and an image forming apparatus using the contact charging device.
上述した課題を解決するため、本発明では、第１に接触帯電装置として、静電潜像を形成する感光体の表面に接触し感光体を一様帯電させる帯電手段と、該帯電手段にバイアス電圧を印加するバイアス電源とを備える帯電装置において、その内部に磁石を設けたスリーブと、該スリーブ表面にブラシ状に保持された磁性粉含有樹脂粒子とを備え、磁性粉は、その粒子形状が６個の四角形で囲まれた凸多面体である六面体、又は、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体を基本とし、六面体又は八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有し、磁性粉含有樹脂粒子のブラシ上に形成された穂立ちを介してバイアス電圧により感光体を一様帯電させる。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, first, as a contact charging device, a charging unit that contacts the surface of a photosensitive member forming an electrostatic latent image and uniformly charges the photosensitive member, and a bias is applied to the charging unit. In a charging device comprising a bias power source for applying a voltage, a sleeve provided with a magnet therein, and magnetic powder-containing resin particles held in a brush shape on the sleeve surface, the magnetic powder has a particle shape It is basically a hexahedron that is a convex polyhedron surrounded by six squares, or an octahedron that is a convex polyhedron surrounded by eight triangles, and each vertex and ridge line of the hexahedron or octahedron is curved, The projected image has a portion that can be regarded as a straight line, and the photosensitive member is uniformly charged with a bias voltage via a spike formed on the brush of the magnetic powder-containing resin particles.
本発明では、第２に、磁性粉が、Ｆｅに対して０．１〜１０原子％の、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、およびＳｉから選ばれる少なくとも１種の元素を含むマグネタイトからなる。 In the present invention, secondly, the magnetic powder contains at least one element selected from Mn, Zn, Ni, Cu, Al, Ti, and Si in an amount of 0.1 to 10 atomic% with respect to Fe. Consists of.
本発明では、第３に、磁性粉の平均粒子径が、０．０１〜０．５０μｍである。 In the present invention, thirdly, the average particle size of the magnetic powder is 0.01 to 0.50 μm.
本発明では、第４に、磁性粉含有樹脂粒子の７９５．８ｋＡ／ｍの磁場における飽和磁化が５０〜８０Ａｍ２／ｋｇである。 In the present invention, fourthly, the saturation magnetization of the magnetic powder-containing resin particles in a magnetic field of 795.8 kA / m is 50 to 80 Am 2 / kg.
本発明では、第５に、磁性粉含有樹脂粒子の円形度が０．９４〜０．９８である。 In the present invention, fifthly, the circularity of the magnetic powder-containing resin particles is 0.94 to 0.98.
本発明では、第６に、磁性粉含有樹脂粒子の円形度は、磁性粉及び樹脂を含む混練物を気流粉砕した後、複数回機械粉砕することにより調整する。 In the present invention, sixthly, the circularity of the magnetic powder-containing resin particles is adjusted by mechanically pulverizing the kneaded material containing the magnetic powder and the resin a plurality of times after airflow pulverization.
第７に、本発明の画像形成装置は、上述した接触帯電装置と、感光体を像露光し静電潜像を形成させる露光手段と、静電潜像をトナーで現像する現像手段と、当該トナー像を記録体上に転写する転写手段と、トナー像を記録体上に定着する定着手段とを備える。 Seventhly, an image forming apparatus of the present invention includes the contact charging device described above, an exposure unit that exposes a photoconductor to form an electrostatic latent image, a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner, The image forming apparatus includes a transfer unit that transfers the toner image onto the recording body, and a fixing unit that fixes the toner image onto the recording body.
上述した粒子形状を有する磁性粉は、頂点と稜線がいずれも曲面状とされ、尖った頂点や稜線を有しないことから、感光体ドラム表面電位ムラが解消され、同時に、感光体ドラム表面キズをなくすことができる。 The magnetic powder having the above-described particle shape has both a vertex and a ridge line that are curved, and does not have a sharp vertex or ridge line. Can be eliminated.
また、この磁性粉は、上記のように多面体の頂点や稜線をいずれも曲面状としていることから、流動性、およびバインダ樹脂に対する分散性に優れており、バインダ樹脂中に均一に分散させるのが容易であって、個々の磁性粉含有樹脂粒子における磁性粉の分散状態にばらつきが生じるのを防止して、個々の磁性粉含有樹脂粒子の、帯電付与のしやすさを均一化することができる。 In addition, since the magnetic powder has curved surfaces at the vertices and ridges of the polyhedron as described above, it is excellent in fluidity and dispersibility with respect to the binder resin, and is uniformly dispersed in the binder resin. It is easy to prevent the dispersion of the magnetic powder in the individual magnetic powder-containing resin particles, and to make the chargeability of the individual magnetic powder-containing resin particles uniform. .
また、平均粒子径が０．０１μｍ未満である磁性粉は、磁性粉含有樹脂粒子の表面に露出する割合が増加し、露出した磁性粉から電流が過度に流れてしまい、感光体ドラム表面にピンホールを発生させてしまうという問題があること、一方、平均粒子径が０．５０μｍを超える磁性粉は、逆に、トナー粒子の表面に露出する割合が極端に減少し、感光体ドラム表面研磨性が極端に悪化し、感光体ドラム汚染を発生させてしまうという問題があること、そのため、磁性粉の平均粒子径は、０．０１〜０．５０μｍである必要があることを見出した。また、効果のバランスを考慮すると、磁性粉の平均粒子径は、上記の範囲内でも特に、０．０５〜０．３５μｍであるのが好ましい。磁性粉の平均粒子径は、例えば、倍率１万倍のＴＥＭ写真を例えば４倍に拡大し、例えば３００個の磁性粉について測定したマーチン半径（円相当半径）の平均値である。 Also, the magnetic powder having an average particle diameter of less than 0.01 μm increases the ratio of exposure to the surface of the magnetic powder-containing resin particles, and the current flows excessively from the exposed magnetic powder, so that the pin is applied to the surface of the photosensitive drum. On the other hand, there is a problem that holes are generated. On the other hand, the magnetic powder having an average particle diameter of more than 0.50 μm, on the contrary, the ratio of exposure to the surface of the toner particles is extremely reduced, and the surface of the photosensitive drum is polished. It has been found that there is a problem that the toner particles are extremely deteriorated and the photosensitive drum is contaminated. Therefore, the average particle size of the magnetic powder needs to be 0.01 to 0.50 μm. In consideration of the balance of effects, the average particle diameter of the magnetic powder is preferably 0.05 to 0.35 μm, even within the above range. The average particle diameter of the magnetic powder is, for example, an average value of Martin radii (equivalent circle radii) measured on, for example, 300 magnetic powders obtained by enlarging a TEM photograph with a magnification of 10,000 times, for example, four times.
磁性粉としては、フェライト、マグネタイトが好ましいが、磁性粉含有樹脂粒子に良好な磁気ブラシを形成させる為に磁気特性を付与することを考慮すると、Ｆｅに対して０．１〜１０原子％の、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、およびＳｉから選ばれる少なくとも１種の元素を含むマグネタイト（四三酸化鉄）からなるものを用いることが好ましい。これにより、頂点及び稜線を丸めた丸六面体又は丸八面体の磁性粒子が容易に得られる。 As the magnetic powder, ferrite and magnetite are preferable, but considering that magnetic properties are imparted to form a good magnetic brush on the magnetic powder-containing resin particles, 0.1 to 10 atomic% of Fe, It is preferable to use a magnetite (triiron tetroxide) containing at least one element selected from Mn, Zn, Ni, Cu, Al, Ti, and Si. Thereby, the magnetic particle of the round hexahedron or the round octahedron which rounded the vertex and the ridgeline is obtained easily.
