(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体を帯電する帯電用磁性粒子において、該帯電用磁性粒子が、磁性粒子と、該磁性粒子表面を被覆する第１コート層と、該第１コート層の表面を被覆する第２コート層とを有し、
前記第１コート層は炭素数が６以上のアルキル鎖を有する化合物を含有し、該第２コート層は含窒素材料を含有することを特徴とする帯電用磁性粒子。
【請求項２】
前記第１コート層のキュア温度は前記第２コート層のキュア温度より高温である請求項１記載の帯電用磁性粒子。
【請求項３】
前記含窒素材料はアミノ基を含有する材料である請求項１または２記載の帯電用磁性粒子。
【請求項４】
前記アミノ基を含有する含窒素材料は、チタン、珪素、アルミニウム、ジルコニウムから選ばれる金属を中心金属とするカップリング剤である請求項３記載の帯電用磁性粒子。
【請求項５】
前記炭素数が６以上のアルキル鎖を有する化合物は、チタン、珪素、アルミニウム、ジルコニウムから選ばれる金属を中心金属とするカップリング剤である請求項１記載の帯電用磁性粒子。
【請求項６】
静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体を帯電する帯電部材において、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に磁気力によって担持された請求項１〜５のいずれか一項に記載の帯電用磁性粒子を有することを特徴とする帯電部材。
【請求項７】
前記磁石体は、磁石を内包する円筒状の導電性スリーブである請求項６記載の帯電部材。
【請求項８】
静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体を帯電する帯電装置であって、請求項６又は７に記載の帯電部材と、前記磁石体に電圧を印加するための電源とを有することを特徴とする帯電装置。
【請求項９】
前記導電体に印加される電圧は、振動電圧を重畳した直流電圧である請求項８記載の帯電装置。
【請求項１０】
前記振動電圧のピーク間電圧は１０００Ｖ以下である請求項９記載の帯電装置。
【請求項１１】
前記像担持体は、円筒形状の導電性基体とその表面を被覆する感光層とこの感光層の表面に形成された電荷注入層とを有する請求項８〜１０のいずれか一項に記載の帯電装置。
【請求項１２】
前記導電性基体の厚みが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍである請求項１１記載の帯電装置。
【請求項１３】
静電潜像を形成する像担持体と、
請求項８〜１２のいずれか一項に記載の帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電された像担持体表面を露光することによって静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーによって可視化する現像装置と、
前記トナーによって可視化された像を転写材に転写する転写装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
独立したクリーニング装置を有さず、前記転写装置によって転写が行われた後に前記像担持体上に残余するトナーは現像装置により回収される請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化し、この可視化された像を転写材に転写することにより画像を形成するための画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジであって、
電圧が印加される導電体を有する磁石体上に、請求項１〜５のいずれか一項に記載の帯電用磁性粒子を磁気力によって担持してなる帯電部材と、
静電潜像を形成する像担持体、該像担持体表面に形成された静電潜像をトナーによって可視化する現像装置、該トナーによって可視化された像が転写材に転写された後に前記像担持体上に残余したトナーを除去するクリーニング装置からなるグループより選ばれる少なくともひとつとを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどに適用される電子写真法を利用した記録方法に用いられる像担持体を帯電させるための帯電用粒子、またこの粒子を担持させて成る帯電部材、この帯電部材を利用した帯電装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置に用いられる帯電装置には、従来からコロナ放電を利用した方法が用いられているが、多量のオゾンを発生することからフィルタを具備する必要性があり、装置の小型化、ランニングコストのアップなどに問題点があった。
【０００３】
このような問題点を解決するために、ローラ形状の帯電部材（帯電ローラ）を感光体表面に当接させて帯電を行う接触帯電装置が開発された。これは、帯電ローラと感光体との接触点近傍に形成される極めて狭い空間で、パッシェンの法則で解釈できるような放電を行うことにより感光体を帯電させる方法であり、オゾンの発生を極力抑さえる効果が認められている。
【０００４】
この接触帯電は、帯電ローラから感光体への放電によって行なわれるため、ある閾値電圧以上の電圧を、帯電ローラ−感光体間に印加することにより帯電が開始される。一般に闘値以上の電圧を印加すれば、感光体表面電位は、印加電圧に対して傾き１で線形に増加する。これより、この閾値電圧を帯電開始電圧Ｖｔｈと定義すると、感光体表面電位Ｖｄを得るためには、帯電ローラに対してＶｄ＋ＶｔｈのＤＣ電圧を印加する必要がある。この様なＤＣ電圧による帯電方法では、環境が変わると帯電ローラの抵抗値が変化するために、感光体の電位が変動することがある。
【０００５】
一方、帯電状態の均一化を図るために、特開昭６３−１４９６６９号公報に開示されるように、所望のＶｄに相当する直流電圧に２×Ｖｔｈ以上のピーク間電圧を持つＡＣ電圧を重畳した電圧を帯電ローラに印加する帯電方式が用いられている。これは、交流による表面電位の平均化を目的としたものであり、感光体の表面電位はＡＣ電圧のピークの中央値であるＶｄに収束することから、環境等の外乱には影響されにくい利点がある。
【０００６】
しかしながら、帯電ローラはゴムなどのソリッド材料により構成されるため、感光体との接触部に於いて、印加されるＡＣ電圧の電界に起因した振動が発生し、その結果、騒音（ＡＣ帯電音）が問題となる場合がある。
【０００７】
また、感光体と接触する帯電ローラの表面にトナーや紙粉などの微粉が付着することがあるが、この様な場合には、部分的に帯電が不均一になり、カブリ画像が発生することもあった。
【０００８】
そのため、比較的感光体への接触負荷の小さい、磁性粒子を磁石体にて保持した磁気ブラシを帯電部材として用いる技術が検討されている。このような磁性粒子を用いた帯電方法としては、感光体との組み合わせにおいて２つの方法が提案されている。１つは、感光体表面層に電荷注入層を設け、磁性粒子を該電荷注入層への接触させることにより、この電荷注入層へ直接電荷を注入し感光体を帯電する方法である。もう１つは、通常の感光体を用いて、磁性粒子と感光体表面との間の微小な空隙での放電を利用した方法である。
【０００９】
上記磁性粒子を上記帯電部材（磁気ブラシ）として使用する方法として、特開昭５９−１３３５６９号公報において、鉄粉をコーティングした粒子をマグネットロールに保持させ、電圧を印加して帯電する方法が開示されている。しかし、このような技術に残された課題として、連続使用時に安定な帯電性を得ることが難しいという問題点がある。
【００１０】
このような問題点を解決するために、例えば、特開平６−３０１２６５に開示されているように、磁気ブラシ中に一定量のトナーを補給することにより、磁気ブラシの抵抗の安定化を図るような構成が提案されている。しかし、上述したような磁性粒子を用いて帯電する各種の方法は、全て微小空隙における放電現象を利用したものであるため、放電による生成物により感光体表面がダメージを受けて劣化してしまったり、あるいは高温高湿下での画像流れを生じ易いという問題点が依然残っていた。
【００１１】
更に、特開平６−２５８９１８号公報においては、体積抵抗率が１０8〜１０10Ωｃｍであり、粒径が３０〜１００μｍである粒子と、体積抵抗率が１０8Ωｃｍ以下であり、粒径が３０〜１００μｍである粒子とを混合して帯電用粒子とすることが開示されている。また、特開平６−２７４００５号公報においては、体積抵抗率が５×１０5Ωｃｍ以上の粒子と５×１０4Ωｃｍ以下の粒子とを混合したものを帯電用粒子として用いることが開示されている。このように、粒子の導電性や粒径を組み合わせて用いる方法が提案がなされている。
【００１２】
これらは、混合する粒子の粒径や抵抗によっては良好な帯電性を呈するが、混合粒子の粒径が比較的均一であり、抵抗値にバラツキがあると、使用中に、抵抗の低い粒子が感光体表面に集まってくるため、初期において良好な耐ピンホール性を有していても、使用中にピンホールリークを生じる傾向にある。また、粒径の不均一性が大きい場合、抵抗の低い粒子の分離傾向を抑えることができるが、特に、低湿環境において抵抗の低い粒子が漏れ出す傾向が強いという問題点がある。
【００１３】
更に、特開平８−６３５５号公報において、表面が平滑な磁性粒子と表面が凹凸な磁性粒子とを混合して帯電粒子とする方法が開示されている。ここでは耐久性を伸ばす効果が記載されているが、更なる耐久性の向上が望まれている。
【００１４】
以上様々な提案が行われているが、実用化という意味で、本発明者が知りうる限り、上市されている複写機などの電子写真装置に磁気ブラシを感光体帯電部材として使用された例は皆無である。
【００１５】
帯電用磁性粒子として、マグネタイトと樹脂とを混練粉砕した磁性粒子を使用することが開示されているが、樹脂成分を多量に含むため帯電部材からの磁性粒子漏れが多い傾向にある。このような樹脂磁性粒子は、表面に樹脂の存在比率が高く、導通路である磁性粒子の存在比率が少ない為に、表面汚染によって抵抗が上昇しやすく、耐久性の向上が困難である。
