JPH0511628B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は新規な現像システムに関し、より詳細
には絶縁性トナー粒子を荷電する装置に関する。

本発明に従えば、絶縁性トナー粒子を計量する
と同時に正または負に荷電する装置が提供され、
トナー粒子と荷電手段とを摩擦接触させることに
よつてキヤリヤ粒子を用いる事なく、絶縁性粒子
を効率的且つ効果的に迅速に荷電することが出来
る。

静電写真法を含む各種現像方式はよく知られて
いる。これらの方式では、セレントの如き絶縁表
面に存在する静電潜像にトナー粒子を吸着させ
る。

この現像方法の使用例としては、米国特許第
3618552号にカスケード現像法、米国特許第
2874063号、第3251706号および3357402号に磁気
ブラシ現像法、米国特許第2217776号にパウダー
クラウド現像法、米国特許第3166432号にタツチ
ダウン現像法が記載されている。

カスケード現像法とパウダークラウド現像法は
事務書類によくみられる線状の像の現像によく用
いられている。しかし、べた黒領域を含む像の場
合は、この方式では、精度があがらぬ事がある。
かくして、磁気ブラシ現像が線状およびべた黒領
域の複写に用いられている。

トナー粒子とキヤリヤ粒子の二成分から成る現
像剤混合物を用いる磁気ブラシ現像方式は電子写
真装置に広くとりいれられている。それは、一般
に、濃いべた黒領域を含む高品質の像をつくるだ
けでなく、バツクグランド領域でのトナーの不必
要な吸着を減じるからである。しかしながら、長
時間にわたつて二成分方式を簡便に、低コストで
高効率に使うとなると問題が残る。すなわち、一
つには、トナー粒子に十分な大きさの所望の極性
をもつた摩擦電荷を与えなければならないからで
ある。

又、従来の方式では、現像剤混合物に添加され
る無電荷トナー粒子を迅速に荷電するため、現像
剤のはげしい混合（この混合はパドルホイールの
如き混合装置を用いて容器の中でおこなわれ、こ
れによつてトナー粒子とキヤリヤ粒子が連続的に
何度も接触する事が可能になる）が必要である。
この様に現像組成物を連続的に混合させることに
よつてトナーはキヤリヤ粒子にこすりつけられ、
この結果、キヤリヤ粒子がトナー粒子に摩擦電荷
を与える機能に不可逆的な劣化現像が起きる。か
かる劣化はコピーの品質劣化となつてあらわれる
のである。たとえば、バツクグラウンド領域にお
ける不必要な現像の増加が一例である。更に、二
成分現像組成物のゼログラフイーの現像特性は、
現像剤混合物のトナー粒子の濃度に依存する。従
つて、複写を繰り返す間、ゼログラフイー現像の
特性を安定させる為、トナーの濃度は、トナー粒
子を現像剤容器に分散する速度を制御する装置に
よつてモニターされる。かかるトナー濃度調整装
置に必要とされる各種の構成要素が二成分方式を
複雑なものにし、コストの高いものにしている。

そのうえ、一般的に言えば現在の二成分磁気ブ
ラシ方式は本来的に非効率である。この主たる理
由は、現像域に搬送されたトナー粒子のうちごく
少量だけしか像保持域に吸着されないからであ
る。例えば、現像域の磁場は現像剤を硬直させる
傾向にあるので、像形成部材にじかに隣接するト
ナー粒子だけが現像に供される。もしもこの方式
において、現像剤組成物が電気的に絶縁される
と、現像効率に関して別の制限が加わる。すなわ
ち、現像域に入つていく現像剤粒子は中性の電荷
を有し、電荷を与えられたトナー粒子が像形成部
材に付着すると、反対の電荷を帯びた現像剤の層
が形成され、該層によつて、トナーのそれ以上の
付着が妨げられるからである。しかし、導電性現
像剤組成物を使用すれば現像剤効率は高まる。と
いうのは像形成物に吸着したトナーによつて出来
た反対電荷を帯びた現像剤の層が、この組成物に
よつて消散されるからである。このような方式に
おいては、現像剤組成物の導電性は、使用するキ
ヤリヤ材料の組成、トナー粒子の濃度および磁場
の強さ等の複雑な関数である。従つて、導電性現
像剤組成物を用いて長時間にわたり高品質の現像
を行うにはまだ問題が残されている。二成分装置
の若干の次点にかんがみ、トナー粒子のみを用い
た方式を設計すべく多大な努力がなされた。例え
ば、米国特許第2846333号は、樹脂、着色剤およ
び磁性材料から成る一成分現像剤組成物を開示し
ている。一般的に言えば、この種の方式では、現
像剤容器、トナーの分散装置やトナー濃度の制御
手段を必要としない。多くの一成分現像方式、特
に商用的用途の方式は、導電性トナー粒子を使用
する。つまり、トナーを誘導荷電することによつ
て潜像に応じてトナーが像形成部材に付着する。
しかしながら、トナー粒子の電荷は、（導電性の）
普通紙との誘導荷電によつて逆転するので、導電
性トナー粒子を普通紙へ静電転写するのは一般的
にあまりうまくいかない。以上の理由から、一成
分導電性トナー粒子を使う静電写真法では、トナ
ーを十分に静電転写するため、普通、特殊表面加
工をほどこした紙を必要とする。

又、導電性トナー粒子を含む一成分現像法では
トナー粒子が誘導荷電され、像保持部材に付着す
るため、静電気力ではバツクグランドの不要部分
のコントロールもしくはバツクグラウンド領域の
抑制は出来ない。こういつた事とは二成分現像法
では起らない。二成分方式においては、バツクグ
ランドの現像の制御は、摩擦荷電されたトナー粒
子に静電気が作用し像保持部材からこれらの粒子
を分離することによつて行なわれる。

導電性トナー粒子を用いる一成分法において、
バツクグランドの抑制が必要な場合、一般に用い
られるのは、ゼロ近くまで静電気を減じ、続い
て、磁性装置からの磁場に由来する磁力を発生さ
せ、磁性粒子を有する導電性トナー粒子に該磁力
を作用させる方法である。