磁性粉含有樹脂粒子に良好な磁気ブラシを形成させるためには、磁性粉含有樹脂粒子の７９５．８ｋＡ／ｍの磁場における飽和磁化が５０〜８０Ａｍ２／ｋｇであることであるのが好ましい。さらに、６０〜８０Ａｍ２／ｋｇであることがより好ましい。５０Ａｍ２／ｋｇ未満では、磁気ブラシが形成できず、また、感光体ドラムへの付着が発生してしまう。８０Ａｍ２／ｋｇを超えると、帯電ローラ内部に固定された磁石の磁気的拘束力増大により、磁気ブラシの自由度が失われ、磁気ブラシと感光体ドラム表面との接触が不安定になり、その結果、ドラム表面電位のムラが発生してしまい、画像ムラといった画像不良を引き起こす。同時に感光体ドラム表面にもキズを発生させてしまう。なお、飽和磁化の測定は、常温常湿（２０℃、６５％ＲＨ）で保管しておいた磁性粉含有樹脂粒子を５０ｍｇ程度取り分け円筒形のセルに挿入して、振動試料型磁力計（ＶＳＭ−Ｐ７・１５型：東英工業製）により、1分間でヒステリシスカーブを描かせて測定を行った。 In order to form a good magnetic brush on the magnetic powder-containing resin particles, it is preferable that the saturation magnetization of the magnetic powder-containing resin particles in a magnetic field of 795.8 kA / m is 50 to 80 Am 2 / kg. Furthermore, it is more preferable that it is 60-80 Am < 2 > / kg. If it is less than 50 Am 2 / kg, a magnetic brush cannot be formed, and adhesion to the photosensitive drum occurs. If it exceeds 80 Am 2 / kg, the degree of freedom of the magnetic brush is lost due to an increase in the magnetic binding force of the magnet fixed inside the charging roller, and the contact between the magnetic brush and the surface of the photosensitive drum becomes unstable. As a result, unevenness of the drum surface potential occurs, causing image defects such as image unevenness. At the same time, scratches are generated on the surface of the photosensitive drum. The saturation magnetization was measured by placing about 50 mg of magnetic powder-containing resin particles stored at room temperature and normal humidity (20 ° C., 65% RH) and inserting them into a cylindrical cell. -P7 / 15 type: manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.), a hysteresis curve was drawn in one minute and measurement was performed.
磁性粉含有樹脂粒子は、体積固有抵抗値が１０４〜１０９Ωｃｍとするとよいが、１０５〜１０９Ωｃｍであることが好ましく、１０６〜１０９Ωｃｍであることがより好ましい。体積固有抵抗値を上記範囲とすれば、感光体に良好な帯電性を付与することができる。磁性粉含有樹脂粒子の体積固有抵抗値が上記範囲よりも小さすぎると、感光体ドラム表面にピンホール等の欠陥が生じ、さらに、そこに集中して電荷が流れてしまい帯電部材および感光体ドラムの通電破壊が生じ、また、上記範囲よりも大きすぎると感光体に良好な帯電が行われなくなり帯電不良が生じてしまう。なお、磁性粉含有樹脂粒子の体積固有抵抗値の測定は、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製 Ｒ８３４０Ａ ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲを用い、１ｋｇの荷重をかけ、印加電圧ＤＣ１０Ｖにて求める。 Magnetic powder-containing resin particles have a volume may resistivity to 10 4 to 10 9 [Omega] cm, but preferably from 10 5 to 10 9 [Omega] cm, and more preferably 10 6 ~10 9 Ωcm. When the volume specific resistance value is within the above range, good chargeability can be imparted to the photoreceptor. If the volume resistivity of the magnetic powder-containing resin particles is too smaller than the above range, defects such as pinholes occur on the surface of the photosensitive drum, and further, electric charges flow in a concentrated manner on the surface of the photosensitive drum and the photosensitive drum. In addition, if it exceeds the above range, the photoreceptor is not charged satisfactorily and defective charging occurs. In addition, the measurement of the volume specific resistance value of the magnetic powder-containing resin particles is obtained by applying a load of 1 kg using an R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER manufactured by ADVANTEST and applying voltage of DC10V.
磁性粉含有樹脂粒子の体積平均粒子径は１０〜４０μｍであることが好ましい。体積平均粒子径が上記範囲よりも小さすぎると、磁気ブラシを構成する磁性粉含有樹脂粒子が感光体ドラムに付着しやすく、また、磁気ブラシとした時の磁性粉含有樹脂粒子の搬送性に劣る。一方、体積平均粒子径が上記範囲よりも大きすぎると、磁性粉含有樹脂粒子と感光体ドラムとの接触点が減少し注入帯電方法の帯電均一性が劣化する方向にある。上記体積平均粒子径は、より好ましくは１５〜３０μｍである。磁性粉含有樹脂粒子の体積平均粒子径の測定は、堀場製作所製レーザー回折式粒度分布測定器ＬＡ−５００を使用した。測定方法としては、試料０．２ｇを測りとり、溶媒としてメタノールを使用し、メタノールが入っているサンプルホルダーに該試料を少しずつ入れ、攪拌する。レーザー照射部にサンプル溶液を流し込み、データをとる。 The volume average particle diameter of the magnetic powder-containing resin particles is preferably 10 to 40 μm. When the volume average particle diameter is too smaller than the above range, the magnetic powder-containing resin particles constituting the magnetic brush are likely to adhere to the photosensitive drum, and the transportability of the magnetic powder-containing resin particles when used as a magnetic brush is poor. . On the other hand, when the volume average particle diameter is too larger than the above range, the contact point between the magnetic powder-containing resin particles and the photosensitive drum is decreased, and the charging uniformity of the injection charging method is deteriorated. The volume average particle diameter is more preferably 15 to 30 μm. The volume average particle diameter of the magnetic powder-containing resin particles was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer LA-500 manufactured by Horiba. As a measuring method, 0.2 g of a sample is measured, methanol is used as a solvent, the sample is put little by little in a sample holder containing methanol, and stirred. Pour the sample solution into the laser irradiation section and collect data.
また、感光体ドラム表面電位のムラをなくするためには、樹脂分散型帯電用磁性粒子の円形度は０．９４〜０．９８であることが好ましい。円形度０．９４未満では、樹脂分散型帯電用磁性粒子の角の存在により、樹脂分散型帯電用磁性粒子で形成されている磁気ブラシと感光体ドラム表面との接触面積が一定ではなくなり、その結果、感光体ドラム表面電位ムラが生じ、画像ムラを引き起こす。円形度が０．９８を超えると、感光体ドラム表面の樹脂分散型帯電用磁性粒子による研磨性が失われ、感光体ドラム汚染・付着が発生してしまう。より好ましくは、円形度は０．９５〜０．９８である。なお、樹脂分散型帯電用磁性粒子の円形度の測定は、以下のように行うことができる。すなわち、サンプリングした所定量（２０ｍｇ／５０ｃｃ）の樹脂分散型帯電用磁性粒子について、フロー式粒子像分析装置を用いて分析して、個々の樹脂分散型帯電用磁性粒子を平面に投影した投影像の周長Ｃ１を求める。また、かかる投影像と同じ面積の円を想定してその周長Ｃ２を求める。そして、両者の比Ｃ２／Ｃ１で表される円形度を算出する操作をサンプリングした樹脂分散型帯電用磁性粒子の全量について行って、円形度の累積曲線を求め、そのうちの中央累積値（５０％値）を平均値とする。フロー式粒子像分析装置は、ＳＹＳＭＥＸ株式会社製のＦＰＩＡ−２１００を用いた。 In order to eliminate unevenness of the surface potential of the photosensitive drum, the circularity of the resin-dispersed charging magnetic particles is preferably 0.94 to 0.98. If the circularity is less than 0.94, the contact area between the magnetic brush formed of the resin dispersed charging magnetic particles and the surface of the photosensitive drum is not constant due to the presence of the corners of the resin dispersed charging magnetic particles. As a result, the photosensitive drum surface potential unevenness occurs, causing image unevenness. When the circularity exceeds 0.98, the abrasiveness due to the resin-dispersed charging magnetic particles on the surface of the photosensitive drum is lost, and contamination and adhesion of the photosensitive drum occur. More preferably, the circularity is 0.95 to 0.98. The circularity of the resin-dispersed charging magnetic particles can be measured as follows. That is, a predetermined amount (20 mg / 50 cc) of sampled resin dispersed charging magnetic particles are analyzed using a flow type particle image analyzer, and each projected image of resin dispersed charging magnetic particles is projected onto a plane. Is obtained. Further, the circumference C2 is obtained assuming a circle having the same area as the projected image. Then, the operation for calculating the circularity represented by the ratio C2 / C1 is performed on the total amount of the resin-dispersed charging magnetic particles sampled to obtain a cumulative curve of the circularity, and the median cumulative value (50%) Value) is the average value. As the flow type particle image analyzer, FPIA-2100 manufactured by Sysmex Corporation was used.