【００１６】
また、帯電装置、像担持体、露光装置、現像装置、転写装置、定着装置などから構成させる画像形成装置には、ブレードやブラシなどのクリーニング部材を像担持体である感光体に押し当てて転写残トナーをせき止め廃トナー容器に掻き落として捕集させるブレード型やブラシ型などのクリーニング装置が用いられている。
【００１７】
クリーニング装置は、クリーニング部材を直接感光体に当接させるので転写残トナーの捕集性には優れるが、廃トナーの処理が必要になること、クリーニング容器を具備するために装置が必然的に大きくなってしまうこと、感光体が摩耗することによる装置の短命化等の問題が指摘されている。
【００１８】
そこで、廃トナーレスのシステムとして現像同時クリーニング方式（又はクリーナレス）が提案されている。この方式は、転写工程後に感光体上に残留する転写残トナーを帯電工程に再度通過させ、帯電された感光体と現像部の電位差を利用して転写残トナーを現像器に回収する技術である。トナーの廃棄を不要とするこの方式は、トナーの再利用による消耗品の有効活用やエコロジーへの対応、感光体の摩耗防止による長寿命化、画像形成装置の小型化などの観点から有効な手段である。
【００１９】
現像同時クリーニング又はクリーナレスに関する従来技術としては、特開昭５９−１３３５７３、特開昭６２−２０３１８２、特開昭６３−１３３１７９、特開昭６４−２０５８７、特開平２−５１１６８、特開平２−３０２７７２、特開平５−２２８７、特開平５−２２８９、特開平５−５３４８２、特開平５−６１３８３等がある。これらの公知技術はいずれも、コロナ放電やブラシ、ローラ等を帯電部材として用いたものであり、放電生成物による感光体表面の汚染や帯電不均一性等の問題があり、すべての条件を満足するには至っていない。
【００２０】
そのため、感光体への接触負荷が比較的小さい磁性粒子を磁石体にて保持した、いわゆる磁気ブラシを帯電部材として用いるクリーナレス技術が検討されている。たとえば、特開平４−２１８７３号公報においては、放電限界値を超えるようなピーク値を有する交流電圧を印加した磁気ブラシを用いてクリーニング装置を不要とするような画像形成装置が提案されている。更に特開平６−１１８８５５号公報において、独立のクリーニング装置のない磁気ブラシ帯電クリーニング装置を搭載した画像形成装置が提案されており、使用される磁性粒子の例としては、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金属あるいはそれらの合金または化合物、四三酸化鉄、γ−酸化第２鉄、二酸化クロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合金及びこれらをスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂で被覆したもの、あるいは磁性体微粒子を分散して含有した樹脂で得られた粒子等が開示されている。しかし、帯電用磁性粒子の好ましい形態などについては開示されておらず帯電部材に好適な磁性粒子を提供するという観点では技術的課題を残している。
【００２１】
以上のように、帯電部材としての磁性粒子に関しては、均一帯電を達成する為に好適な構成が望まれている。また、帯電部材を搭載した画像形成装置に於いては、画像形成時にトナー、遊離外添剤、または、紙粉などの異物が帯電部材に混入することが認められており、その結果として、トナー飛散、耐久に伴なう帯電性の低下などが発生する。トナー飛散とは、帯電部材に一旦混入したトナーが帯電部材の周囲に飛散する現象である。しかし、帯電部材へのトナー等の異物混入はトナー飛散のみならず感光体との接触性低下や帯電部材の抵抗上昇を引き起こすため、装置の耐久性および帯電性が低下して画質が劣化することになる。そこで、クリーナーレス方式の画像形成装置に於いても、トナー飛散、帯電性低下を防止できる帯電部材が求められており、長期的に帯電が均一化され、耐久性に優れた帯電装置、画像形成装置、プロセスカートリッジが望まれている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記観点からなされたものであり、トナー飛散、感光体削れ、トナー色観変化を防止することができ、帯電性、耐久性に優れた帯電用磁性粒子、これを担持した帯電部材、帯電装置を提供することを課題とする。また、本発明は、この帯電装置を搭載することにより、高画質を達成させることができる画像形成装置、画像形成を容易に行うことができるプロセスカートリッジを提供することを課題とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために、帯電用磁性粒子を以下の構成とした。
【００２７】
また、本発明の帯電用磁性粒子は、静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体を帯電する帯電用磁性粒子において、該帯電用磁性粒子が、磁性粒子と、該磁性粒子表面を被覆する第１コート層と、該第１コート層の表面を被覆する第２コート層とを有し、前記第１のコート層は炭素数が６以上のアルキル鎖を含有し、該第２コート層は含窒素材料を含有することを特徴とする。
【００２８】
上記の帯電用磁性粒子を用いる際には、前記含窒素材料はアミノ基を含有する材料であることが好ましい。また、前記第１コート層のキュア温度は前記第２コート層のキュア温度より高温であることが好ましい。また、前記アミノ基を含有する含窒素材料は、チタン、珪素、アルミニウム、ジルコニウムから選ばれる金属を中心金属とするカップリング剤であることが好ましい。
【００２９】
また、上記の帯電用磁性粒子において、前記炭素数が６以上のアルキル鎖を有する化合物は、チタン、珪素、アルミニウム、ジルコニウムから選ばれる金属を中心金属とするカップリング剤であることを特徴とすることが好ましい。
【００３０】
また、上記の帯電用磁性粒子において、前記帯電用磁性粒子のうち最大弦長が５μｍ〜２０μｍである帯電用磁性粒子は、その長軸長さに対する短軸長さの比（短軸長さ／長軸長さ）の標準偏差が０．０８以上であることが好ましい。
【００３１】
また、本発明の帯電部材は、静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体を帯電する帯電部材において、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に磁気力によって担持された上記の帯電用磁性粒子を有することを特徴とする。このとき、前記磁石体は、磁石を内包する円筒状の導電性スリーブであってもよい。
【００３２】
また、本発明の帯電装置は、静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体を帯電する帯電装置であって、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に上記の帯電用磁性粒子を担持してなる帯電部材と、前記磁石体に電圧を印加するための電源とを有することを特徴とする。
【００３３】
なお、本発明の帯電装置において、前記磁石体は、磁石を内包する円筒状の導電性スリーブであってもよい。また、前記導電体に印加される電圧は、振動電圧を重畳した直流電圧であることが好ましい。さらに、前記振動電圧のピーク間電圧は１０００Ｖ以下であることが好ましい。
【００３４】
また、本発明の帯電装置において、前記像担持体は、円筒形状の導電性基体とその表面を被覆する感光層とこの感光層の表面に形成された電荷注入層とを有することが好ましい。このとき、前記導電性基体の厚みが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであることが好ましい。
【００３５】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を形成する像担持体と、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に、上記の帯電用磁性粒子を磁気力によって担持してなる帯電部材を該像担持体に接触させることにより、該像担持体を帯電させる帯電装置と、前記帯電装置によって帯電された像担持体表面を露光することによって静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーによって可視化する現像装置と、前記トナーによって可視化された像を転写材に転写する転写装置とを有することを特徴とする。
【００３６】
なお、本発明の画像形成装置は、独立したクリーニング装置を有さず、前記転写装置によって転写が行われた後に前記像担持体上に残余するトナーは現像装置により回収されることを特徴とするものであってもよい。
【００３７】
また、本発明のプロセスカートリッジは、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化し、この可視化された像を転写材に転写することにより画像を形成するための画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジであって、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に、上記の帯電用磁性粒子を磁気力によって担持してなる帯電部材と、静電潜像を形成する像担持体、該像担持体表面に形成された静電潜像をトナーによって可視化する現像装置、該トナーによって可視化された像が転写材に転写された後に前記像担持体上に残余したトナーを除去するクリーニング装置からなるグループより選ばれる少なくともひとつとを有することを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３９】
〈帯電用磁性粒子〉
本発明の参考の態様に係る帯電用磁性粒子は、静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体を帯電する帯電用磁性粒子において、該帯電用磁性粒子が、