トナー粒子に作用する磁力は一般に静電気力よ
りも弱いため、導電性トナー組成物を用いた一成
分方式でのバツクグランドのコントロールは充分
ではない。

一成分現像組成物に関するもう一つの欠点は、
大量の磁性材料を必要とする事である。場合によ
つては、トナーを搬送し、バツクグランドの正確
なコントロールには、少くとも約50％の磁性材料
を必要とする事もある。従つて、マグネタイトの
ような磁性材料を有するトナー粒子の光学濃度が
十分に高く、他の光吸収材料（例えばカーボンブ
ラツク）を添加してもその効果がなくなるのであ
る。更に、磁性トナー粒子には光を強く吸収する
特性があるために、カラー像形成システムにおい
て使用する着色磁性トナーを、染料や顔料を添加
する事によつては作る事が出来ない。

静電潜像を現像するための方法、装置および材
料については、これまで改良されてきてはいる
が、現像品質を高め、高効率で、シンプルデザイ
ンで、また経済的な方法と装置が依然として必要
である。特に、絶縁性非磁性着色トナー粒子が適
量に荷電され、また、一成分現像法、装置および
絶縁性一成分トナー粒子の使用によつて二成分像
形成法と同一の品質が得られ、このため効率よく
トナー粒子を普通紙に静電転写しめることが可能
になるような一成分像形成法が必要である。ま
た、一成分トナー粒子を搬送部材上で計量すると
同時に迅速２９望の極性に荷電する方法と装置も
要求されている。

更には、バツクグランドを静電気力によつて十
分にコントロール且つ除去し、またシステムの構
成部材や材料の信頼性を高めるには装置や方法が
必要である。この外、静電潜像の明瞭な線域と大
きなべた黒領域を共に形成することを可能にし、
しかも、バツクグランド濃度をできるだけ少なく
する装置と方法が依然として所望されている。

発明の概要 この発明の特徴は、上記の欠点を克服する現像
装置を提供することである。

この発明の別の特徴は、二成分系と同等の像品
質が得られる一成分現像装置を提供することであ
る。

この発明の更に特徴は、計量ロールの如き計量
手段または搬送手段によつて、トナー粒子の計量
と荷電を同時に行う改良現像装置を提供すること
である。

この発明のもう一つの特徴は、正または負のい
ずれかの所望電荷をトナー粒子に迅速に付与する
装置であつて、電荷が長時間不変であり、トナー
粒子と無数のキヤリヤ粒子との内的作用に左右さ
れないような装置を提供する事である。

この発明の更にもう一つの特徴は、トナー粒子
の荷電に効果的な単一のキヤリヤ粒子またはビー
ドを用いた装置を供給することである。

この発明のその他の特徴は、普通ボンド紙にト
ナー粒子を能率的に転写し、静電気力によつて不
要なバツクグランドをコントロールせしめる装置
を提供することである。

この発明のその他の特徴は、磁性材料を用いず
カラー潜像の現像を可能にする装置を供給するこ
とである。

この発明の更にその他の特徴は、非磁性静電気
的搬送法を用いてトナー粒子の搬送する改良装置
を供給することである。

この発明の上記のそしてその他の特徴は、本発
明に従い、非磁性絶縁性トナー粒子を荷電する現
像装置を供給することによつて成就され、該装置
は、移動トナー搬送手段（本明細書ではドナー手
段またはドナーベルト手段と称してもいる）およ
び調整計量手段すなわち荷電手段（ドナー手段の
移動と反対方向に移動するのが好ましい）から成
る。

本発明に従えば、移動ドナー手段は摩擦電気的
に活性な被覆物を含み、計量手段は非被覆計量ロ
ールにより成つている。計量ロールは、摩擦電気
的に活性な被覆物を含んでもよいが、被覆を有し
ない計量ロールもトナー粒子に対して摩擦電気的
関係を発揮するように機能することも出来る。更
には、この発明の好ましい実施例では、移送手段
は、表面模様処理され（texured）且つテフロン
Ｓ（E.I.デユポン社より入取）の如き摩擦電気的
に活性な物質で被覆される。これによつて移送手
段は、現像ゾーンに移動するトナー粒子の計量と
荷電をより効果的に行うことが可能になる。

後に図示される如く、ドナー手段の動きによつ
て非磁性絶縁性トナー粒子はニツプまたは荷電ゾ
ーンに直動される。そこでトナー粒子は計量手段
とこすりあわされ、ドナー手段によつてトナー粒
子は摩擦電気的に荷電される。荷電手段にドナー
手段に対する電気バイアスを与えることによつて
荷電ニツプまたは荷電ゾーンの入口に極めて近接
している荷電トナー粒子に静電気力を作用させ、
これによつて、バイアスロールと同じ極性をもつ
ように荷電されたトナー粒子は静電気力にドナー
手段に導かれて吸着する。つまり、荷電ニツプの
入口はトナーの静電気的荷電フイルターに似た機
能を有する。また、この発明の方法に例えばトナ
ー供給手段中のトナー粒子を所望の程度に攪拌、
転磨することが出来る。

反対電荷をもつたトナー粒子は、荷電手段によ
つてドナー手段と反対方向に搬送され、ドクタ
ー・ブレード・シール手段に接触し、この手段に
よつてこれらのトナー粒子は除去された現像材容
器にもどされる。反対電荷をもつたトナー粒子の
除去が所望されるのは、そうしなければ、該粒子
が荷電ニツプの出口域においてドナー手段の吸着
してドナー手段上に存在するトナー粒子の電荷分
存に悪影響を与えるからである。