本発明によれば、感光体ドラムに汚染、キズを発生させることなく、長期に亘って良好な画像を形成することができる接触帯電装置及びこれを使用する画像形成装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a contact charging device capable of forming a good image over a long period of time without causing contamination and scratches on a photosensitive drum, and an image forming apparatus using the contact charging device.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。但し、本実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等に特定的な記載があっても、本発明をそれに限定する趣旨ではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, even if there is a specific description in the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the present embodiment, the present invention is not limited thereto.
本発明では、接触帯電ローラ上に磁性粉含有樹脂粒子の穂立ちを形成し、これを感光体に接触させることにより感光体を一様帯電させる。そこで、磁性粉、磁性粉含有樹脂粒子、接触帯電装置、画像形成装置の順に説明する。 In the present invention, spikes of resin particles containing magnetic powder are formed on the contact charging roller, and the photosensitive member is uniformly charged by bringing it into contact with the photosensitive member. The magnetic powder, the magnetic powder-containing resin particles, the contact charging device, and the image forming apparatus will be described in this order.
［磁性粉］ 磁性粉は、図１に示すように、その粒子形状が、６個の四角形で囲まれた凸多面体である六面体（立方体、直方体）、又は、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体を基本とし、かつ六面体および八面体の各頂点および稜線が曲面状であると共に、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有する。すなわち、上記磁性粉は、例えば、八面体においては、図２に示す透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて撮影した写真（投影像）に見るように、八面体を基本として、その頂点と稜線が曲面状であり、電荷の放出点となる尖った頂点や稜線が存在しないことが特徴である。また、頂点と稜線が曲面状であるといっても、その曲率半径が大きすぎて、隣り合う頂点や稜線の曲面が繋がってしまって、投影像の外周部に直線とみなせる部分を有しない、球形に近いものではなく、図２に見るように、投影像の外周には直線とみなせる部分が残っており、八面体としての特徴を残している。 [Magnetic Powder] As shown in FIG. 1, the magnetic powder has a hexahedral shape (cube, rectangular parallelepiped) that is a convex polyhedron surrounded by six squares, or a convex that is surrounded by eight triangles. The octahedron, which is a polyhedron, is basically used, and each vertex and ridge line of the hexahedron and the octahedron are curved and have a portion that can be regarded as a straight line on the outer periphery of the projected image. That is, for example, in the octahedron, the above-mentioned magnetic powder is based on the octahedron and its apex and ridge line as seen in the photograph (projected image) taken using the transmission electron microscope (TEM) shown in FIG. Is a curved surface, and is characterized in that there are no sharp vertices or ridgelines as charge discharge points. Also, even if the vertex and ridge line are curved, the radius of curvature is too large, and the curved surfaces of adjacent vertices and ridge lines are connected, and there is no portion that can be regarded as a straight line on the outer periphery of the projected image. As shown in FIG. 2, a portion that can be regarded as a straight line remains on the outer periphery of the projected image, and the characteristic as an octahedron remains.
上記磁性粉は、平均粒子径が０．０１〜０．５０μｍである必要がある。平均粒子径が０．０１μｍ未満である磁性粉は、磁性粉含有樹脂粒子の表面に露出する割合が増加し、露出した磁性粉から電流が過度に流れてしまい、感光体ドラム表面にピンホールを発生させてしまう結果、画像不良を招くという問題がある。一方、平均粒子径が０．５０μｍを超える磁性粉は、逆に、トナー粒子の表面に露出する割合が極端に減少し、感光体ドラム表面研磨性が極端に悪化し、感光体ドラム汚染を発生させてしまう結果、特に画像形成を繰り返した際に画像不良を招くという問題がある。なお、効果のバランスを考慮すると、磁性粉の平均粒子径は、上記の範囲内でも特に、０．０５〜０．３５μｍであるのが好ましく、０．１５〜０．３０μｍであるのがさらに好ましい。磁性粉の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡によって撮影した写真（倍率１万倍）を４倍に拡大して、写真に写された３００個の磁性粉について測定したマーチン径（円相当径）の平均値である。 The magnetic powder needs to have an average particle diameter of 0.01 to 0.50 μm. The magnetic powder having an average particle diameter of less than 0.01 μm increases the ratio of exposure to the surface of the magnetic powder-containing resin particles, current flows excessively from the exposed magnetic powder, and pinholes are formed on the surface of the photosensitive drum. As a result of the generation, there is a problem that an image defect is caused. On the other hand, the magnetic powder having an average particle diameter exceeding 0.50 μm, on the contrary, the ratio of exposure to the surface of the toner particles is extremely reduced, the surface polishing property of the photosensitive drum is extremely deteriorated, and the photosensitive drum is contaminated. As a result, there is a problem that an image defect is caused particularly when image formation is repeated. In consideration of the balance of the effects, the average particle diameter of the magnetic powder is preferably 0.05 to 0.35 μm, more preferably 0.15 to 0.30 μm, even within the above range. . The average particle diameter of the magnetic powder is a Martin diameter (equivalent circle diameter) measured for 300 magnetic powders photographed by magnifying a photograph taken with a transmission electron microscope (magnification 10,000 times) four times. Is the average value.
磁性粉としては、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属やその合金、またはこれらの元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金、もしくは二酸化クロム等からなるものを挙げることができ、中でもフェライト、マグネタイトからなる磁性粉が好ましい。特に、磁性トナーに良好な磁気特性を付与することを考慮すると、磁性粉としては、Ｆｅに対して０．１〜１０原子％の、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、およびＳｉから選ばれる少なくとも１種の元素を含むマグネタイトによって形成した磁性粉を用いるのが好ましい。上記マグネタイトからなり、八面体の各頂点および稜線が曲面状であると共に、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有し、かつ平均粒子径がの範囲内に規定される磁性粉は、例えば、下記の方法によって製造することができる。 As magnetic powder, metals such as iron, cobalt, nickel, etc., alloys thereof, compounds containing these elements, or ferromagnetic elements that do not contain ferromagnetic elements, but exhibit ferromagnetism by appropriate heat treatment. In particular, an alloy made of chromium dioxide or the like is preferable, and magnetic powder made of ferrite or magnetite is preferable. In particular, in consideration of imparting good magnetic properties to the magnetic toner, the magnetic powder is from 0.1 to 10 atomic% of Mn, Zn, Ni, Cu, Al, Ti, and Si with respect to Fe. It is preferable to use magnetic powder formed of magnetite containing at least one selected element. Magnetic powder consisting of the above magnetite, each vertex and ridge line of the octahedron being curved, having a portion that can be regarded as a straight line at the outer periphery of the projected image, and having an average particle diameter within the range of For example, it can be produced by the following method.
［磁性粉の製造方法の一例］ 例えば、１．５ｍｏｌ／リットルのＦｅ２＋を含む硫酸第一鉄塩水溶液２６．７リットルを、あらかじめ反応容器中に準備した３．４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２５．９リットル（Ｆｅ２＋に対し１．１０当量に相当する）に加え、９０℃に加熱して、ｐＨを１０．５に維持しながら、水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩懸濁液を生成する。 [Example of Method for Producing Magnetic Powder] For example, a 3.4N sodium hydroxide aqueous solution prepared by previously preparing 26.7 liters of a ferrous sulfate aqueous solution containing 1.5 mol / liter of Fe 2+ in a reaction vessel. Ferrous salt suspension containing ferrous hydroxide colloid in addition to 9 liters (corresponding to 1.10 equivalents to Fe 2+ ) and heated to 90 ° C. to maintain pH at 10.5 Is generated.