磁性粒子と、該磁性粒子表面を被覆するコート層を有し、該コート層は含窒素材料を含有することを特徴とする。
【００４０】
本発明の帯電用磁性粒子に用いられる磁性粒子としては、フェライト粒子が好ましく用いられる。フェライトの組成としては、銅、亜鉛、マンガン、マグネシウム、鉄、リチウム、ストロンチウム、バリウム等の金属元素を含むものが好適に使用される。
【００４１】
上記磁性粒子の表面に、含窒素材料を含有するコート層が存在することにより、トナーに対する摩擦帯電性が帯電用磁性粒子に付与されるため、帯電部材に混入したトナーの極性を制御し静電的に束縛することができる。極性が制御されたトナーは、帯電バイアスにより静電的に感光体側に吐き出すことが可能になるので、帯電部材内部でのトナー蓄積も防止される。その結果、トナー飛散、帯電性低下を防止することができる。
【００４２】
本発明のコート層を形成する一般的なコート材料としては、例えば、カップリング剤、樹脂、シリコーンオイル等のオイル類、カップリング剤で変性した樹脂、これら材料を混合した材料などが挙げられる。
【００４３】
上記コート材料のうち、樹脂としては、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、シリコーンアクリル、シラン系カップリング剤変性シリコーンなどのシリコーン系樹脂、ナイロン−６、ナイロン−１２、ナイロン−４６、アラミド類などのポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、塩化ビニール系樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂などを挙げることができる。
【００４４】
オイル類としては、ジメチルシリコーンオイル、末端をシラノール化したもの、側鎖または末端に各種有機基を導入し変性した変性シリコーンオイル、側鎖に水素を導入したメチルハイドロジェンシリコーンオイルなどが用いられる。
【００４５】
変性シリコーンオイルとしては、アミノ変性、アルコール変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、メタクリル変性、フェノール変性、メルカプト変性、アルコキシ変性、ポリエーテル変性、脂肪酸エステル変性、アルキル変性、スチリル変性、フッ素変性等が挙げられるが、アミノ基とアルコキシ基、アミノ基とエポキシ基など２種類、またはそれ以上の有機基を導入し変性しても良い。
【００４６】
本発明においてカップリング剤とは、同一分子内に加水分解可能な基と疎水基を有し、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウムなどの中心元素に結合している化合物を示す。好ましいカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられる。
【００４７】
上記カップリング剤の加水分解基としては、たとえば、比較的親水性の高い、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基などが用いられる。その他、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、これらの変性体及びハロゲン原子なども用いられる。
【００４８】
疎水基としては、チタネート系では、アシレート、フォスフェート、スルフォネート、アミノ型、アルコラート、シラン系では、ビニル基、メタクリル基、エーテル結合、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基などの官能基、アルミネート系ではキレート型などが用いられる。
【００４９】
含窒素材料は、好ましくはアミノ基を含有する材料である。アミノ基を含有するコート層の材料としては、上記コート材料のうち、例えば、アミノ基含有カップリング剤、アミノ変性樹脂、シリコーンオイルの側鎖または末端にアミノ基を導入し変性したアミノ変性シリコーンオイル、アミノ基含有カップリング剤で変性した樹脂、これらアミノ基含有材料をその他の樹脂、オイル、カップリング剤などと混合した材料などが挙げられる。
【００５０】
帯電用磁性粒子が均一帯電性や高耐久性を発揮するためには、当該帯電用磁性粒子と感光体との接触性が重要な要因になる。好適な接触性を帯電用磁性粒子に付与するためには、コート層の形成後も磁性粒子の表面形状を出来るだけ反映できる材料を用いることが好ましい。この様なコート層の材料としては、薄層コートが可能なカップリング剤やオイルが好ましい。コート層の高耐久性の点から、磁性粒子表面と直接結合できるカップリング剤がより好ましい。
【００５１】
この様なカップリング剤としては、中心金属が珪素、チタン、アルミニウム、ジルコニウムから選ばれる金属であるアミノ基含有カップリング剤がさらに好ましい。
【００５２】
上記カップリング剤の例としては、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジオクチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ−プロピルベンジルアミン等が挙げられる。なお、これらカップリング剤は単独で用いられても、任意の２種以上の混合物として用いられてもよい。
【００５３】
また、本発明の帯電用磁性粒子は、磁性粒子と、該磁性粒子表面を被覆する第１コート層と、該第１コート層の表面を被覆する第２コート層とを有し、該第２コート層は含窒素材料からなる。帯電用磁性粒子をこのような構成とすることにより、磁性粒子の表面状態に左右されることなく同一条件で含窒素材料からなるコート層を形成することができる。このため、製造的な安定性を保つことができ、含窒素材料による安定なトリボ付与性を発揮することができるので、トナー飛散、帯電性低下をより効果的に防止することができる。含窒素材料は、好ましくはアミノ基を含有する材料である。更には、第２コート層にアミノ基が存在することにより、各磁性粒子のコート層の剥離が防止される。
【００５４】
このとき、第１コート層のキュア温度は第２コート層のキュア温度より高温であることが好ましい。第１コート層のキュア温度をアミノ基を含有する第２コート層のキュア温度より高温にすると、第２コート層は第１コート層よりも低い温度で形成されるため、この第２コート層を作製する際に、第１コート層が熱的に変性することを防止することができる。また、第２コート層に第１コート層成分が不均一に作用することも防止できる。その結果、第１コート層および第２コート層を再現性良く作製することができるので、アミノ基の特性を十分に発揮することができる。
【００５５】
ここで、磁性粒子としては、上述したようなフェライト粒子が好ましく用いられる。また、アミノ基を含有する第２コート層の材料としては、上述のアミノ基を含有するコート材料と同様のものが好ましく用いられる。
【００５６】
本発明においては、この第１コート層は炭素数が６以上のアルキル鎖を有する化合物を含有する。第１コート層が炭素数が６以上（以下、「Ｃ６以上」と表記することもある）のアルキル鎖を有する化合物を含有することにより、帯電用磁性粒子に潤滑性が付与され、帯電用磁性粒子同士の負荷が軽減されるため、コート層の耐久性が向上する。また、上記第１コート層を有する帯電用磁性粒子を帯電部材に用いた場合、感光体やブレードに対する負荷も軽減されるため、感光体の削れも防止できる。また、帯電用磁性粒子の表面には、製造工程で発生する磁性粒子の微粉が付着することがあるが、Ｃ６以上のアルキル鎖を有する第１コート層には、この微粉を磁性粒子表面に固定する担持作用があるので、微粉の漏れによる感光体への付着や傷、微粉のトナーへの混色も防止することができる。この効果は、アミノ基を含有する第２コート層によりさらに向上する。
【００５７】
さらには、第１コート層がＣ６以上のアルキル基を含有することにより、帯電用磁性粒子の流動性向上、帯電用磁性粒子へのトナー付着防止、アミノ基によるトリボ付与性の維持が達成される。これら複数の作用の結果、本発明の帯電用磁性粒子を用いれば、帯電部材として長期的に均一な帯電性が維持することができ、画像形成装置として感光体の耐久寿命及び画質の向上が図られる。
【００５８】
また、製造面では、第１コート層により磁性粒子に潤滑性が付与されることにより、第２コート層を形成する際に第１コート層が摩耗することがなく、同時に第２のコート層も摩耗が防止されるので、２重のコート層を効率良く形成することができる。
【００５９】
本発明の第１コート層に用いられるＣ６以上のアルキル鎖を有するコート材料としては、例えば、疎水基がＣ６以上のカップリング剤、樹脂、シリコーンオイルの側鎖または末端にＣ６以上のアルキル鎖を導入した変性シリコーンオイル、疎水基がＣ６以上のカップリング剤で変性した樹脂、これらＣ６以上のアルキル鎖を有する材料をその他の樹脂、オイル、カップリング剤などと混合した材料などが挙げられる。
【００６０】
これらの中でも、前記したアミノ基を含有する第２コート層の場合と同様な理由から、薄層コートが可能なカップリング剤、オイルが好ましい。また、コート層の潤滑性、高耐久性、さらにはトナーに対する良好な離型性の面からカップリング剤がより好適である。
【００６１】
この様なカップリング剤としては、イソプロポキシチタントリステアレート（ＴＴＳ）、オクタデシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルフォニルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートなどが挙げられる。
【００６２】
なお、上述したように、第１コート層に用いられるカップリング剤のアルキル鎖の炭素数は６以上であることが好ましいが、この炭素数は６〜３０であることがより好ましい。炭素数が上記範囲よりも大きすぎると、溶剤に不溶となる傾向となるため、処理に要する時間が長くなる。また、磁性粒子の流動性も部分的に変化し、帯電性の不均一化が発生しやすくなり、好ましくない。