供給容器もしくは現像剤タンクに含まれるトナ
ー粒子の正味の電荷はゼロに近いが、この電荷は
第１図に図示される如くほぼ等量の正電荷と負電
荷に分布している。荷電ニツプの前の領域のドナ
ー手段に静電気的に引きつけられたトナー粒子
は、該ニツプ内を通りながら、該トナー粒子と荷
電手段とドナー手段に関連する摩擦電気的に活性
な物質との摩擦によつてその電荷が増幅される。
この摩擦作用によつて迅速に適正電荷がトナー粒
子に付与される。続いて、帯電トナーは荷電ニツ
プの出口から出たあと、静電気のドナー手段への
吸引力によつて静電潜像保持部材に運ばれ、そこ
で像として吸着される。未使用のトナー粒子はド
ナー基質上に残留し、最後にトナー容器にもどさ
れる。

かくして、この発明は、絶縁性トナー粒子の荷
電手段と、絶縁性トナー粒子の搬送手段とが互い
に作動関係に配置され、該荷電手段および該搬送
手段が所定の電位にバイアスをかけられているよ
うになつているトナー粒子の荷電装置に関する。

この発明に従つたもう一つの具体例は、非磁性
絶縁性トナー粒子の計量と荷電を同時におこなう
装置であつて、非磁性絶縁性トナー粒子の計量手
段と、トナー粒子の搬送荷電手段と、搬送手段に
非磁性絶縁性トナー粒子を供給する手段と、計量
手段にバイアスを付与する手段と、搬送手段にバ
イアスを付与する手段と、計量手段からトナー粒
子を除去する手段とが互いに作動関係に配置さ
れ、トナー粒子は、該計量手段と該搬送手段との
間に位置する荷電ゾーンにおいて、適正な極性と
大きさに荷電されるようになつた装置に関する。

この発明に従つた更にもう一つの具体例は、非
磁性絶縁性トナー粒子の計量と荷電を同時におこ
なう装置であつて、計量ロール手段と、摩擦電気
的に活性な被覆を含有している搬送手段ドナーベ
ルト手段と計量手段用のドクターブレード手段
と、ほぼ等量の正電荷と負電荷を有する弱く帯電
した絶縁性トナー粒子を含有するトナー供給容器
手段と、ドライブロール手段と、アイドラロール
手段と、引張り手段、と、像形成手段と、計量ロ
ール手段用の電圧源と、ドライブロール手段とド
ナー搬送ベルド手段用の電圧源とが互いに作動関
係に配置され、計量ロール手段はドナー搬送ベル
ト手段とは反対方向に移動するようになつている
装置である。

この発明に従つた別の具体例は、非磁性絶縁性
トナー粒子の計量と荷電とを同時におこなう装置
であつて、計量ロール手段と、摩擦電気的に活性
な被覆物を有する搬送手段と、ドライブロール手
段と、アイドラロール手段と（該搬送手段は該ド
ライブロール手段と該アイドラロール手段の周り
に通路を形成する）。ほぼ等量の正電荷と負電荷
を有する弱く帯電した絶縁性トナー粒子を包含す
るトナー供給容器手段と、計量ロール手段用の電
圧源手段と、ドライブロール手段と搬送手段用の
電圧源手段と、引張り手段と、像形成部材とが互
いに作動関係に配置され、該搬送手段は該計量ロ
ール手段と該搬送手段との恒に一定の間隔を維持
するように位置しており、ならびに（または）絶
縁性トナー粒子によつて計量ロール手段から隔て
られている。該計量ロール手段は搬送手段の動き
とは反対方向に移動するようになつている装置で
ある。さらに、本発明は、非磁性絶縁性トナー粒
子の計量・荷電装置であつて、計量ロール手段
と、摩擦電気的に活性な被覆物を有する可撓性搬
送ドナーロール手段とが互いに作動関係に配置さ
れ、該計量ロール手段は、該可撓性ロール手段と
は反対方向に移動するようになつた装置に関す
る。本発明においては、計量ロール手段が可撓性
でもよく、搬送ドナー手段も剛性でもよい。

この発明に従つた更に別の実施例は、荷電手段
像形成手段、現像手段、定着手段、融着手段から
成る静電写真像形成装置であつて、現像手段が、
互いに作動関係に配置されている絶縁性トナー粒
子を計量・荷電する手段と、絶縁性トナー粒子の
搬送手段とを有し、該荷電手段および該搬送手段
は所定電位にバイアスを付与されている像形成装
置に関する。

図に示す例も含め、ここに記載される全ての実
施例に関して理解すべきことは、計量手段が荷電
ゾーンに存在する無電荷ドナー粒子との摩擦電気
的関係を作り出すように機能することも出来、搬
送手段の表面上に摩擦電気的に活性な物質の被覆
物が存在しなくとも、トナー粒子を更に荷電する
ことが出来るということである。また、搬送手段
は表面模様処理（Textured）されることが好ま
しく、耐摩耗性材料（例えば、導電性を与えるた
めのドープ剤としてカーボンブラツクが分散され
たクロロプレンのスリーブを有するロールであつ
て、該スリーブが導電性接着剤を介して導電性発
泡体計量ロールに結合されたもの）より成つてい
る。

好ましい実施例の説明 本発明の装置を、図面に示す各種の実施例に沿
つて以下に説明する。

第１図は、全体を７で表わす本発明の装置を示
すものであるが、下記のものを有する。すなわ
ち、計量コンポーネントまたは計量・荷電手段と
して機能するロール手段１２、該ロールに対して
図示するようなある角度をなすドクターブレード
手段１４または別の角度をなすドクターブレード
手段１４ａ、ほぼ等量の正電荷または負電荷を有
する弱く帯電したトナー粒子１７を包含するトナ
ー供給容器手段１６、摩擦電気的に活性な被覆物
１３を包含する搬送またはドナーベルト手段１
８、正電荷に帯電したトナー粒子、ドライブロー
ル手段２０、アイドラロール手段２２、引張り手
段２４、可撓性感光体像形成部材手段２６、圧力
ブレード手段２８、ロール１２用の電圧源手段３
０（V_C）、ドライブロール２０用の電圧源３２
（V_B）、ドナーベルト手段１８、計量荷電ゾーン
３４（L_C）、現像ゾーン３６（L_D）などである。
各コンポーネントは矢印３８の図示する方向に動
く。つまり、ゾーン３４（L_C）では図示される
ごとく、ロール手段１２はドナーベルト手段１８
の動きとは反対方向に動いている。