次に、上記懸濁液の液温を９０℃に維持しながら、毎分１００リットルの空気を８０分間に亘って吹き込んで、第一鉄塩の酸化反応率が６０％になるまで酸化反応させる。 Next, while maintaining the liquid temperature of the suspension at 90 ° C., 100 liters of air is blown in over 80 minutes to cause oxidation reaction until the ferrous salt oxidation reaction rate reaches 60%. .
次に、上懸濁液に、そのｐＨが６．５になるように、硫酸水溶液を添加した後、液温を９０℃に維持しながら、毎分１００リットルの空気を５０分間に亘って吹き込んで、懸濁液中にマグネタイト粒子を生成させる。 Next, an aqueous sulfuric acid solution was added to the upper suspension so that the pH was 6.5, and then 100 liters of air was blown in for 50 minutes while maintaining the liquid temperature at 90 ° C. Thus, magnetite particles are generated in the suspension.
そして、上記マグネタイト粒子を含む懸濁液に、そのｐＨが１０．５になるように、水酸化ナトリウム水溶液を添加した後、液温を９０℃に維持しながら、毎分１００リットルの空気を２０分間に亘って吹き込んだ後、生成したマグネタイト粒子を常法により水洗し、濾別し、乾燥したのち、マグネタイト粒子の凝集物を粉砕する。そうすると、粒子形状が、八面体を基本とし、その頂点および稜線が曲面状であるマグネタイト粒子からなる磁性粉が合成される。 Then, after adding an aqueous sodium hydroxide solution to the suspension containing the magnetite particles so as to have a pH of 10.5, while maintaining the liquid temperature at 90 ° C., air of 100 liters per minute is added. After blowing for a minute, the produced magnetite particles are washed with water by a conventional method, filtered and dried, and then the aggregates of the magnetite particles are pulverized. Then, a magnetic powder composed of magnetite particles whose particle shape is based on an octahedron and whose apexes and ridges are curved is synthesized.
また、上記の合成反応を行う際に、水酸化アルカリ水溶液、もしくは水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に、水可溶性ケイ酸塩等の、水溶性の各種金属化合物を、各々の金属に換算して、Ｆｅに対して０．１〜１０原子％の割合で加えると、合成される磁性粉は、上で述べた、Ｆｅに対して、上記所定の割合でＭｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、およびＳｉから選ばれる少なくとも１種の元素を含むマグネタイトからなるものとなる。 In addition, when performing the above synthesis reaction, various water-soluble metal compounds such as water-soluble silicates are added to an aqueous alkali hydroxide solution or an aqueous ferrous salt reaction solution containing ferrous hydroxide colloid, respectively. When added in a proportion of 0.1 to 10 atomic% with respect to Fe, the magnetic powder synthesized is Mn, Zn, It consists of magnetite containing at least one element selected from Ni, Cu, Al, Ti, and Si.
磁性粉は、バインダ樹脂中に良好に分散させることを考慮すると、チタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、各種脂肪酸などの表面処理剤で表面処理を施してもよい。このうち、シラン系カップリング剤が好ましく、その具体的化合物としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン等が挙げられる。また、１分子中に２〜１２個のシロキサン単位を有し、かつ末端に位置するシロキサン単位に各々１個ずつ、ケイ素原子に結合した水酸基を含むジメチルポリシロキサン等を用いることもできる。 The magnetic powder may be subjected to a surface treatment with a surface treatment agent such as a titanium coupling agent, a silane coupling agent, an aluminum coupling agent, or various fatty acids in consideration of being well dispersed in the binder resin. . Of these, silane coupling agents are preferred, and specific compounds thereof include, for example, hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allyl Phenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilyl mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyl Dimethylacetoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenylethoxysilane, hexamethyldisiloxane 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, and the like. Further, dimethylpolysiloxane having 2 to 12 siloxane units in one molecule and one hydroxyl group bonded to a silicon atom, one for each siloxane unit located at the terminal, can also be used.
［磁性粉含有樹脂粒子］ 次に、接触帯電用の磁性粉含有樹脂粒子について、各構成成分ごとに説明する。 [Magnetic Powder-Containing Resin Particles] Next, the magnetic powder-containing resin particles for contact charging will be described for each component.
［バインダ樹脂］ バインダ樹脂としては、例えばポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等が挙げられ、特にポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。 [Binder resin] Examples of the binder resin include polystyrene resins, acrylic resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polyvinyl chloride resins, polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, polyvinyl alcohol resins, and vinyl ethers. Resin, N-vinyl resin, styrene-butadiene resin and the like, and polystyrene resin and polyester resin are particularly preferable.
ポリスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体の他、スチレンと他の単量体との２元もしくは３元以上の共重合体が挙げられる。スチレンと共重合させることができる他の単量体としては、例えばｐ−クロルスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフイン類；塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドテシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどの（メタ）アクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどの他のアクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物類などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用することもできるし、あるいは２種以上を組み合わせてスチレンと共重合させることもできる。 Examples of the polystyrene resin include a styrene homopolymer, and a binary or ternary or higher copolymer of styrene and another monomer. Other monomers that can be copolymerized with styrene include, for example, p-chlorostyrene; vinyl naphthalene; ethylene unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isobutylene; vinyl chloride, vinyl bromide, and fluoride. Vinyl halides such as vinyl; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, dodecyl acrylate, acrylic (Meth) acrylic acid esters such as n-octyl acid, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate; acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic Other acrylic acid derivatives such as vinyl; vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N- Examples thereof include N-vinyl compounds such as vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone. These may be used alone or in combination of two or more with styrene.
また、ポリエステル系樹脂としては、アルコール成分とカルボン酸成分とを縮重合または共縮重合させて得られる種々のポリエステル系樹脂が挙げられる。このうち、アルコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５ーペンタンジオール、１，４−シクロへキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，６−へキサンジオール、１，８−オクタンジオール等のジオール類；ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノール類；
ソルビトール、１，２，３，６−へキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエルスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセリン、ジグリセリン、２−メチルプロバントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の３価以上のアルコール類などが挙げられる。
Examples of the polyester resin include various polyester resins obtained by condensation polymerization or co-condensation polymerization of an alcohol component and a carboxylic acid component. Among these, as the alcohol component, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, Diols such as 1,5-pentanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol Bisphenols such as bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropylenated bisphenol A;
Sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentane Triol, glycerin, diglycerin, 2-methylprovantriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene Examples include alcohols.
また、カルボン酸成分としては、シュウ酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、アルキルコハク酸（ｎ−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸等）、アルケニルコハク酸（ｎ−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等）など２価のカルボン酸類；
１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−へキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロへキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール３量体酸などの３価以上のカルボン酸類などが挙げられる。
The carboxylic acid component includes oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid , Malonic acid, alkyl succinic acid (n-butyl succinic acid, isobutyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, isododecyl succinic acid, etc.), alkenyl succinic acid (n-butenyl succinic acid, isobutenyl succinic acid) Divalent carboxylic acids such as n-octenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, etc.];
1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4 -Butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) And trivalent or higher carboxylic acids such as methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, and empole trimer acid.
通常の画像形成装置において用いる熱定着手段によって、紙等の被印刷物の表面に良好に定着させることを考慮すると、ポリエステル系樹脂の軟化点は、８０〜１５０℃であるのが好ましく、９０〜１４０℃であるのがさらに好ましい。バインダ樹脂は、その一部が架橋構造を有しているのが好ましい。一部に架橋構造を導入することによって、定着性を低下させることなく、磁性粉含有樹脂粒子の保存安定性や形態保持性、耐久性等を向上させることができる。バインダ樹脂の一部を架橋構造とするためには、架橋剤を添加して樹脂を架橋させたり、熱硬化性樹脂を配合したりすればよい。 Considering that the surface of a printed material such as paper is satisfactorily fixed by a heat fixing unit used in a normal image forming apparatus, the softening point of the polyester resin is preferably 80 to 150 ° C., and preferably 90 to 140. More preferably, it is ° C. Part of the binder resin preferably has a crosslinked structure. By introducing a cross-linked structure in part, the storage stability, shape retention, durability, etc. of the magnetic powder-containing resin particles can be improved without deteriorating the fixability. In order to make a part of the binder resin have a crosslinked structure, a crosslinking agent may be added to crosslink the resin, or a thermosetting resin may be blended.