【００６３】
上記アミノ基を含有するコート層としてのカップリング剤の存在量は、磁性粒子に対し０．００１〜１．０質量％であることが好ましく、０．００１〜０．０５質量％であることがより好ましい。カップリング剤の存在量が上記範囲よりも少なすぎるとカップリング剤の効果が見られず、また、上記範囲よりも多すぎると、帯電用磁性粒子の流動性が悪化し、実用に供さなくなることがあるため、好ましくない。上記カップリング剤の存在量が上記範囲である場合、磁性粒子に対するカップリング剤の存在量は極めて少ないため、帯電用磁性粒子の電気抵抗は、コート層を形成する前の磁性粒子とほぼ同等となる。従って、本発明の帯電用磁性粒子は、従来の導電性粒子を分散した樹脂を表面コート剤として用いる場合などに比べて製造上の安定性、品質の安定性が高い。
【００６４】
また、帯電部材からのトナー飛散は、転写残トナーの増加、高湿度条件、帯電部材の高速回転等に関係することが知られている。例えば画像比率の高い画像を連続的に形成すると転写残トナーの量が増加し、帯電部材に混入する量も多くなることがある。この様な場合でも、本発明の帯電用磁性粒子は、良好な潤滑性、トリボ付与性、離型性を有しているため、トナーの帯電部材への蓄積や、帯電用磁性粒子の表面汚染を防止でき、トナー飛散、帯電部材の抵抗変動を防止することができる。
【００６５】
高湿度条件下では、トナーの帯電性が空気中の水分の影響で低下し、帯電装置からのトナー飛散が発生し易い状態になる。本発明の帯電用磁性粒子は、トナーに対する接触性が高いので、トナーに対する摩擦帯電性に優れた効果を発揮し、トナー飛散を未然に防ぐことができる。さらには、Ｃ６以上のアルキル鎖を有するコート層により磁性粒子表面が疎水化されるので、長期的な高湿度条件下においても水分の影響を除外し十分なトナー帯電を行うことができる。
【００６６】
また、本発明の帯電用磁性粒子は、例えば帯電装置が感光体上を高速で回転しながら帯電を行う様な、プロセススピードの速い機種でもトナーの蓄積や汚染の防止作用が効果的に働く。近年、感光体上の転写残トナーを回収する為のクリーナ装置が取り除かれた現像兼クリーニング方式（クリーナレス）の画像形成装置が製品化されている。この画像形成装置では、帯電ニップ部に転写残トナーが常に存在するために、トナー飛散、帯電部材の抵抗の変動、ゴースト画像の発生等を防止することがより厳しいとされていた。そこで、本発明の帯電用磁性粒子を用いれば、転写残トナーの取込み吐出しが効率的に行われるので、トナーは帯電部材上に蓄積されず、同時にトナーに対する良好な帯電付与性によりトナー飛散が防止できる。また、本発明の帯電用磁性粒子は、表面の良好な離型性や磁性粒子同士による表面クリーニング効果があり、長期使用によってもトナーの汚染が抑えられる。
【００６７】
含窒素材料を含有する本発明のコート層は、化学分析によりそれらの組成を確認することができる。本発明のコート層の材料は、既知のコート材料と比較することにより容易に確認することが可能であり、特異的なピークやピーク強度の変化の割合からコート材料の処理量を算出することができる。
【００６８】
例えば、ＩＲ（赤外分光法）では、含窒素材料は、３３６０ｃｍ-1および１５９０ｃｍ-1にＮＨ2やＮＨに関するピークが、１６３１ｃｍ-1に３級アミドに推定されるピークが現れる。アミノシラン処理剤であれば、上記窒素のピークに加えて１１２０ｃｍ-1にＳｉ−Ｏ−Ｓｉに起因するピークが現れる。また、アシレート型のＴｉ系カップリング剤（例えば、ＴＴＳ＝Ｔ１８＝イソプロポキシチタントリステアレート）では、１１１０〜１２４９ｃｍ-1と１７３５ｃｍ-1のピーク、およびこれらのピークと１７１０ｃｍ-1付近のピークとの共存から、カルボン酸やカルボン酸エステルの存在が分かる。
【００６９】
ＥＳＣＡ（電子分光法）では、スペクトルから含窒素材料のＮおよびカップリング剤の中心金属であるＴｉやＳｉを容易に検出することができる。また、スペクトルの状態（ケミカルシフト）からＮ、Ｓｉ、Ｔｉがそれぞれアミン、有機ケイ素化合物、有機チタン化合物であることも帰属可能である。ピーク強度比から各成分の存在量を相対的に知ることができ、既知材料による検量線から絶対量を見積もることも可能である。
【００７０】
炭素数が６以上のアルキル鎖を含有する材料として、上記したＴｉ系カップリング剤であるＴＴＳを用いた場合、Ｈ−ＮＭＲでは、５．１３、２．４６、１．８８、１．４８、０．９８ｐｐｍのピークから、イソプロポキシ化合物、長鎖アルキルカルボン酸化合物に帰属できる。
【００７１】
ＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間型２次イオン質量計）では、コート層の最表面（数原子層）を分析することができ、含窒素材料のＮおよびカップリング剤の中心金属であるＴｉやＳｉを元素イオンとして検出できる。さらには、フラグメントイオン種の検出から示性式が判明でき、例えば、ｍ／ｚ＝１４７、１７５、１９１のピークはアミノシランを示すことが確認されている。また、同じコート材料でも処理温度で元素イオンやフラグメントのピーク強度が変化する。含窒素材料としてアミノシランを用いた場合、処理温度を１２０℃から１７０℃に上げることにより、ＮＨ4のピーク強度（ｍ／ｚ＝１８）は、２９０から３５％程度減少する。このような変化の割合から処理条件を確認することができる。
【００７２】
上記化学分析では、コート層を形成する材料が複数存在する場合でも分析可能であるが、溶剤によるコート成分の抽出方法を工夫することでコート成分の濃度勾配を調べることができる。これにより、複数材料を同時に混合してコート層を形成した場合（以下、これを「同時コート」と表記する場合もある）と、別々に、すなわち第１コート層の表面に第２コート層を形成した場合（以下、これを「２段階コート」と表記する場合もある）の区別が可能になる。例えば、エタノール可溶性のアミノシランとエタノール不溶性のＴＴＳをコート材料として使用する場合、ＴＴＳの第１コート層の表面にアミノシランの第２コート層を作製したとき、すなわち２段階コートを行った場合には、エタノール抽出でアミノシランが選択的に溶解する。しかし、これらを混合して同時コートすると、ＴＴＳによりエタノールとアミノシランの接触が阻害され、抽出量が低下する。
【００７３】
両者に可溶なトルエンでソックスレイ抽出しＨ−ＮＭＲ分析を行うと、同時コートの場合、２段階コートでは検知されないイソプロポキシ化合物に帰属されるスペクトルを得ることができる。
【００７４】
最表面層を分析できるＴＯＦ−ＳＩＭＳ、ＥＳＣＡ、および断面透過型顕微鏡では、上記の２段階コートの場合に第１コート層（ＴＴＳ）の存在強度が同時コートのそれに比べ低下傾向にあることが検知できるので、コート材料の絶対量（前記化学分析から見積もり可能）と存在強度の関係から、同時コートと２段階コートとを区別することができる。また、ＴＯＦ−ＳＩＭＳで検出されるＮＨ4イオンは、２段階コートの方が同時コートよりも強度が強いことからも、コート手段の区別が可能である。
以上の方法によりコート層の成分やコート手段を実証することができる。
【００７５】
また、本発明の帯電用磁性粒子は、前記帯電用磁性粒子のうち最大弦長が５μｍ〜２０μｍである帯電用磁性粒子は、その長軸長さに対する短軸長さの比（短軸長さ／長軸長さ）の標準偏差が０．０８以上であることが好ましく、０．１０以上であることがより好ましい。このような磁性粒子を用いた場合、帯電用磁性粒子と感光体表面との接触性がより向上するため、帯電ニップ部に転写残トナー成分が存在しても、感光体を十分に帯電することができる。
【００７６】
なお、短軸長さ／長軸長さの標準偏差が上記範囲よりも小さすぎると、帯電用磁性粒子の形状のばらつきが小さくなりすぎ、クリーナレス装置において多量の転写残トナーが連続的に発生するような場合に、感光体との接触性や磁性粒子の表面クリーニング性が長期的に維持できなくなることがある。これは、接触性やクリーニング性に好適な帯電用磁性粒子の形状が存在し、これによる効果であると考えられる。
【００７７】
ここで、磁性粒子の最大弦長とは、磁性粒子表面の任意の２点間の長さの最大値を示す。また、本発明における磁性粒子の短軸および長軸の長さとは、電子顕微鏡像などの磁性粒子の２次現像の形状を楕円に置き換える処理をしたときの、楕円の短軸および長軸の長さとすることができる。
【００７８】
以下、短軸長さ／長軸長さの標準偏差の測定法を記す。日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、５００倍に拡大した粒子像を無作為に１００個抽出し、その画像情報を元に、たとえば、ＩｍａｇｅＡｎａｌｙｚｅｒＶ１０（東洋紡績株式会社製）により、画像解析した結果の統計処理を行う。
解析は、まず、電子顕微鏡写真より、実体顕微鏡を経由した画像信号を解析装置に入力し、画像情報を２値化する。この２値化された画像情報を元に解析を行う。
【００７９】
詳しくは、Ｉｍａｇｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  Ｖ１０（東洋紡績株式会社製）説明書に詳しく記載があるが、簡潔に方法を説明すれば、対象物の形状を楕円に置き換える処理を経て、その楕円の長軸と短軸の長さの比を求める。その処理は以下のように行われる。
磁性粒子の２値化された形状に対して、座標（ｕ，ｖ）における微小面積Δｓ＝Δｕ・Δｖの比重を１とした場合、原点（Ｘ，Ｙ）に対して、該粒子の２値化された形状の重心を通り、水平軸及び垂直軸についての２次モーメント（水平軸についての２次モーメントＭｘ、垂直軸についての２次モーメントＭｙ）は、各々次式で表される。
【００８０】
【数１】
Ｍｘ＝ΣΣ（ｕ−Ｘ）2
Ｍｙ＝ΣΣ（ｖ−Ｙ）2
慣性相乗モーメントＭｘｙは次式で表される。
【００８１】
【数２】
Ｍｘｙ＝ΣΣ（ｕ−Ｘ）・（ｖ−Ｙ）
以下の式をみたす角度θは、２つの解を持つ。
【００８２】
【数３】
0003817411.tif 000002
さらに、水平軸と角θをなす軸方向の慣性モーメントＭθは次式で表される。