操作中、容器１６中の弱く帯電した絶縁性トナ
ー粒子は循環するが、この循環はドナーベルト手
段１８によつて構成される容器の壁、およびロー
ル手段１２が、図示されていないモーターの如き
手段によつて互いに反対方向に連続的に移動し
て、転磨や攪拌を促すことによつて主として引き
起される。トナー粒子１７とロール手段１２との
摩擦および搬送手段上に存在する摩擦電気的に活
性な被覆物１３によつて、トナー粒子が摩擦電気
的に荷電される。

トナーのもう一つの電荷源は、ドクターブレー
ド１４または１４ａで得られる。すなわち、ロー
ル手段１２に密着するトナー粒子が蓄積されたり
除去されたりすることによつて、エアーブレーク
ダウン（イオン）が起つて帯電トナー層を中和さ
せる。容器１６中のトナー粒子１７は、大部分が
ほぼ等量の正電荷と負電荷になるように弱く帯電
している。従つて、例えば、約100Vの正電位
（V_C）がロール手段１２にかけられた時、正電荷
を有するトナー粒子は計量・荷電ゾーン３４の入
口において、ドナーベルト手段１８上に静電気的
に吸着される。ゾーン３４において、トナー粒子
がロール１２と該ロール手段１２の動く反対方向
に移動する被覆物１３とに摩擦すると、被覆物１
３（図中は負電荷に帯電している）と正電荷のト
ナー粒子１７間の摩擦荷電によつて絶縁トナー粒
子上の負電荷が増加する。この正電荷が帯びたト
ナー粒子は荷電ゾーン３４から出て、可撓性像形
成部材２６に移送される。移送中、正電荷を帯び
たトナー粒子は、静電気的吸引作用によつてドナ
ーベルト手段１８に付着している。

偏向ドナーベルト手段１８、ドライブローラ手
段２０とアンドラロール手段２２の間に通路を形
成して、正電荷を帯びた絶縁トナー粒子１９を可
撓性潜像形成部材２６上の静電潜像（図には示し
ていない）に正電荷を帯びた絶縁性トナー粒子を
運んで接触させる。図に示される如く、ドナーベ
ルト手段１８は引張り手段２４に左右され、ベル
トはロール１２に近接して該ロールを弧状に巻装
するように配置されており、その間に存在するト
ナ−粒子によつて該ロールと間隔をもつている。
一般的には、ベルト１８の弧は約10°〜約50°の範
囲である。トナー粒子１９はドナーベルト手段１
８から、電圧３２（V_B）によつて可撓性像形成
部材２６に転写され、負電荷を帯びた像形成部材
２６がこの粒子を像形状に応じて吸引する。

圧力ブレード２８は、正電荷を帯びた絶縁トナ
ー粒子１９によつて、ドナーベルト手段１８と互
いに間隔が出来た像形成部材２６にトナー粒子を
間隔３６（L_D）において密着させるのに十分な
力を与える。像形成部材２６に吸着されなかつた
未使用のトナー粒子はベルト１８によつてトナー
容器１６にもどされる。ドクターブレード手段１
４または１４ａは、トナー容器１６にトナー粒子
を含有し、ロール１２上のトナー粒子を除去する
ことによつて、トナー粒子がベルト１８に吸着さ
れず、荷電・計量に悪影響を与えるのを防ぐ。被
覆物１３は、トナー粒子１７から負電荷を受け、
これを除去する目的で電荷消散物質（例えば、カ
ーボンブラツク）を分散していることがある。ト
ナー粒子１７に負電荷を与えることが所望される
場合、被覆物１３は、トナー粒子１７に対して負
電荷の関係を有するように選択される。すなわ
ち、該被覆物は電気的に正電荷であり、電圧V_C
は正でなく負となる。摩擦電気的に活性な被覆物
はロール手段１２上に位置してもよい。すなわ
ち、この態様においては、摩擦電気的に活性な被
覆物は搬送手段１８とロール手段１２の表面上に
存在することになる。

理論的に限定するのは所望じはないが、これま
で図示した多くの実施例では、ロール手段１２と
摩擦電気的に活性な被覆物１３によつてトナー粒
子１７に正電荷が付与される。これは、該被覆物
とトナー粒子１７との摩擦帯電関係によつて、正
に荷電されたトナー粒子を生じた結果とである。
弱く正電荷を帯びた粒子１７は、荷電ゾーン３４
（L_C）におけるロール１２とベルト１８との摩擦
によつて、負電荷を失い正電荷を得る。このよう
にして得られた正電荷トナー粒子は静電気力によ
つてベルトに引張られるため、ロール２０の周り
に移動するにつれてベルト１８に付着する。この
結果、磁性顔料の如き添加物不要となる。

ロール１２はこの発明の重要な特徴である。す
なわち、荷電源として二成分系におけるキヤリヤ
粒子に似た機能をもつだけでなく、トナー粒子の
量をコントロールもしくは計量してベルト１８上
に付着させることも出来る。かくして、ドナーベ
ルト手段１８上のトナー粒子の濃度（この濃度は
ベルト手段１８とロール手段１２の距離を確実に
保つ重要な要素である）はロール手段１２および
このロールに関連するプロセス条件によつてコン
トロールされることが出来る。搬送手段１８も重
要であり、本発明の好ましい実施例では、表面模
様処理され（textured）且つ摩擦電気的に活性で
ある被覆物を包含する。該被覆物によつて、荷電
ゾーンに含有される無電荷トナー粒子との摩擦電
気的関係が確保され、該粒子は正にしろ負にしろ
適正な大きさの所望する電荷を帯びることが出来
る。