熱硬化性樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂や、シアネート樹脂等の１種または２種以上が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, novolac type epoxy resin, polyalkylene ether type epoxy resin, cycloaliphatic type epoxy resin, and cyanate resin. 1 type, or 2 or more types.
バインダ樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、５０〜６５℃であるのが好ましく、５０〜６０℃であるのがさらに好ましい。ガラス転移温度がこの範囲未満では、磁性粉含有樹脂粒子同士が融着しやすくなって保存安定性が低下するおそれがある。また、樹脂の強度が低いため、潜像保持体の表面に付着して離れなくなる、磁性粉含有樹脂粒子を生じるおそれもある。また、逆にガラス転移温度がこの範囲を超える場合には、紙等の被印刷物の表面への定着性が低下するおそれがある。 The glass transition temperature Tg of the binder resin is preferably 50 to 65 ° C, and more preferably 50 to 60 ° C. If the glass transition temperature is less than this range, the magnetic powder-containing resin particles are likely to be fused with each other, which may reduce storage stability. In addition, since the strength of the resin is low, there is a possibility of producing magnetic powder-containing resin particles that adhere to the surface of the latent image holding member and cannot be separated. On the other hand, when the glass transition temperature exceeds this range, the fixability to the surface of the substrate such as paper may be lowered.
なお、バインダ樹脂のガラス転移温度は、例えば示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した吸熱曲線における、比熱の変化点から求めることができる。具体的には、例えば、セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−６２００を用い、測定試料１０ｍｇをアルミパン中に入れると共に、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲２５〜２００℃、昇温速度１０℃／分で、常温、常圧下で測定を行って、得られた吸熱曲線における比熱の変化点から、バインダ樹脂のガラス転移温度を求めることができる。 In addition, the glass transition temperature of binder resin can be calculated | required from the change point of specific heat in the endothermic curve measured, for example using the differential scanning calorimeter (DSC). Specifically, for example, a differential scanning calorimeter DSC-6200 manufactured by Seiko Instruments Inc. is used, and 10 mg of a measurement sample is put in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and a measurement temperature range of 25 to 200 ° C. The glass transition temperature of the binder resin can be determined from the change point of specific heat in the endothermic curve obtained by measuring at a temperature increase rate of 10 ° C./min and at normal temperature and normal pressure.
［ワックス］ ワックスは、磁性粉含有樹脂粒子作製の際、加工を補助する目的で添加することが可能である。主として、混練工程における加工補助剤として有効である。 [Wax] Wax can be added for the purpose of assisting processing in the production of magnetic powder-containing resin particles. It is mainly effective as a processing aid in the kneading process.
ワックスとしては、例えばポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のオレフイン系ワックス類；カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系ワックス類；モンタンワックス等の鉱物系ワックス類；石炭及び天然ガス等からフィッシャー・トロプシュ法により作製されるフィッシャー・トロプシュワックス類；パラフインワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス類；エステル系ワックス類；テフロン（登録商標）系ワックス類等の中から１種または２種以上を選択して使用することができる。 Examples of the wax include olefin waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax; plant waxes such as carnauba wax, rice wax and candelilla wax; mineral waxes such as montan wax; Fischer-Tropsch wax produced by the Tropsch method; petroleum wax such as paraffin wax and microcrystalline wax; ester wax; Teflon (registered trademark) wax, etc. Can be used.
ワックスの、磁性粉含有樹脂粒子中に占める割合は、１〜５質量％であるのが好ましい。ワックスの割合がこの範囲未満では、磁性粉含有樹脂粒子作製の際、特に混練工程においてシリンダーヘッドが詰まる等の不具合が生じる。逆にこの範囲を超える場合には、感光体ドラム表面にワックス成分が付着し、感光体ドラム汚染を引き起こす。 The proportion of the wax in the magnetic powder-containing resin particles is preferably 1 to 5% by mass. When the ratio of the wax is less than this range, problems such as clogging of the cylinder head occur in the magnetic powder-containing resin particle production, particularly in the kneading process. Conversely, when this range is exceeded, a wax component adheres to the surface of the photosensitive drum, causing contamination of the photosensitive drum.
［抵抗調整剤］ 磁性粉含有樹脂粒子には、抵抗調整剤として、カーボンブラック等の導電性物質を含有させるができる。例えばライオン（株）製ケッチェンブラックＥＣ、三菱化学（株）製ＭＡ−１００等使用することができる。これらを磁性粉含有樹脂粒子に添加させることにより、所望の体積固有抵抗値を得ることが可能となる。 [Resistance Adjustment Agent] The magnetic powder-containing resin particles can contain a conductive material such as carbon black as a resistance adjustment agent. For example, Ketjen Black EC manufactured by Lion Corporation, MA-100 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and the like can be used. By adding these to the magnetic powder-containing resin particles, a desired volume specific resistance value can be obtained.
［磁性粉含有樹脂粒子の製造］ 磁性粉含有樹脂粒子は、上記の各成分を、ヘンシェルミキサー等の撹拌混合機を使用して混合し、次いで押出機等の混練機を用いて混練したのち、冷却し、さらに粉砕すると共に、必要に応じて分級することで製造される。また上記の各成分を湿式混合してもよい。かくして製造される磁性粉含有樹脂粒子は、体積基準の中心粒径が１０〜４０μｍであるのが好ましい。 [Production of Magnetic Powder-Containing Resin Particles] The magnetic powder-containing resin particles are prepared by mixing the above components using a stirring mixer such as a Henschel mixer, and then kneading using a kneader such as an extruder. It is manufactured by cooling, further pulverizing, and classifying as necessary. Moreover, you may wet-mix said each component. The magnetic powder-containing resin particles thus produced preferably have a volume-based center particle size of 10 to 40 μm.
［接触帯電装置］ 次に、図３を参照して、接触帯電装置Ａについて説明する。全体としてＡで示した接触帯電装置はスリーブ１を有しており、例えば、アルミニウムの円筒の表面に導電性ゴムなどを被覆したものである。スリーブ１は、その内部には固定した磁石１５を設けスリーブ１を回転させつつ、その表面に後述する磁性粉含有樹脂粒子１１の穂立ち（磁気ブラシ）を形成する。そしてこの磁性粉含有樹脂粒子１１の穂立ちを感光体１０の表面に接触させ、スリーブ１にバイアス電源１２は、接触帯電ローラ１にバイアス電圧（直流電圧、又は、直流重畳交流電圧）を印加することで感光体１０を一様に帯電させる。
なお、上記説明ではスリーブを回転させスリーブ１の内部に配置させた磁石１５を固定して説明したが、磁気ブラシを感光体１０に接触させつつ回転させればよいため、スリーブ１を固定し、磁石を回転させる構造を採用することもできる。
[Contact Charging Device] Next, the contact charging device A will be described with reference to FIG. The contact charging device indicated by A as a whole has a sleeve 1, for example, a surface of an aluminum cylinder covered with conductive rubber or the like. The sleeve 1 is provided with a fixed
In the above description, the
［画像形成装置］ 次に、図３を参照して、画像形成装置の１例について説明する。まず、磁性粉含有樹脂粒子１１の穂立ちにより、感光体１０が一様に帯電された後、露光手段３により像露光が行われ、感光体上に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像手段（現像ローラ）４上のトナー４１により現像される。トナー４１は、電源４２からの現像バイアス電圧により感光体１０に向かって飛翔し静電潜像が現像される。このトナー像は、さらに、用紙などの記録体に転写手段により転写され、さらに定着手段（加熱ローラ６、加圧ローラ７）により定着される。このように画像形成が終了すると、感光体１０上に残留するトナー４１をクリーニング手段８によりクリーニングし、さらに、残留電位を除電手段９により除去する。
[Image Forming Apparatus] Next, an example of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. First, the
なお、現像用トナー４１は、接触帯電用の磁性粉含有樹脂粒子１１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、現像用トナー４１は、公知のものを使用することができる。
The developing
次に、画像形成装置の主たる構成要件について説明する。 Next, main structural requirements of the image forming apparatus will be described.