【００８３】
【数４】
Ｍθ＝Ｍｘ・（ｃｏｓθ）2＋Ｍｙ・（ｓｉｎθ）2−Ｍｘｙ・ｓｉｎ２θ
上記θの２つの解を代入し、計算されたＭθのうち小さい方が主軸となる。さらに、任意の軸上に（１／Ｍθ）0.5に相当する点をプロットすると、これらは楕円を作り、この主軸が慣性主軸と一致するとすれば、Ｍθの小さな値を取る方向をＡ、大きな方をＢとすると以下の楕円となる。
【００８４】
【数５】
Ａ・ｘ2＋Ｂ・ｙ2＝１
本発明における短軸長さ／長軸長さは、上記の楕円に対して以下の式で表されたものである。
【００８５】
【数６】
短軸長さ／長軸長さ＝（Ａ／Ｂ）0.5
【００８６】
また、最大弦長が５μｍ〜２０μｍである粒子の短軸長さ／長軸長さの標準偏差の解析は、前記電子顕微鏡写真において、該粒子の最大弦長が、５μｍ〜２０μｍであるものについて行う。
【００８７】
本発明の帯電用磁性粒子の平均粒径及び分布はレーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＬＯＳ（日本電子製）を用いて、０．５μmを最小値とし、１．８０μｍ〜３５０μｍの範囲を３１対数分割して測定し、体積５０％メジアン径をもって平均径とした。
【００８８】
上記磁性粒子の平均粒径は、１０〜２００μｍの範囲であることが好ましく、１０〜３５μｍであることがさらに好ましい。上記平均粒径が上記範囲よりも小さすぎると、帯電用磁性粒子を磁気ブラシとして用いた時の磁性粒子の搬送性が低下する傾向になり、特に高速機などでは磁性粒子が漏れることがあり、好ましくない。また、上記平均粒径が上記範囲よりも大きすぎると、本発明の帯電用磁性粒子を後述する注入帯電方法に用いる場合、特に高速機では注入帯電による帯電効率が低化し部分的に帯電状態が不均一となることがあり、好ましくない。
【００８９】
また、本発明に用いられる帯電用磁性粒子は、その体積抵抗が、１×１０4Ωｃｍ〜１×１０9Ωｃｍであることが好ましく、１×１０6Ωｃｍ〜１×１０9Ωｃｍであることがさらに好ましい。体積抵抗が上記範囲より小さすぎると、ピンホールリークを起こす場合があり、また、上記範囲を越えると、感光体の帯電が不十分となるため好ましくない。
【００９０】
帯電用磁性粒子の体積抵抗は、錠剤法により行った。測定は、まず、セルに磁性粒子を充填した。この磁性粒子に接するよう上下に電極を配し、電極間に電圧を印加し、その時流れる電流量から算出した。測定条件は、温度が２３℃、湿度が６５％の環境で、充填された磁性粒子と電極との接触面積を２ｃｍ2、厚み１ｍｍ、上部電極にかける加重を１０ｋｇ、印加電圧１００Ｖとした。
【００９１】
〈帯電部材、帯電装置および画像形成装置〉
次に、本発明の帯電用磁性トナーを用いた帯電部材、帯電装置および画像形成装置について説明する。本発明の帯電部材は、静電潜像が形成される像担持体上に摺擦されることにより該像担持体を帯電するための帯電部材において、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に磁気力によって担持された本発明の帯電用磁性粒子を有することを特徴とする。また、本発明の帯電装置は、このような帯電部材と、前記磁石体に電圧を印加するための電源とを有することを特徴とする。
【００９２】
図１は、本発明の帯電部材および磁気ブラシ帯電装置の一例を示す概略断面図である。磁気ブラシ帯電装置１０は、磁力発生部材としてのマグネットロール１１と、その外周に回転可能に設けられた非磁性（ＳＵＳ，アルミニウムなど）の電極スリーブ１２（電圧が印加される導電体に対応する）と、電極スリーブ１２の表面にマグネットロールの磁力により保持される帯電用磁性粒子１３とからなる帯電部材９０を備える。帯電用磁性粒子１３は、電極スリーブ１２の表面に磁力で連なることにより、磁気ブラシを形成する。図１では、マグネットロール１１と電極スリーブ１２とによって磁石体が構成されている。すなわち、図１において、磁石体は磁石としてのマグネットロールを内包する円筒状の導電性スリーブである。電極スリーブ１２は枠体１５により回転可能に保持されている。
【００９３】
帯電装置１０は、さらに、電極スリーブ１２から接点１４を通じて帯電バイアスを印加する電源１６を備える。
【００９４】
帯電は、電極スリーブ１２に対して電圧を印加することによって行われる。電極スリーブ１２に印加する電圧としては、直流電圧、直流電圧に振動電圧（交流電圧）を重畳したものが用いられるが、振動電圧を重畳するものが好ましい。振動電圧により機械的な精度等の外乱に対し、安定した帯電を行うことができるためである。
【００９５】
帯電用磁性粒子１３によって形成される磁気ブラシは、回転可能な電極スリーブ１２により後述する像担持体に接触した状態で、任意の周速差で対向回転または順方向回転されながら、この像担持体を摺擦帯電する。また、回転を行わない固定状態での帯電も可能である。磁気ブラシの量、すなわち電極スリーブ１２に保持される帯電用磁性トナー１３の量は、帯電性を安定化させるために、電極スリーブ表面に対して５０〜５００ｍｇ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜３００ｍｇ／ｃｍ2であることがより好ましい。また、帯電器内に余分の帯電用磁性粒子１３を保持し、これを循環させてもよい。
【００９６】
次に、上記帯電装置を用いた画像形成装置の説明を行う。本発明の画像形成装置は、静電潜像を形成する像担持体と、電圧が印加される導電体を有する磁石体上に、本発明の帯電用磁性粒子を磁気力によって担持してなる帯電部材を該像担持体に接触させることにより、該像担持体を帯電させる帯電装置と、前記帯電装置によって帯電された像担持体表面を露光することによって静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーによって可視化する現像装置と、前記トナーによって可視化された像を転写材に転写する転写装置とを有することを特徴とする。
【００９７】
図２は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。本発明の画像形成装置は、像担持体（感光体）２０と、この像担持体２０に接触配置して電圧を印加することにより像担持体２０を帯電させる磁気ブラシ帯電装置１０、像担持体に静電潜像を形成する露光装置３０、像担持体２０に近接または接触して配設され、静電潜像を現像してトナー像を形成させると共に感光体上に残留する転写残トナーを回収する現像装置４０、転写装置５０を備える。
【００９８】
帯電装置１０は上述したものが用いられるが、本発明の電子写真装置においては、注入帯電法が好ましく使用できる。注入帯電法を用いる際には、像担持体２０は、円筒形状の導電性基体とその表面を被覆する感光層とこの感光層の表面に形成された電荷注入層を有する構成であることが好ましい。このような構成により、直流電圧の印加に対して８０％以上、さらには９０％以上の帯電電位を得ることができる。
【００９９】
このような注入帯電法を用いることにより、パッシェンの法則により解釈される帯電方法と比較して更なるオゾンレス帯電方法を実現することができる。また、電荷注入層は、露光時には帯電電荷をより効率的に導電性基体に逃がす役割を果たすことにより、残留電位を低減させることができる。よって、注入帯電法により、コントラストの変動が抑えられ均一な画像が得られる等の効果も得られる。
【０１００】
前述したように、帯電装置１０の電極スリーブ１２に印加する電圧としては、直流電圧、直流電圧に振動電圧（交流電圧）を重畳したものが用いられ、振動電圧を重畳するものが好ましい。
【０１０１】
注入帯電法においては、印加電圧に対して、像担持体２０の電位が追随するため、ピーク間電圧が大きすぎると、感光体帯電面の電位が波打ち、画像カブリなどを生じることがある。そこで、印加する振動電圧は、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度の周波数が好ましい。また、そのピーク間電圧は、１００Ｖ以上１０００Ｖ以下であることが好ましく、３００Ｖ以上１０００Ｖ以下であることがさらに好ましく。波形は、サイン波、矩形波、鋸波などが使用できる。
【０１０２】
像担持体２０に形成される電荷注入層としては、絶縁性の結着樹脂に、光透過性でありかつ導電性の粒子を適量分散させて中抵抗とした材料で構成することが可能であり、また、これと同等な抵抗を有する無機層を形成することも有効である。導電性基体よりもっとも離れた層に電荷注入層を形成させる場合、像担持体が、十分な帯電性を保持し、画像流れを起こさないためには、電荷注入層の体積抵抗率は、１×１０8〜１×１０15Ωｃｍの範囲であることが好ましい。体積抵抗率が上記範囲よりも小さすぎると、像担持体２０が静電潜像を保持できず、高温高湿環境下において画像流れが発生する場合があり、また上記範囲より大きすぎると、帯電装置１０からの十分な電荷を十分受け取ることができず、帯電不良を生じる場合がある。
【０１０３】
高温高湿度条件下での画像流れをより確実に防止する観点から、体積抵抗率は、１×１０10〜１×１０15Ωｃｍであることがより好ましい。更に急激な環境変動等も考慮すると体積抵抗率は、１×１０12〜１×１０15Ωｃｍであることがさらに好ましい。
【０１０４】
電荷注入層の体積抵抗の測定方法は、表面に導電膜を蒸着させたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）上に電荷注入層を作成し、これを体積抵抗測定装置（ヒューレットパッカード社製４１４０Ｂ  ｐＡＭＡＴＥＲ）にて２３℃、湿度６５％の環境で、１００Ｖの電圧を印加し測定した。
【０１０５】
電荷注入層を、絶縁性の結着樹脂に導電性の粒子を分散させて形成する場合、電荷注入層に分散させる導電性粒子の粒径は、透光性の観点から０.３μｍ以下が好ましく、最適には、０.１μｍ以下である。また、導電性粒子の分散量は、この結着樹脂１００質量部に対して２〜２５０質量部であればよく、好ましくは２〜１９０質量部である。分散量が上記範囲よりも少なすぎると、好ましい電荷注入層の体積抵抗値が得られにくく、また、上記範囲よりも多すぎると、電荷注入層の膜強度が低下するため、削れやすくなる傾向にある。電荷注入層の膜厚は、０.１〜１０μｍであることが好ましく、１〜７μｍであることがさらに好ましい。