第２図には、９で全体的に示される本発明の装
置のもう一つの実施例が図示されており、下記の
ものを含有する。すなわち、計量ロール手段１
２、ドクターブレードシール（doctor
bladeseal）手段１４、トナー粒子１７（ほぼ等
量の弱く正電荷および負電荷を帯びたトナー粒子
を有する）を含むトナー供給手段１６、ドナーベ
ルト手段１８（摩擦電気的に活性な被覆物１３を
含む）、正電荷を帯びたトナー粒子１９、ドライ
ブロール手段２０、アイドラロール手段２２、引
張り手段２４、可撓性像形成部材手段２６、ロー
ル手段２７、圧力ブレード手段２８、計量・荷電
ゾーン３４用の圧力ブレード手段２９、電圧源３
０（V_C）、電圧源３２（V_B）、荷電ゾーン３４
（L_C）、現像ゾーン３６（L_D）であり、矢印３８
で各コンポーネントが動く方向が示されている。

第２図で図示される装置は、第１図に沿つて説
明した場合と実質的に同じように操作される。す
なわち、概略を述べれば、弱い電荷を帯びた絶縁
性トナー粒子１７は、各コンポーネントの動き、
重力および電圧源手段３０（V_C）から得られる
静電気力によつてドナーベルト手段１８上に吸着
される。トナー粒子は、荷電ゾーン３４（L_C）
においてロール手段１２とドナーベルト手段１８
とこすりあわされ、この結果、正電荷を帯びたト
ナー粒子１９が生じる。

第１図とは対照的に、ドナーベルト手段１８は
ロール１２に対して弧状に配置されず、ロール手
段１２とその接線方向に接触する。そして、ドナ
ーベルト手段１８は、絶縁性トナー粒子によつて
ロールから隔てられ、このとき、ベルト１８の裏
側に配置された可撓性ブレード手段によつて、ニ
ツプ圧力が与えられる。生電荷を帯びたトナー粒
子１９はドナーベルト１８上を運ばれ、現像ゾー
ン（L_D）において可撓性像形成部材２６と接触
し、そこで、負電荷を帯びた像形成部材に転写さ
れる。圧力ブレード２８は、正電荷を帯びたトナ
ー粒子が間隔３６（L_D）の間で像形成部材２６
と接触するのに十分な力を供給する。未使用のト
ナー粒子は、図示される如く、トナー容器１６に
もどされ、このシステムで再使用される。

第３図に示すのは、全体を１１で示すこの発明
の更に別の実施例であるが、次のものを含有す
る。すなわち、剛性または可撓性ロール手段１
２、トナー供給容器手段１６（弱く帯電した絶縁
性非磁性トナー粒子１７を含む）、正電荷を帯び
たトナー粒子１９、摩擦電気的に活性な被覆物１
３を有する可撓性ドナーロール２０、硬質感光体
像形成手段２７、ドクターブレードシール手段４
０、ワイパーブレードシール手段４２、電圧源３
０（V_C）、電圧源３２（V_B）、荷電ゾーン３４
（L_C）、現像ゾーン３６（L_D）であり、各コンポ
ーネントは矢印３８が図示する方向に動く。

本発明に従うこの簡略な変形例においては、ト
ナー粒子はロール手段１２と可撓性ドナーロール
手段間の荷電ニツプ３４に供給される。荷電ゾー
ン３４において、トナー粒子１７とロール１２と
被覆物１３とが接触することによつて、トナー粒
子は正電荷を得る。正電荷を帯びたトナー粒子１
９は可撓性ドナーロール手段２０によつて搬送さ
れ（この時、トナー粒子は静電気力でロールに付
着している）、現像ゾーン３６において硬質像形
成部材手段２７に引きつけられる。未使用のトナ
ー粒子は、図示する如く、トナー供給容器１６に
戻される。

本実施例では、ロール手段１２も可撓性にし
て、ロール１２と２０の両方が可撓性になるよう
にしてもよい。一般的には、可撓性ロールは、発
泡体やその類似物を有する電鋳ニツケルスリーブ
のような多数の素材から作ることが出来る。

第４図及び第５図は、この発明の装置のその他
の実施例である。この実施例では、重要な点で第
３図と構成を異にする。すなわち、第４図は可撓
性像形成部材手段を含む実施例であり、第５図は
硬質像形成手段２７を含む実施例である。これら
の実施例中のコンポーネントは他の図と同じ参照
番号で示されており、第４図と第５図で示される
装置と方法の操作は第３図で示される装置と方法
の操作と実質的には同一である。第４図と第５図
では次のものが示されている。すなわち、硬質ま
たは可撓性ロール手段１２、トナー供給容器手段
１６（弱く帯電した非磁性絶縁性トナー粒子１７
を含む）、可撓性ドナーロール手段２０、摩擦電
気的に活性な被覆物１３、アイドラロール手段２
２、可撓性感光体像形成部材手段２６（第４図の
み）、硬質感光体手段２７（第５図のみ）、ドクタ
ーブレードシール手段４０、ワイパーブレードシ
ール手段、電圧源３０（V_C）、電圧源３２（V_B）、
荷電ゾーン３４（L_C）、現像ゾーン３６（V_D）で
あり、各コンポーネントは矢印３８が図示する方
向に移動する。

この発明の装置の変形例を概説すると、弱く帯
電したトナー粒子１７は、ロール手段１２と可撓
性ドクターロール手段２０間の荷電ニツプ３４に
供給される。ロール手段１２とロール手段２０と
が移動すると、トナー粒子１７は、ロール１２と
荷電ゾーン３４（L_C）の搬送手段２０上に存在
する摩擦電気的被覆物１３に接触し、該トナー粒
子は正電荷を帯びる。正電荷を帯びたトナー粒子
は、可撓性ドナーロール手段２０によつて可撓性
像形成手段２６（第４図）または硬質像形成部材
２７（第５図）、に搬送され、現像ゾーン３６
（L_D）において、これらの像形成部材に引きつけ
られる。未使用のトナー粒子は、図示される如
く、ロール手段２０によつてトナー容器に戻され
る。