現像手段４では、磁性１成分ジャンピング現像方法により、固定磁石を内蔵して回転し、その表面に、磁性トナーの薄層が形成される現像剤担持体とを、薄層と潜像保持体とが接触しないように間隙を保持して対峙させた状態で、薄層から、磁性トナー４１を潜像保持体の表面に飛翔させて、静電潜像をトナー像に顕像化した後、形成したトナー像を紙等の被印刷物の表面に転写手段５により転写し、定着手段６により定着して画像形成するに際し、磁性トナーとして丸８面体磁性粒子を含有する磁性トナー４１を使用する。なお、現像ローラとしては、従来公知の種々の材料からなるものを用いることができ、特に、アルミニウム製またはステンレス鋼製の現像剤担持体を用いるのが好ましい。
In the developing
露光手段３は、反射原稿を感光体ドラム上に結像する光学系、画像信号で変調され感光体ドラム軸方向に走査されるレーザ光、感光体ドラム軸方向に配列されたＬＥＤアレイなどである。 The exposure means 3 is an optical system that forms an image of a reflection original on a photosensitive drum, a laser beam that is modulated by an image signal and scanned in the photosensitive drum axial direction, an LED array that is arranged in the photosensitive drum axial direction, and the like. .
感光体ドラム１０表面の潜像保持体としては、有機または無機の、従来公知の種々の感光体が使用できる。このうち、無機の感光体としては、例えば、導電性基体上に、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム等の無機光導電材料の薄膜からなる感光層を形成したもの等が挙げられる。また、有機の感光体としては、導電性基体上に、単層型または積層型の、有機の感光層を形成したものが挙げられ、このうち単層型の感光層としては、電荷発生剤、電荷輸送剤等をバインダ樹脂中に分散させたものが挙げられる。また、積層型の感光層としては、電荷発生剤からなる電荷発生層と、電荷輸送剤をバインダ樹脂中に分散させた電荷輸送層とをこの順に、または逆の順に積層したもの等が挙げられる。
As the latent image holding member on the surface of the
感光体の表面に残留した磁性トナー４１をクリーニング除去するためのクリーニング手段７としては、感光体の表面に圧接させた弾性ブレードを用いるのが好ましい。また、弾性ブレードとしては、ゴムや軟質の樹脂等からなる、従来公知の種々の弾性ブレードを採用することができる。具体的には、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ウレタン樹脂等からなる弾性ブレードが挙げられる。弾性ブレードは、トナーを良好にクリーニング除去すると共に、感光体の表面に圧接痕等を生じないことを考慮すると、１０〜５０ｇ／ｃｍの線圧で圧接させるのが好ましい。
As the cleaning means 7 for cleaning and removing the
除電ランプ９は、白色光源などであり、画像形成後の残留電位を除去し、次の画像形成に備える。 The static elimination lamp 9 is a white light source or the like, removes the residual potential after image formation, and prepares for the next image formation.
定着手段の加熱ローラ６１は、例えば、アルミにニウム円筒の外周にシリコーンゴムなどを被覆したものであり、円筒内部には、抵抗加熱体や石英ランプなどの熱源を有する。また、加圧ローラ６２は、例えば、アルミニウム円筒の外周にシリコーンゴムなどを被覆したものである。 The heating roller 61 of the fixing unit is, for example, one obtained by coating aluminum with a silicone rubber or the like on the outer periphery of a aluminum cylinder, and has a heat source such as a resistance heater or a quartz lamp inside the cylinder. In addition, the pressure roller 62 is formed, for example, by coating the outer periphery of an aluminum cylinder with silicone rubber or the like.
［実施例］ 以下、実施例について説明する。 [Examples] Examples will be described below.
磁性粉の平均粒子径の測定のため、透過型電子顕微鏡によって撮影した写真（倍率１万倍）を４倍に拡大して、写真に写された３００個の磁性粉についてマーチン径（円相当径）を測定し、その平均値を求めて、磁性粉の平均粒子径とした。 In order to measure the average particle diameter of the magnetic powder, the photograph taken with a transmission electron microscope (magnification 10,000 times) was magnified 4 times, and the 300 diameters of the 300 magnetic powders taken in the photograph (equivalent circle diameter) ) Was measured, and the average value was obtained as the average particle size of the magnetic powder.
バインダ樹脂の合成のため、温度計、かく拌機、窒素導入管、および還流管を接続した反応容器中にキシレン３００質量部を入れ、窒素導入管から継続的に窒素を導入しながら、反応容器を加熱して液温を１７０℃に維持しつつ、スチレン８４５質量部、アクリル酸ｎ−ブチル１５５質量部、およびジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド８．５質量部をキシレン１２５質量部に溶解した溶液を、上記反応容器中に３時間かけて滴下し、滴下終了後、１７０℃でさらに１時間かく拌を続けたのち、溶剤を除去して、バインダ樹脂としてのスチレン−アクリル酸ｎ−ブチル共重合体を製造した。 In order to synthesize the binder resin, 300 parts by mass of xylene was put into a reaction vessel connected with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introduction tube, and a reflux tube, and while introducing nitrogen continuously from the nitrogen introduction tube, the reaction vessel And a solution of 845 parts by mass of styrene, 155 parts by mass of n-butyl acrylate, and 8.5 parts by mass of di-tert-butyl peroxide in 125 parts by mass of xylene. Then, the mixture was dropped into the reaction vessel over 3 hours, and after completion of the dropwise addition, stirring was further continued at 170 ° C. for 1 hour, and then the solvent was removed to obtain a styrene-n-butyl acrylate copolymer as a binder resin. Manufactured.
樹脂分散型帯電用磁性粒子の製造のため、磁性粉としては、Ｆｅに対して１．１原子％のＺｎを含むマグネタイトからなり、粒子形状が、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体を基本とし、八面体の各頂点および稜線が曲面状であると共に、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有し、平均粒子径が０．２２μｍである磁性粉を用いた。 For the production of resin-dispersed charging magnetic particles, the magnetic powder is a convex polyhedron made of magnetite containing 1.1 atomic% of Zn with respect to Fe, and the particle shape is surrounded by eight triangles. A magnetic powder having an octahedron as a base, each vertex and ridge line of the octahedron being curved, having a portion that can be regarded as a straight line on the outer peripheral portion of the projected image, and an average particle diameter of 0.22 μm was used.
合成したバインダ樹脂１１質量部と、上記の磁性粉８５質量部と、離型剤としてポリプロピレンワックス〔三洋化成（株）製のユーメックス１１０ＴＳ〕２質量部と、抵抗調整剤として導電性カーボンブラック〔ライオン（株）製のケッチェンブラックＥＣ〕２質量部とを、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、２軸押出機を用いて混練し、冷却した後、ハンマーミルを用いて粗粉砕した。 11 parts by weight of the synthesized binder resin, 85 parts by weight of the above magnetic powder, 2 parts by weight of polypropylene wax [Yumex 110TS manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.] as a release agent, and conductive carbon black [Lion as a resistance adjuster (Ketjen Black EC, Inc.) 2 parts by mass were mixed using a Henschel mixer, kneaded using a twin screw extruder, cooled, and then roughly pulverized using a hammer mill.