【０１０６】
また、上記電荷注入層には滑材粉末が含有されることが好ましい。滑剤粉末が電荷注入層に含有されることにより、帯電時に像担持体２０と帯電装置１０との摩擦が低減され、帯電に関与するニップが拡大されることにより帯電特性が向上する。また、像担持体２０の離型性が向上するため、磁性粒子がこの像担持体２０に付着しにくくなる。滑材粉末としては、臨界表面張力の低い、フッ素樹脂、シリコーン樹脂又は、ポリオレフィン樹脂を用いるのが好ましい。特に好ましくは、４フッ化ポリエチレン樹脂である。この場合、滑材粉末の添加量は、好ましくは、結着樹脂１００質量部に対して２〜５０質量部、より好ましくは、５〜４０質量部である。滑剤粉末の添加量が上記範囲よりも少なすぎると、滑材粉末の量が不足するため、像担持体２０の帯電性の向上の効果が十分に得られずに転写残トナーが増えてしまう。従って、クリーナレス装置という観点からは、好ましくない。また、滑剤粉末の添加量が上記範囲よりも多すぎると、画像の分解能、感光体の感度が低下するため、好ましくない。
【０１０７】
電荷注入層に無機層を用いる場合には、その下層に感光層を形成する必要がある。この感光層としては、アモルファスシリコンであることが好ましく、グロー放電等によって導電性基体上に阻止層、感光層及び電荷注入層を順次形成することが好ましい。
【０１０８】
感光層としては、従来公知のものが使用できる。たとえば、有機材料であれば、フタロシアニン顔料、アゾ顔料等が挙げられる。さらに、電荷注入層などの表面保護層と感光層との間に中間層を設けることもできる。このような中間層は、表面保護層と感光層の接着性を高め、あるいは電荷のバリアー層として機能させることを目的とする。中間層としては、たとえば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂など市販の樹脂材料が使用可能である。
【０１０９】
また、像担持体２０の導電性基体としては、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、スチール等、また、金属や導電性膜を有するプラスチックあるいは硝子、導電化した紙等を用いることができる。
【０１１０】
上記導電性基体は、その厚みが０．５〜３．０ｍｍであれば、像担持体２０の振動を抑えることができるため好ましい。導電性基体が上記範囲よりも薄すぎると寸法安定性に乏しく、また、上記範囲よりも厚すぎると回転トルクが増加したり、また材料費が増加するなどコスト面で不利であり、好ましくない。
【０１１１】
また、本発明の画像形成装置において、露光装置３０は、レーザ、ＬＥＤ等公知のものを用いることができる。
【０１１２】
本発明の画像形成装置に用いられる現像装置４０は、従来より公知のものを用いることができるが、独立したクリーニング手段を有しない現像兼クリーニング方式（クリーナレス方式）の画像形成装置の場合には、反転現像が好ましく、また、現像剤と感光体が接触するような構成が好ましい。例えば、接触２成分現像法、接触１成分法等が好適な現像方法としてあげられる。現像剤と転写残トナーが感光体上で接触可能になると、静電的な作用に加え、摺擦力も加わり、転写残トナーの回収性が向上する。また、現像に印加される現像バイアスについては、そのＤＣ成分は、黒字部（像露光部分）と白地部の電位の間にあることが好ましい。
【０１１３】
図２において現像装置４０は、接触２成分現像法を用いた２成分磁気ブラシ現像器であり、現像スリーブ４１、現像スリーブ４１内に固定配置されたマグネットローラ４２、現像剤４５を攪拌させながら現像スリーブ４１上に搬送する攪拌スクリュー４３、現像スリーブ４１上の現像剤４５を薄層形成させるための規制ブレード４４を有している。現像スリーブ４１は、像担持体２０に対し極めて近接して配置されており、現像剤４５が像担持体２０に対して接触して現像できるように設定されている。この現像スリーブ４１には、電源４６から直流電圧及び交流電圧が印加される。現像装置４０は、現像スリーブ４１に印加される電圧を制御することにより、現像と同時に像担持体２０上に残留する非画像部のトナーを現像基側に回収することができる、いわゆる現像兼クリーニングを可能としている。
【０１１４】
本発明の画像形成装置に用いられる転写装置５０としては、ローラ、ベルト、コロナ転写器など公知のものが用いられる。
【０１１５】
また、本発明の画像形成装置に於いては、転写工程後と帯電工程前に、像担持体２０に感光体電位制御部材を取り付けることで、画像形成の安定性が向上し、特に現像兼クリーニング方式において効果的である。感光体電位制御部材としては、光を発し感光電位を制御する部材、接触又は近接して配置された導電性のローラ、ブレード、ファーブラシが用いられ、特にローラ、ファーブラシが好ましい。
【０１１６】
現像兼クリーニング方式において、転写残トナーを回収した帯電部材から、像担持体表面を利用して、この転写残トナーを現像部分に搬送し回収再利用する場合には、像担持体の帯電バイアスを変更しなくしても実現可能であるが、実用上、転写紙ジャム時あるいは画像比率の高い画像を連続して取る様な場合、過剰量のトナーが帯電部材に混入することが考えられる。
【０１１７】
この場合、画像形成の動作中、感光体上に画像を形成しない時間を利用して、帯電部材から現像機へとトナーを移動させることが可能である。その画像を形成しない時間とは、前回転時、後回転時、転写紙間などである。その場合、トナーが帯電装置１０より感光体に移りやすいような帯電バイアスに変更する方法も好ましく用いられる。帯電装置１０から移りやすいバイアスとしては、交流成分のピーク間電圧を小さ目にするあるいは直流成分とする、あるいはピーク間電圧を同じにして、波形を変更して交流実効値を下げる方法などが挙げられる。
【０１１８】
本発明では、帯電装置１０内の帯電用磁性粒子を増量する方法や、帯電装置１０内で帯電用磁性粒子を循環させる方法によって、帯電装置としての耐久性を更に伸ばすことができる。
【０１１９】
循環させる手段としては、帯電用磁性粒子を機械的に攪拌する、帯電用磁性粒子を循環できるような磁極構成とする、あるいは、磁性粒子を格納する容器内で、帯電用磁性粒子を移動させるような部材を設けるなどの各方法を用いることが好ましい。たとえば、磁気ブラシ背後に攪拌するためのスクリュウ部材を設ける、反発極を設け帯電用磁性粒子をはがしながら再コートするような構成とする、あるいは帯電用磁性粒子の流れを阻害するような邪魔部材などを設ける等の方法が挙げられる。
【０１２０】
また、本発明では、帯電部材９０を例えば帯電装置１０に装着された状態で、像担持体２０、現像装置４０、およびクリーニング装置などの他の装置の１以上と一体に支持されたプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在に組み込むことにより、このような画像形成装置を実現するものであってもよい。
【０１２１】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【０１２２】
〈磁性粒子の製造例１〉
Ｆｅ2Ｏ3（５３モル％）、ＣｕＯ（２３．５モル％）、ＺｎＯ（２３．５モル％）を主成分とする酸化物１００質量部にリン０．０５質量部を添加し粉砕混合した後、水、分散剤、結着剤を加えてスラリー状にした。このスラリーをスプレードライヤー法により造粒し、これを１１７０℃で焼成することでＣｕＺｎフェライトを得た。焼成後、解砕および分級を行い、平均粒径２５μｍの球形状の磁性粒子１を得た。５〜２０μｍの最大弦長を有する磁性粒子の短軸長さ／長軸長さの標準偏差は０．０６であった。
【０１２３】
得られた磁性粒子１の８×１０4Ａ／ｍ（１ＫＯｅ）の磁界下における磁化は、５７Ａｍ2／ｋｇ（５７ｅｍｕ／ｇ）であった。
【０１２４】
〈磁性粒子の製造例２〉
Ｆｅ2Ｏ3（５３モル％）、ＭｎＯ（３２モル％）、ＭｇＯ（１５モル％）を主成分とする酸化物１００質量部にリン０．３質量部を添加し粉砕混合した後、水、分散剤、結着剤を加えてスラリー状にした。このスラリーをスプレードライヤー法により造粒し、酸素分圧を調整した電気炉で焼成し、ＭｎＭｇフェライトを得た。焼成後、解砕および分級を行い、平均粒径３０μｍの球形状の磁性粒子２を得た。５〜２０μｍの最大弦長を有する磁性粒子の短軸長さ／長軸長さの標準偏差は０．０６であった。
【０１２５】
得られた磁性粒子２の８×１０4Ａ／ｍ（１ＫＯｅ）の磁界下における磁化は、上記製造例１と同じで、５７Ａｍ2／ｋｇ（５７ｅｍｕ／ｇ）であった。
【０１２６】
〈磁性粒子の製造例３〉
磁性粒子の製造例１において、スプレードライヤー法による造粒条件を調整したものを焼成、解砕し、平均粒径が約７０μmの球形状の磁性粒子を作製した。これを振動ミルで粉砕して異形化させ、磁性粒子の平均粒径が３５μｍになるように分級を行い、磁性粒子３を得た。５〜２０μｍの最大弦長を有する磁性粒子の短軸長さ／長軸長さの標準偏差は０．１４であった。
【０１２７】
得られた磁性粒子３の８×１０4Ａ／ｍ（１ＫＯｅ）の磁界下における磁化は、５７Ａｍ2／ｋｇ（５７ｅｍｕ／ｇ）であった。
【０１２８】
〈現像剤の製造例１〉
ポリエステル樹脂１００質量部、含金属アゾ染料２質量部、低分子量ポリプロピレン３．５質量部、カーボンブラック５質量部を乾式混合した後に、１５０℃に設定した２軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を空冷した後、気流式粉砕機により微粉砕し、更に風力分級し粒度分布を調整した。このトナー分級品１００質量部に疎水化処理した酸化チタン及びシリカをそれぞれ１質量部外添して、平均粒径７μｍのトナーを作製した。
【０１２９】