本発明の装置は、第６図、第７図および第８図
に示される静電潜像可視化システムを含む各種の
像形成システムに利用することができる。第６図
には、全体を５０で表わすゼログラフ像形成シス
テムが図示されている。該図においては、像形成
部材５２であり、これは第１図、第２図の像形成
部材２６に相当する。

本発明のこの実施例において、像形成部材５２
は、例えば、基質と、該基質を覆い、Ｎ，Ｎ，
N′，N′−テトラフエニル−〔１，1′−ビフエニ
ル〕４，４′−ジアミンこれに類似するジアミン
がポリカーボネートに分散された郵送層と、この
電荷輸送層を被覆し、三方晶セレンから成る発生
層から構成される。像形成部材５２は、矢印５４
の示す方向に移動して、その移動経路の周りに配
置された各種の処理領域を通るように、像形成部
材の各部分を逐次進ませる。像形成部材は、シー
ト除去ローラ５６、ドライブローラ６０およびロ
ーラ６１と６３の周りを移動する。このシステム
は、像形成部材を所望の可撓性または緊張状態に
維持するため引張り手段（図示せず）を備えるこ
とも出来るが、この張力は比較的低くして像形成
部材５２が簡単に変形出来るようにする。第６図
について、更に説明すると、ドライブローラ６０
は、回転出来るように配置され像形成部材５２と
係合している。モーター６６がローラ６０を回転
させて矢印の方向に部材５２を進ませる。ローラ
６０は、適正な手段（例えばベルドドライブ）に
よつてモーター６６に結合させている。シート除
去ローラ５６は部材５２が摩擦を最小にして矢印
５４の方向に迅速に動くよう自在に回転出来る。

まず、像形成部材５２の一部が荷電領域Ｈを通
る。荷電領域Ｈにおいて、参照番号６８で全体的
に表わすコロナ発生装置が像形成部材５２の光導
電性表面を荷電し、比較的高く実質的に均一な電
位にする。

光導電性表面の荷電部分は、ついで露光ステー
シヨンＩを通る。コピー原稿７０は、透明プラテ
ン７２上に、表を下にして配置される。ランプ７
４が原稿７０に光線を照射し、各原稿から反射し
た光線はレンズ７６を透過して、原稿の光像を形
成する。レンズ７６は光像を光導電性表面の荷電
部分上に集めて、該荷電部分上の電荷を選択的に
消散させる。かくして、光導電性表面上に静電潜
像が記録され、各潜像が原稿７０に含まれる情報
域（informational areas）に対応する。

ついで、像形成部材５２は、その上に記録され
た静電潜像をステーシヨンＪに進め、該領域で正
電荷を帯びた絶縁性トナー粒子１９と接触する。
ステーシヨンＪは、第１図に示した全てのコンポ
ーネントを有する。すなわち、ロール手段１２、
ロール１２に対してある角度で図示されているド
クターブレード手段１４または別の角度で図示さ
れているドクターブレード手段１４ａ、トナー供
給容器手段１６（弱く帯電した非磁性絶縁性トナ
ー粒子１７を含み、該粒子はほぼ等量の正電荷と
負電荷を有する）、摩擦電気的に活性な被覆物１
３を含有するドナーベルト手段１８、正電荷を帯
びたトナー粒子１９、ドライブロール手段２０、
アイドラロール手段２２、引張り手段２４、圧力
ブレード手段２８、ロール１２用の電圧源３０
（V_C）、ドライブロール２０とドナーベルト１８
用の電圧源３２（V_B）、計量荷電ゾーン３４
（L_C）、現像ゾーン３６（L_D）であり、各コンポ
ーネントは矢印３８の示す方向に動く。トナー粒
子の荷電と計量および像形成部材上の付着につい
ては、第１図に沿つて詳説した。

像形成部材５２は次にトナー粉末像を転写ステ
ーシヨンＫに移送する。転写ステーシヨンＫにお
いて、支持素材シート８０は、トナー粉末像と接
触する。このシートはシート供給装置（図示せ
ず）によつて転写ステーシヨンＫに送られる。好
ましいシート供給装置は、積層されたシートの最
上部のシートに供給ロールが接触するようになつ
たものである。該供給ローラが回転して、積層シ
ートの最上部のシートをシユートに送る。該シユ
ートは、この支持シートを導き像形成部材５２の
光導電性表面に接触させる。かくして、該表面上
で現像されたトナー粉末像が転写ステーシヨンＫ
において支持シートを接触する。

転写域Ｋにはコロナ発生装置８２が備えられ、
このコロナ発生装置がシート８０の裏側にイオン
を噴射する。これによつてトナー粉末像を光導電
性表面からシート８０に吸引する。転写のあと、
シート８０は矢印５４の方向に移動し定着ステー
シヨンＬへのコンベア（図示せず）にのる。

定着ステーシヨンＬは、参照番号８４で全体を
表す融着装置があり、該融着装置が、転写された
粉末像をシート８０に永久的に定着させる。好ま
しい融着装置８４は、加熱融着ローラ８６やバツ
クアツプローラ８８を備えるものである。シート
８０はトナー粉末像と共に融着ローラ８６とバツ
クアツプローラ８８の間を通過し、該粉末像は融
着ローラ８６に接触する。かくして、トナー粉末
像はシート８０に永久的に定着される。融着後、
シユートが進入シート８０を補集トレイに導き、
後で該シートを複写機から取り出すようになつて
いる。

支持シートが像形成部部材５４の光導電性表面
から分離された後も、若干の粒子が該表面に付着
残留しているのが常である。これらの残留粒子
は、クリーニングステーシヨンＭにおいて光導電
性表面から除去される。クリーニングステーシヨ
ンＬには回転式繊維ブラシ９０があり、これが光
導電性表面に接触する。該粒子は光導電性表面に
接触するブラシ９０の回転によつて該表面から一
掃される。残留粒子を一掃した後、放電ランプ
（図示せず）が像形成部材５２の光導電性表面に
光を照射して該表面上に残留する静電荷を消散さ
せ、その後、次の像形成のための荷電に供され
る。