なお、円形度の調整は、気流式粉砕機にかけた後、機械式粉砕機を通過させることにより向上させることができる。また機械式に複数回通過させるなどの粉砕工程での処理や、回転ブレードを用いる衝撃式粉体処理装置により樹脂分散型帯電用磁性粒子の形状制御、表面制御を加えることができる。回転ブレードを用いた衝撃式粉体処理装置は、奈良機械社製のハイブリダイゼーションシステムやターボ工業社製の衝撃式微粉砕機などの公知のシステムを使うことができる。本発明のように樹脂分散型帯電用磁性粒子の形状制御を精密に、かつ全体に均一な処理を施すためには、回転ブレードを搭載した処理装置を用いる方法が好適である。もちろん、加熱処理（サフュージョンシステムなど）、噴霧式球体製造装置を用いることも可能である。 The circularity can be adjusted by passing through a mechanical pulverizer after passing through an airflow pulverizer. In addition, shape control and surface control of the resin-dispersed charging magnetic particles can be applied by processing in a pulverization process such as mechanically passing a plurality of times, or by an impact-type powder processing apparatus using a rotating blade. As the impact type powder processing apparatus using a rotating blade, a known system such as a hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. or an impact type fine pulverizer manufactured by Turbo Industry Co., Ltd. can be used. In order to precisely control the shape of the resin-dispersed charging magnetic particles as in the present invention and to perform uniform processing on the entire surface, a method using a processing apparatus equipped with a rotating blade is suitable. Of course, it is also possible to use a heat treatment (such as a sufusion system) or a spray sphere manufacturing apparatus.
次いで、気流式分級機を用いて分級して、円形度０．９６、７９５．８ｋＡ／ｍの磁場における飽和磁化が７３Ａｍ２／ｋｇ、体積固有抵抗２×１０７Ωｃｍ、体積基準の中心粒径が２２μｍである磁性粉含有樹脂粒子（樹脂分散型帯電用磁性粒子）を製造した。 Subsequently, classification is performed using an airflow classifier, and the saturation magnetization in a magnetic field of circularity 0.96, 795.8 kA / m is 73 Am 2 / kg, volume resistivity 2 × 10 7 Ωcm, volume-based center particle diameter Magnetic powder-containing resin particles (resin dispersion type magnetic particles for charging) having a particle size of 22 μm were produced.
上記磁性粉含有樹脂粒子を評価するため、有機感光体を搭載した磁性１成分ジャンピング現像方式の、レーザープリンタ、静電式複写機、および普通紙ファクシミリ装置の機能を兼ね備えた複合機〔京セラミタ（株）製のＫＭ−１６５０、感光体の線速：１００ｍｍ／ｓ、現像剤担持体の線速：１６０ｍｍ／ｓ〕を改造して接触帯電装置を搭載した。なお、現像用トナーは、磁性１成分トナーであり、磁性粉含有樹脂粒子と同じである。 In order to evaluate the magnetic powder-containing resin particles, a multi-function machine [Kyocera Mita (Kyocera Mita), which combines the functions of a laser printer, electrostatic copying machine, and plain paper facsimile machine of a magnetic one-component jumping development system equipped with an organic photoreceptor KM-1650 manufactured by Co., Ltd., linear speed of photoconductor: 100 mm / s, linear speed of developer carrier: 160 mm / s] were modified, and a contact charging device was mounted. The developing toner is a magnetic one-component toner and is the same as the magnetic powder-containing resin particles.
（１） 感光体ドラム表面キズ：上記粒子帯電用に改造した複合機を用いて、ＩＳＯ４％原稿を１０万枚、連続画像形成した後、感光体ドラム表面を目視観察し、下記の基準で評価を行った。
○：感光体ドラム表面キズは全く観察されなかった。
△：感光体ドラム表面キズがわずかに観察された。
×：強い感光体ドラム表面キズが観察された。
(1) Scratches on the surface of the photosensitive drum: Using the above-described multifunction machine modified for particle charging, 100,000 images of
○: No scratches on the surface of the photosensitive drum were observed.
Δ: Slight scratches on the photosensitive drum surface were observed.
X: Strong scratches on the surface of the photosensitive drum were observed.
（２） 感光体ドラム汚染・付着：上記（１）と同様、感光体ドラム表面を目視観察し下記の基準で評価を行った。
○：感光体ドラム汚染・付着は全く観察されなかった。
△：感光体ドラム汚染・付着が僅かに観察された。
×：強い感光体ドラム汚染・付着が観察された。
(2) Photoconductor drum contamination / attachment: As in (1) above, the surface of the photoconductor drum was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: No contamination or adhesion of the photosensitive drum was observed.
Δ: Slight contamination or adhesion of the photosensitive drum was observed.
X: Strong photoconductor drum contamination and adhesion were observed.
（３） 感光体ドラム表面電位均一性：上記（１）と同様、画像の地カブリを目視観察し、下記の基準で評価を行った。
○：帯電ムラによる地カブリの発生なし
△：帯電ムラによる地カブリが軽微に発生する
×：帯電ムラによる地カブリが顕著に発生する
(3) Photoconductor drum surface potential uniformity: As in (1) above, the background fogging of the image was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: Ground fogging due to uneven charging Δ: Ground fogging due to charging unevenness slightly occurs ×: Ground fogging due to charging unevenness occurs remarkably
以上の結果を表１に示す。 The results are shown in Table 1.
表１に示すとおり、丸八面体及び丸六面体により強硬な結果を得た。 As shown in Table 1, tough results were obtained with a round octahedron and a round hexahedron.
磁性粉の平均粒子径の検討のため、実施例３、４、比較例４、５を作成した。磁性粉として、実施例１で使用したのと同じ組成のマグネタイトからなり、粒子形状が、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体状で、かつその頂点および稜線が曲面状であると共に、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有する、平均粒子径が０．００６μｍ（比較例４）、０．０１６μｍ（実施例３）、０．０２２μｍ（実施例１）、０．３９μｍ（実施例４）、および０．６４μｍ（比較例５）である磁性粉を同量、用いたこと以外は実施例１と同様にして、体積基準の中心粒径が２２μｍである樹脂分散型帯電用磁性粒子を製造した。 Examples 3 and 4 and Comparative Examples 4 and 5 were prepared for examining the average particle size of the magnetic powder. The magnetic powder is composed of magnetite having the same composition as that used in Example 1, the particle shape is an octahedral shape that is a convex polyhedron surrounded by eight triangles, and the apexes and ridges thereof are curved. In addition, the average particle diameter is 0.006 μm (Comparative Example 4), 0.016 μm (Example 3), 0.022 μm (Example 1), and 0.39 μm. Resin-dispersed charging with a volume-based center particle size of 22 μm in the same manner as in Example 1 except that the same amount of magnetic powder of (Example 4) and 0.64 μm (Comparative Example 5) was used. Magnetic particles were produced.
評価は先程と同様の内容で行った。結果を、実施例１の結果と併せて表２に示す。
表２に示すとおり、平均粒子径０．２２μｍ、０．３９μｍにより強硬な結果を得た。 As shown in Table 2, tough results were obtained with an average particle size of 0.22 μm and 0.39 μm.
樹脂分散型帯電用磁性粒子の磁気特性検討のため、実施例５、６、比較例６、７を作成した。磁性粉として、実施例１で使用したのと同じ組成のマグネタイトからなり、粒子形状が、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体状で、かつその頂点および稜線が曲面状であると共に、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有し、樹脂分散型帯電用磁性粒子の７９５．８ｋＡ／ｍの磁場における飽和磁化が４５Ａｍ２／ｋｇ（比較例６）、５３Ａｍ２／ｋｇ（実施例５）、７３Ａｍ２／ｋｇ（実施例１）、７７Ａｍ２／ｋｇ（実施例６）、および８３Ａｍ２／ｋｇ（比較例７）でになるよう磁性粉の添加量を調整した以外は実施例１と同様にして、体積基準の中心粒径が２２μｍである樹脂分散型帯電用磁性粒子を製造した。 Examples 5 and 6 and Comparative Examples 6 and 7 were prepared in order to study the magnetic characteristics of the resin-dispersed charging magnetic particles. The magnetic powder is composed of magnetite having the same composition as that used in Example 1, the particle shape is an octahedral shape that is a convex polyhedron surrounded by eight triangles, and the apexes and ridges thereof are curved. In addition, there is a portion that can be regarded as a straight line in the outer peripheral portion of the projected image, and the saturation magnetization in the magnetic field of 795.8 kA / m of the resin dispersed charging magnetic particles is 45 Am 2 / kg (Comparative Example 6), 53 Am 2 / kg. (Example 5), except that the amount of magnetic powder added was adjusted to be 73 Am 2 / kg (Example 1), 77 Am 2 / kg (Example 6), and 83 Am 2 / kg (Comparative Example 7). In the same manner as in Example 1, resin-dispersed charging magnetic particles having a volume-based center particle size of 22 μm were produced.