現像剤の現像キャリアは以下の方法で作製した。水媒体中にフェノール／ホルムアルデヒドモノマー（質量比５０：５０）を混合分散した後、モノマー１００質量部に対して、アルミナで表面処理したマグネタイト粒子をイソプロポキシトリイソステアロイルチターネートで疎水化処理した磁性粉６００質量部、イソプロポキシトリイソステアロイルチターネートで疎水化処理した非磁性ヘマタイト粒子４００質量部を均一に分散させた。これに、アンモニアを適宜添加しつつ、モノマーを重合させ、磁性粒子を内包した球状磁性樹脂キャリア芯材を得た。この球状磁性樹脂キャリア芯材１００質量部に対して、アクリル樹脂０．５質量部をコートして現像用キャリア１を得た。このキャリアは、平均粒径４０μｍ、体積抵抗値が４×１０13Ωｃｍだった。
【０１３０】
上述のトナーと現像用キャリア１を質量比７：１００の比率で混合して現像剤１を得た。
【０１３１】
〈現像剤の製造例２〉
ポリエステル樹脂１００質量部、ジ−ターシャリ−ブチルサリチル酸のクロム化合物４質量部、ジアリード系イエロー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７）４質量部を乾式で予備混合し、上記ブラックトナーの作製と同様に２軸混練押出機にて混練した。空冷後、気流式粉砕機により微粉砕し、風力分級により粒度分布を調整した。このトナー分級品１００質量部に疎水化処理した酸化チタン及びシリカをそれぞれ１質量部外添して、平均粒径６．８μｍのトナーを作製した。
【０１３２】
このトナーと上記現像用キャリア１を質量比７：１００の比率で混合して現像剤２を得た。
【０１３３】
〈像担持体の製造例〉
φ３０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に機能層を積層しＯＰＣ感光体を作製した。積層した層は、アルミニウムシリンダー側から順に第１、２、３、４、および５層とする。
【０１３４】
第１層は下引き層である。アルミニウムシリンダーの欠陥等をならし、またレーザ露光の反射によるモアレ発生を防止するために厚さ２０μｍの導電層を設けた。
第２層は正電荷注入防止層である。アルミシリンダー側から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すことを防止する目的で、６×１０6Ωｃｍに調整したアミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンから成る層を約１μｍ形成した。
【０１３５】
第３層は電荷発生層である。レーザ露光により正負の電荷対を発生させる為にジスアゾ系顔料を分散した厚さ約０.５μｍの層を形成した。
第４層は電荷輸送層である。ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散しｐ型半導体層を形成した。この層は、電荷発生層で発生した正電荷を感光体表面に輸送する機能を有し、感光体表面に帯電された負電荷はこの層を移動することはできない。
【０１３６】
第５層は、電荷注入層である。電荷注入層は、光硬化性アクリル樹脂に酸化スズを分散した導電性を有する樹脂層である。酸化スズは、アンチモンをドーピングして導電化した平均粒径約０.０３μｍの超微粒子であり、光硬化性アクリル樹脂１００質量部に対して１８０質量部分散した。抵抗は、６×１０12Ωｃｍであった。電荷注入層には、表面滑り性向上の目的で、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子を２０質量部、分散剤を１質量部分散した。
【０１３７】
〈実施例１〉  帯電用磁性粒子の製造例１
１００質量部の磁性粒子３に対し、０．１５質量部のＴｉ系カップリング剤（イソプロポキシチタントリステアレート）を、コート釜の中でトルエン溶媒を用いて攪拌しながら１２０℃で湿式コートした。更にコート釜を２２０℃に昇温し９０分間キュアすることにより第１コート層を形成した。次に室温付近まで空冷した後、０．１０質量部のアミノシラン（Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン）をエタノール溶媒を用いて上記コート釜で８０℃で湿式コートし、更に１７０℃で９０分間キュアすることにより第２コート層を形成し、帯電用磁性粒子１を得た。帯電用磁性粒子１のコート前後の粒径、短軸長さ／長軸長さ、磁気特性の変化はなかった。
【０１３８】
〈実施例２〜１２及び参考例１〜６〉
表１に示す各条件により磁性粒子の表面処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により帯電用磁性粒子２〜１８を得た。なお、表１で用いた第１、第２コート層の処理剤の略称名に対応する物質名称を表２に示す。ここで、帯電用磁性粒子２〜１１のそれぞれが実施例２〜１１のそれぞれに対応し、帯電用磁性粒子１８が実施例１２に対応し、帯電用磁性粒子１２〜１７のそれぞれが参考例１〜６のそれぞれに対応する。
【０１３９】
【表１】
0003817411.tif 000003
【０１４０】
【表２】
0003817411.tif 000004
【０１４１】
〈参考例７〉
１００質量部の磁性粒子２に対し、０．１０質量部のＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランと０．１０質量部のアクリル樹脂とを混合したものを、コート釜の中でトルエン溶媒を用いて攪拌しながら１２０℃で同時に湿式コートした。さらにコート釜を１７０℃に昇温し９０分間キュアした。これにより、帯電用磁性粒子１９を得た。
【０１４２】
〈参考例８〉
上記参考例７のアクリル樹脂をイソプロポキシチタントリステアレートに変更した以外は、参考例７と同様の方法により帯電用磁性粒子２０を得た。
【０１４３】
画像形成装置としてレーザービームを用いたデジタル複写機（キヤノン製：ＧＰ５５）を図２に示すように改造して使用した。ＧＰ５５は、基本的に、コロナ帯電装置、１成分ジャンピング現像装置、コロナ転写装置、ブレード式のクリーニング装置、露光手段を備え、プロセススピード１５０ｍｍ／ｓの反転現像方式のデジタル複写機である。これをプロセススピード２００ｍｍ／ｓに調整し更に以下の様に改造した。
【０１４４】
現像装置は、２成分磁気ブラシ現像器に改造し、現像兼クリーニングを可能にした。現像装置４０は、現像スリーブ４１、現像スリーブ４１内に固定配置されたマグネットローラ４２、現像剤４５を攪拌させながら現像スリーブ４１上に搬送する攪拌スクリュー４３、現像スリーブ４１上の現像剤４５を薄層形成させるための規制ブレード４４を有する。現像スリーブ４１は、少なくとも現像時に、像担持体２０に対し最近接領域が約５００μｍになるように配置され、現像剤４５が像担持体に接触する状態で現像できるように設定されている。
【０１４５】
現像スリ−ブ４１には電源４６から直流電圧及び交流電圧が印加され、本実施例では、直流電圧として−５００Ｖ、交流電圧としてＶｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｆ＝２０００Ｈｚを印加した。
【０１４６】
帯電装置１０は、図１に示す磁気ブラシ方式の帯電装置である。固定マグネットを内包する非磁性の電極スリーブ１２（外径１６ｍｍ）は、像担持体２０に対し対向回転する。本実施例では、像担持体の回転速度に対して１２０％の周速で対向回転させた。帯電バイアスは、ＤＣ−７００Ｖ／ＡＣ７００Ｖｐｐ（１ｋＨｚ）である。
【０１４７】
像担持体２０は、上記製造例により得られたものを用いた。
【０１４８】
クリーニング装置は（ブレードおよび容器）取り去り、クリーナレス方式（現像兼クリーニング方式）に改造した。また、転写装置５０としては、接触式の転写ローラを取り付け、定電流制御した。
【０１４９】
〈実施例１３〉
実施例１で製造した帯電用磁性粒子１を担持した磁気ブラシ帯電装置１０を上記画像形成装置に搭載し、以下に示す評価方法１、２により評価を行った。
【０１５０】
（評価方法１）
現像剤１を用いて、Ａ４サイズ紙の１０％文字原稿を横送りで３００００枚連続コピーを実施して、次の評価を行った。実験環境は、（１）、（２）が常温低湿度環境下（２３℃／５％、以下「Ｎ／Ｌ環境」と表記する）、（３）、（４）が高温高湿度環境下（３０℃／８０％、以下「Ｈ／Ｈ環境」と表記する）である。
【０１５１】
（１）帯電不良により発生する画像カブリを反射濃度計で計測した。ＪＩＳＺ８７２２（０度−４５度法）に基づいた反射濃度計（東京電色技術センター、ＴＣ−６ＭＣ）を用い画出し前後の差（％）を算出しカブリ濃度とした。評価レベルを表３に示す。画質としてカブリ２％未満を実用上問題なしと判断した。
【０１５２】
【表３】
0003817411.tif 000005
（２）帯電性の均一性を細線再現性で確認した。評価レベルを表４に示す。
【０１５３】
【表４】
0003817411.tif 000006
（３）帯電装置１０の周り及び露光装置３０付近のトナー飛散状態を目視観察すると共に、トナー飛散起因の画像乱れ（カブリ）を評価した。評価レベルを表５に示す。
【０１５４】
【表５】
0003817411.tif 000007
（４）感光体傷の発生状態を目視評価および画質で評価した。評価レベルを表６に示す。
【０１５５】
【表６】
0003817411.tif 000008
（評価方法２）
画像の色味変化の評価として、現像剤２を現像装置１０に投入し、上述の画像形成装置を使用して３０分間空回転を行った。その後、画像形成装置の現像バイアスの値を種々変化させて濃度の異なるベタ画像のコピーを行い、Ｓｐ６８  ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ（Ｘ−Ｒｉｔｅ  Ｉｎｃ）を用いてＬ*（明度）、ａ*（色度（赤−緑））、およびｂ* （色度（黄−青））についてそれぞれ色空間測定を行い、Ｌ*が９２．８０±０．１０の時のｂ*の値をｂ１とした。
【０１５６】
次に、帯電用磁性粒子を上記現像器に加えた。帯電用磁性粒子は、現像剤２が１００部に対して１７部の割合で加え、３０分空回転させた後に同様な画出しを行った。画像に対し、色空間の測定を行いＬ*が９２．８０±０．１０の時のｂ*の値をｂ２とし、ｂ１−ｂ２の値をもって帯電用磁性粒子による色味の変化の指標とした。評価レベルを表７に示す。