第７図および第８図では、第６図に沿つて説明
したものに類似するゼログラフ像形成装置が図示
されている。ただし、第７図は第２図のコンポー
ネントを含み、また、第８図は所望のコンポーネ
ントを含む。第７図の装置は、第２図および第６
図に沿つて説明したように操作され、また、第８
図の装置は、第４図および第６図に沿つて説明し
たように操作される。

第９図に示されるのは、第４図に示されるもの
と本質的に同一の装置であり、同一のコンポーネ
ントについては同一の番号を用いている。但し、
第９図においては、ロール２０と、裏側にブレー
ドが配置されている感光体ベルトとの間に現像ニ
ツプが位置している。本発明のこの実施例では、
ロール２０を剛質構造とし、他方、計量ロール１
２を可撓性としてもよい。

以上の説明によつて、本発明の特徴を使用する
静電写真複写機の一般的な操作が十分に明らかに
なつたであろう。

本発明においては、ロール１２は剛質でも可撓
性でもよく、また、主に計量手段として機能する
だけでなく、荷電手段としても作用することが出
来る。すなわち、材料の種類に応じて、ロール１
２は無電荷トナー粒子との摩擦電気的関係を確保
することが出来る。剛質ロールに関しては、その
芯部は中空でも中実でのよいし、適正な材料（例
えば、ステンレススチール、鉄、電鋳ニツケル、
重合物質など）で作ることが出来る。但し、この
システムで操作されるのに十分な強度を有してい
るべきである。更に、最適な操作のためには十分
な耐摩耗材料が好ましい。好ましい材料は、電鋳
ニツケルである。可撓性ロールにおいては、その
芯部は、多数の適正材料から構成され、例えば、
発泡ポリエチレンやシリモンゴムのような弾性材
料、電鋳ニツケルの如きシームレスの導電性スリ
ーブ、または、押出成形により得られカーボンブ
ラツクが充填された熱可塑材料から構成される。

搬送ロール手段に存在する被覆物１３は、当該
技術分野で知られている各種の適正な材料（キヤ
リヤ粒子の被覆に使われるものと同じ多くの材料
を含む）から選択することが出来る。該被覆物は
トナー粒子に付与される電荷に応じて選択され
る。かくして、トナー粒子に正電荷を付与するこ
とが所望される場合は、負電荷が得られる被覆物
が用いられ、該被覆物には、各種の負電荷材料
（例えば、EPCとして市販され、トリフルオロク
ロロエチレンと塩化ビニルとのコポリマーの如き
ポロマーがある。その他の用いられる負電荷材料
としては高ハロゲン化重合体があり、例えば、ポ
リビニリデンフルオライド、ポリテクトラクロロ
フルオエチレン、パーフルオロアルコキシレイテ
イドエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポ
ロビニル塩化物およびその類似物である。絶縁性
トナー粒子に負電荷を付与することが所望される
場合、正電荷を得られる被覆物が用いられる、該
被覆物には、次のものが含まれる。すなわち、ポ
リビニルピリデン（polyvinylpyridene）のよう
な各種の正電荷材料、メタクリレートのタポリマ
ー例えば、ポリエチレン／ｎ−ブチルメタクリレ
ート／シランのタポリマーポリカプロラクタンお
よびそれらに類似するものである。更には、被覆
物１３として、熱可塑性トナー樹脂に類似した材
料を選択することが出来るが、後述するように、
該材料にはトナー粒子１７に正または負電荷を付
与するため、電荷制御剤が含まれる、各種の適正
な電荷制御剤が用いられ、次のものがある。すな
わち、アルキルピリジニウム（例えば、セチルピ
リジニウム塩化物）、米国特許第3970571号に開示
されているような四アンモニウム化合物、モルホ
リニウム化合物、ヒドラゾニウム化合物およびそ
れに類似したものである。一般に、該電荷制御剤
は、約0.1％から約10％の量で存在する。

被覆物１３の厚さは、経済性を含む多くの因子
に依存した広範囲に変り得るものではあるが、一
般に約0.1ミルから約５ミルであり、好ましくは、
１ミルから３ミルである。好ましい実施例では、
被覆物１３の厚さは１ミルである。この理由は、
このような厚さによると装置の全体的な挙動が優
れている（特に、本発明の各実施例において用い
られた場合）からである。

ドナーベルト手段について更に説明すると、第
１図と第２図に例示するようなドナーベルト手段
１８は、下記の摩擦電気的に活性な材料の如く多
数の適正な材料から構成される。すなわち、例え
ば、裸の電鋳ニツケルスリーブ（表面模様が与え
られるように処理されていることが好ましい）、
カーボンブラツクや充填剤（導電性を与えたり表
面模様を与えるもの）でドープされたポリマーベ
ルトである。更に、ドナーベルトは下記の如き各
種の基質から構成される。すなわち、カーボンブ
ラツクを含む塗料（ポリマーマトリツク）または
ポリマーの導電剤であるドープ物質のような摩擦
電気的に活性な物質（例えば第四アンモニウム化
合物）で被覆されたアルミナイズドマイラー
（aluminized Myler）、またはKrylon 1602とし
て市販されているクリロン超平滑黒色塗料で被覆
されたシームレス電鋳ニツケルスベルトである。
該ベルトは、トナー量が不十分にならないように
シームレスにするのが好ましい。ドナーベルト１
８上の表面模様のピーク間の距離は0.5〜５ミク
ロンメートルの範囲にあり、その空間距離は５ミ
クロメーターから100ミクロメーターの範囲にあ
る。ドナーベルトの長さは使用する形状に依存す
る。従つて、第１図と第２図においては、その長
さは約４インチから約20インチの範囲である。第
１図ではドナーベルト手段１８はロール１２に対
して弧を形成するよう配置されている。一方、第
２図では、ドナーベルト手段１８は弧を形成して
いない。第３図で示される実施例では、ベルトは
利用されていない。