評価は先程と同様の内容で行った。結果果を、実施例１の結果と併せて表３に示す。
尚、上記（１）と同様、磁気ブラシの形成状態を目視観察し、下記の基準で評価を行った。
○：磁気ブラシ形成状態が良い。
×：磁気ブラシ形成状態が悪い。
Evaluation was performed with the same contents as before. The results are shown in Table 3 together with the results of Example 1.
In the same manner as (1) above, the formation state of the magnetic brush was visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: The magnetic brush formation state is good.
X: The magnetic brush formation state is bad.
表３に示すとおり、７３Ａｍ２／ｋｇ、７７Ａｍ２／ｋｇにより良好な結果を得た。 As shown in Table 3, good results were obtained with 73 Am 2 / kg and 77 Am 2 / kg.
樹脂分散型帯電用磁性粒子の円形度の検討のため、実施例７、８、比較例８、９を作成した。磁性粉として、実施例１で使用したのと同じ組成の樹脂分散型帯電用磁性粒子の円形度を、粉砕工程を調整することにより、以下の円形度を得た。円形度の他の特性、実施例１と同じである。０．９２（比較例８）、０．９５（実施例７）、０．９７（実施例８）、０．９９（比較例９）。 Examples 7 and 8 and Comparative Examples 8 and 9 were prepared for examining the circularity of the resin-dispersed charging magnetic particles. As the magnetic powder, the following circularity was obtained by adjusting the circularity of the resin-dispersed charging magnetic particles having the same composition as used in Example 1 in the pulverization step. Other characteristics of the circularity are the same as those in the first embodiment. 0.92 (Comparative Example 8), 0.95 (Example 7), 0.97 (Example 8), 0.99 (Comparative Example 9).
評価は先程と同様の内容で行った。結果を、実施例１の結果と併せて表４に示す。
表４に示すとおり、円軽度０．９５、０．９６、０．９７により良好な結果を得た。 As shown in Table 4, good results were obtained with the lightness of 0.95, 0.96, and 0.97.
本発明は、磁性粉含有樹脂粒子の穂立ちを感光体に接触させて感光体を一様帯電させる接触帯電装置及びこれを使用する画像形成装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a contact charging device that uniformly charges a photosensitive member by bringing the spikes of resin particles containing magnetic powder into contact with the photosensitive member and an image forming apparatus using the same.
１ 接触帯電ローラ
１１ 磁性粉含有樹脂粒子
１２ バイアス電源
３ 露光手段
４ １成分ジャンピング現像手段
４１ 現像用１成分トナー
５ 転写手段
６ 加熱ローラ
７ 加圧ローラ
８ クリーニング手段
９ 除電手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
その内部に磁石を設けたスリーブと、該スリーブ表面にブラシ状に保持された磁性粉含有樹脂粒子とを備え、
前記磁性粉は、その粒子形状が６個の四角形で囲まれた凸多面体である六面体、又は、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体を基本とし、前記六面体又は八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有し、
前記磁性粉含有樹脂粒子のブラシ上に形成された穂立ちを介して前記バイアス電圧により前記感光体を一様帯電させることを特徴とする接触帯電装置。 In a charging device comprising: a charging unit that contacts a surface of a photoconductor that forms an electrostatic latent image to uniformly charge the photoconductor; and a bias power source that applies a bias voltage to the charging unit.
A sleeve provided with a magnet therein, and magnetic powder-containing resin particles held in a brush shape on the sleeve surface,
The magnetic powder is basically a hexahedron that is a convex polyhedron surrounded by six quadrangles, or an octahedron that is a convex polyhedron surrounded by eight triangles, and each of the hexahedron or octahedron. The vertices and ridges are curved and have a portion that can be regarded as a straight line on the outer periphery of the projected image,
A contact charging device, wherein the photosensitive member is uniformly charged by the bias voltage through a spike formed on a brush of the magnetic powder-containing resin particles.
前記円形度を調整するため、
当該磁性粉及び当該樹脂を含む混練物を気流粉砕する工程と、
複数回機械粉砕する工程とを含むことを特徴とする磁性粉含有樹脂粒子の製造方法。 A method for producing the magnetic powder-containing resin particles according to claim 5,
To adjust the circularity,
A step of air-flow grinding the kneaded product containing the magnetic powder and the resin;
And a step of mechanically pulverizing a plurality of times.
前記感光体を露光し静電潜像を形成させる露光手段と、
前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記トナー像を記録体上に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録体上に定着する定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 A contact charging device according to claim 1;
Exposure means for exposing the photoreceptor to form an electrostatic latent image;
Developing means for developing the electrostatic latent image as a toner image;
Transfer means for transferring the toner image onto a recording medium;
An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes the toner image on the recording body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006089101A JP2007264296A (en) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Contact charger and image forming device using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006089101A JP2007264296A (en) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Contact charger and image forming device using same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007264296A true JP2007264296A (en) | 2007-10-11 |
Family
ID=38637347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006089101A Pending JP2007264296A (en) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Contact charger and image forming device using same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007264296A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111996425A (en) * | 2020-08-30 | 2020-11-27 | 中南大学 | High-strength Al-Zn-Mg-Cu aluminum alloy and preparation method thereof |
-
2006
- 2006-03-28 JP JP2006089101A patent/JP2007264296A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111996425A (en) * | 2020-08-30 | 2020-11-27 | 中南大学 | High-strength Al-Zn-Mg-Cu aluminum alloy and preparation method thereof |
| CN111996425B (en) * | 2020-08-30 | 2021-11-30 | 中南大学 | High-strength Al-Zn-Mg-Cu aluminum alloy and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7400849B2 (en) | Image forming apparatus with a magnetic one-component toner | |
| US7582400B2 (en) | Magnetic toner and image forming method using the same | |
| JP4616137B2 (en) | Magnetic toner and image forming method using the same | |
| JP5396499B2 (en) | Toner for electrostatic latent image development | |
| JP5713966B2 (en) | Image forming method | |
| JP5364660B2 (en) | Toner for electrostatic latent image development | |
| JP5868819B2 (en) | Toner for electrostatic latent image development | |
| JP2007264296A (en) | Contact charger and image forming device using same | |
| JP4644106B2 (en) | Magnetic toner and image forming method using the same | |
| JP2007256860A (en) | Electrophotographic transfer device having transfer roller wound with ion conductive material, and image forming apparatus using same | |
| JP2007101745A (en) | Magnetic monocomponent toner, and developing unit and image forming apparatus using the same | |
| JP5250389B2 (en) | Toner for electrophotography and image forming method using the same | |
| JP2007264452A (en) | Image forming method | |
| JP2007206530A (en) | Magnetic toner and image forming method using the same | |
| JP2007256861A (en) | Transfer device in electrophotography and image forming apparatus using the same | |
| JP2009008699A (en) | Developing device in image forming apparatus and image forming apparatus using the developing device | |
| JP2007322725A (en) | Developing device in image forming apparatus | |
| JP4897322B2 (en) | Magnetic toner for two-component developer and image forming method using the developer | |
| JP2007322446A (en) | Magnetic toner for two-component developer and image forming method using developer | |
| US7575839B2 (en) | Magnetic toner for two-component developer and image forming method using the developer | |
| JP3342460B2 (en) | Image forming method and image forming developer | |
| JP2006301306A (en) | Magnetic toner and image forming method using the same | |
| JP2009008700A (en) | Electrophotography fixing device having fixing film and image forming apparatus using it | |
| JP2005351912A (en) | Magnetic monocomponent toner | |
| JP2005156985A (en) | Magnetic single component toner for developing electrostatic latent image |