【０１５７】
【表７】
0003817411.tif 000009
評価結果を表８に示す。その結果、帯電が厳しいＮ／Ｌ環境に於いて、画像カブリは０．５％未満であり、細線の再現性も良好であった。トリボ付与性が厳しいＨ／Ｈ環境においては、トナー飛散は防止され、像担持体の傷および画像乱れも未発生であった。また、像担持体の振動も抑えられ、騒音が防止された。
【０１５８】
更にイエロー現像剤を用いた色観変化の評価では、粉砕法により製造した磁性粒子であるにもかかわらず色観変化は防止され良質な色再現性も確認できた。以上より、トナー飛散が防止され、均一帯電、高画質が達成された。また、オゾンの発生は、従来の帯電装置より全体的に抑えられ、環境対策に優れた効果も得られた。
【０１５９】
帯電用磁性粒子１をトルエンおよびエタノールでソックスレイ抽出して濃縮乾燥したそれぞれの抽出成分をＩＲ（赤外分光法）、Ｈ−ＮＭＲで化学分析した。その結果、ＩＲ分析では、窒素含有を示す３３６０ｃｍ-1、１５９０ｃｍ-1（それぞれＮＨ2、ＮＨ）、および１６３１ｃｍ-1（アミド）のピークが得られた。さらに、１１２０ｃｍ-1にシラン系の存在を示すＳｉ−Ｏ−Ｓｉに起因するピークが得られた。これら特徴的ピークは、第２コート層材料のアミノシラン（Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン）を参照サンプルとして測定した場合と同等であった。
【０１６０】
また、１１１０〜１２４９ｃｍ-1、１７１０ｃｍ-1、１７３５ｃｍ-1にカルボン酸エステル（カルボン酸）を示すピークが得られ、Ｈ−ＮＭＲからＩＲで検出された酸がイソプロピルエステルであることが分かった。これら特徴的なピークは、第１コート層材料のＴｉ系カップリング剤（イソプロポキシチタントリステアレート）を参照サンプルとして測定した場合と同等であった。
【０１６１】
さらに、ＥＳＣＡからカップリング剤の中心金属（Ｔｉ−ＯとＳｉ−Ｏ）が検出されたことから、上記Ｔｉ系カップリング剤およびアミノシランが化学分析により確認された。
【０１６２】
次に、メタノール抽出を経時的に行い上記アミノシラン成分の溶出速度を調査（窒素成分をＩＲ、ＴＯＦ−ＳＩＭＳで検出）したところ、同時コート法で製造した帯電用磁性粒子２０との間で差が生じ、コート層の製造方法（２段階コートと同時コート）による違いも確認できた。
【０１６３】
〈実施例１４〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子５に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。実施例１４においても実施例１３と同様に均一帯電、トナー飛散防止、画質の面で優れた結果が得られた。
【０１６４】
〈実施例１５〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子８に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。実施例１５において、画像に影響の出ない軽微な感光体傷が発生した以外は、実施例１３と同様な良好な結果が得られた。
【０１６５】
〈実施例１６〜１９〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子２、３、４および６に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。各実施例において、実施例１３と同様な良好な結果が得られた。
【０１６６】
〈実施例２０〜２３〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子７、９、１０、１１に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。各実施例において、画像に影響の出ない軽微な感光体傷が発生した以外は、実施例１３と同様な良好な結果が得られた。
【０１６７】
〈参考例９、１０>
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子１２および１３に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。各参考例では、帯電用磁性粒子の第１コート剤としてカップリング剤に変えてアクリル系樹脂を用いたことにより、軽微なカブリやトナー飛散が発生したが、画質への影響は認められず、また色観変化も小さく抑えれており品質上十分な画質が得られた。
【０１６８】
〈参考例１１〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子１４に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。参考例１１では、帯電用磁性粒子の第１コート層のコート剤としてカップリング剤に変えてシリコーンオイルを用いたことにより、若干のカブリおよび感光体傷が確認された。
【０１６９】
〈参考例１２〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子１５に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。参考例１２では、帯電用磁性粒子の第１コート層のコート剤としてカップリング剤に変えてアクリル系樹脂を用いたことにより、軽微なカブリやトナー飛散が発生したが、画質への影響は認められず、また色観変化も小さく抑えられており品質上十分な画質が得られた。
【０１７０】
〈参考例１３〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子１６に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。参考例１３では、参考例１１と比較して帯電用磁性粒子の第２コート層のコート剤としてＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランを用いることにより、カブリ防止およびトナー飛散防止の向上が認められた。
【０１７１】
〈参考例１４〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子１７に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。参考例１４では、帯電用磁性粒子の第１コート層のコート剤として、カップリング剤の代わりにシリコーン樹脂を用いることにより、カブリおよび細線再現性が低下したが、全体的には、色観変化の小さい画像が得られた。
【０１７２】
〈実施例２４〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子１８に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。実施例２４においては、色観変化は抑えられ、カブリやトナー飛散も画質に影響のないレベルに抑えられており、品質上十分な画像が得られた。
【０１７３】
〈参考例１５〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子１９に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。参考例１５では、若干の色観変化や画像カブリが発生した。
【０１７４】
〈参考例１６〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子２０に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。参考例１６では、像担持体の傷、色観変化の点において良好であり、また、カブリ、飛散は部分的に発生が認められた。
【０１７５】
〈比較例１〉
帯電用磁性粒子１の代わりに磁性粒子１を用いた以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。比較例１では、トナー飛散、像担持体の削れが発生し、画質が低下した。
【０１７６】
〈帯電用磁性粒子の比較製造例〉
１００質量部の磁性粒子１に対し０．２０質量部のポリカーボネート樹脂を、コート釜の中でトルエン溶媒を用いて攪拌しながら１００℃で同時に湿式コートした。さらにコート釜を１２０℃に昇温し９０分間キュアした。これにより、帯電用磁性粒子２１を得た。
【０１７７】
〈比較例２〉
帯電用磁性粒子１を帯電用磁性粒子２１に変更した以外は、実施例１３と同様の評価を行った。評価結果を表８に示す。その結果、トナー飛散が発生し細線再現性が低下した。
【０１７８】
【表８】
0003817411.tif 000010
【０１７９】
【発明の効果】
本発明によれば、トナー飛散、感光体傷の発生が防止され、帯電性、耐久性に優れた帯電用磁性粒子を提供することができる。また、本発明の帯電用磁性粒子を担持した帯電装置を画像形成装置に搭載することにより、良好な帯電性、耐久性に加えトナーの色観変化が防止され高画質を達成することができる。
【０１８０】
さらに、本発明によれば、現像兼クリーニング方式を用いた画像形成装置においても優れた画像特性を付与することができるため、帯電工程に於いて、オゾンの発生が抑えられ環境対策に優れた帯電装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の帯電用磁性粒子を用いた磁気ブラシ帯電装置の概略断面図
【図２】  図１の帯電装置を用いた画像形成装置の概略図
【符号の説明】
１０帯電装置
１１マグネットロール
１２電極スリーブ
１３磁性粒子
１４接点
１５枠体
２０像担持体
３０露光装置
４０現像装置
５０転写装置
９０帯電部材
【図１】
0003817411.tif 000011
【図２】
0003817411.tif 000012