第１図において、ドライブロール手段２０は、
一般に、導電性材料（例えば、導電性ゴムおよび
それらの類似物）から構成され、該ロールは約
0.25インチから1.5インチの直径を有するが、好
ましくは約0.5インチから１インチである。第２
図のドライブロール手段２０とアイドラロール手
段２２は、一般に、円周方向および軸方向の両方
に存在する溝によつて形成された多くの導電性ゴ
ムセグメントから構成され、これらのゴムセグメ
ントによつて、ベルト端部のガイド部材の助けを
借りてドナーベルトは所定の起動に沿つて動くこ
とが出来る。第３図の可撓性ドナーロール２０は
一般に、弾性のある芯部（例えば、発泡ポリエチ
レンやシリコンゴム）と、該芯部を覆うシームレ
スの可撓性で導電性のスリーブ（例えば、電鋳ニ
ツケル、または、カーボンブラツクを含有し押出
成形によつて得られたポリマー）から成る。第９
図に示される硬質ドナーロール２０においては、
各種の適正な材料が選択されるが、一般に、この
ロールは、中空もしくは中実な摩擦電気的に活性
な材料（たとえば、ステンレススチール、電鋳ニ
ツケル、アルミニウム、スチール、鉄、ポリマー
物質およびそれに類似したもの）から構成され
る。但し、その表面が充分に表面模様処理され且
つ導電性を有するようにし、この導電性はドープ
物質を添加することによつて得られる。該導電ロ
ールは可撓性もしくは剛性な構造（例えば、電鋳
ニツケルにするため、第１図と第２図で図示した
ドナーベルト１８用として既に述べた材料で被覆
することが出来る。

像保持部材２６と２７の例としては、各種の無
機および有機の感光体材料がある。すなわち、ア
モルフアスセレン、セレン合金（例えば、セレ
ン・テルル、セレン・ヒ素、セレン・アンチモ
ン、セレン・テルル・ヒ素）、硫化カドミウム、
酸化亜鉛、ポリビニル・カーバゾール、積層型有
機感光体、である。積層型有機感光体の例は、ポ
リマーの中にカーボンが分散されて構成される注
入層、これを覆う輸送層、この輸送層を覆う発生
層、さらに、これを覆う絶縁性有機樹脂を含有す
るものであり、例えば、米国特許第4251612号に
記載されているものである。さらに、本発明にお
いて用いられる像形成部材としては、基質輸送層
（例えば、ポリマー中に分散されたジアミン）、お
よび、発生層（例えば三方晶セレン）から構成さ
れる米国特許第4265990号に記載されているもの
が挙げられる。

他の有機感光体材料は、４−ジメチルアミノベ
ンジリデン；ベンズヒドラジド；２−ベンジリデ
ン−アミノ−カルバゾール；４−ジメチルアミノ
ベンジリデン；２−ベンジリデン−アミノ−カル
バゾール；ポリビニルカルバゾール；（２−ニト
ローベンジリデン）−ｐ−ブロモ−アニリン；２，
４ジフエニルキナゾリン；１，２，４−トリアジ
ン；１，５−ジフエニル−３−メチルピラゾリ
ン；２−（4′−ジメチル−アミノ−ペニル）ベン
ゾール；３−（アミノカルバゾール）；ポリビニル
カルバゾール−トリニトロフロレノン電荷移動
体、フタロシアニンとその混合物、およびこれら
の類似物である。一般的に言えば、多くの有機感
光体におけるように感光体が負に荷電される場合
には正に荷電されたトナー組成物が利用される。
一方、多くの無機感光体（例えば、セレン）にお
けるように感光体が正に荷電される場合には、負
に荷電されたトナー粒子が用いられる。

本明細書において用いる可撓性像形成部材と
は、米国特許第4265990号に記載されている像形
成部材のように簡単に変形し得る材料を一般に意
味する。可撓性像形成部材は、第１図、第２図、
第４図、第６図、第７図、第８図、第９図に示さ
れている。これに対して、第３図と第５図に示さ
れている剛性像形成部材とは、容易に変形し得な
いものであり、該部材は、可撓性基質上に吸着さ
れない。アモルフアスセレンのように堅質もしく
は硬質のものである。

この発明の装置と方法のコンポーネント速度
比、荷電ゾーンの長さ、現像ゾーンの長さ、電圧
V_C，V_Bおよびその他の因子は、これらの配置状
態に依存する。例えば第１図においては、ドナー
ベルト１８に対する計量ロール１２の速度比は約
−４から約−１、好ましくは約−２から約−３の
間で変化する。すなわち、この実施例では、計量
ロール１２はドナーベルト１８の速度よりも迅速
に動いている。また、この実施例においては、ド
ナーベルト手段１８の像形成部材手段２６に対す
る速度比は、約１から約４の範囲で、好ましくは
約２から約３の範囲で変化する。すなわち、ドナ
ーベルト手段１８は、可撓性感光体像形成部材手
段２６より約１から約４倍速く移動する。

第２図の場合、ドナーベルト１８に対するロー
ル１２の速度比は約−２から０の範囲、好ましく
は約−1/2から−1/3の範囲で変化する。すなわ
ち、この実施例では、ドナーベルト１８はロール
１２の２倍の速さからロール１２と同じ速さの範
囲で移動する。第３図、第４図、第９図の場合、
ロール１２とドナーロール１２の速度比は、第２
図における該コンポーネントについて説明した速
度比と本質的に同じである。

第１図について更に説明すると、計量荷電ゾー
ン３４の長さL_Cは0.08インチから１インチの範
囲、好ましくは、約0.3インチから0.5インチの範
囲にある。一方、現像ゾーン３６（L_D）は約0.05
から0.5インチの範囲、好ましくは約0.06インチ
から0.1インチの範囲にある。これらの距離は、
この発明の目的を達成できれば、それよりも大き
くなつたり小さくなつたりすることも出来る。

また、第２図について説明すると、長さL_Cは
約0.05インチから約0.1インチの範囲にあり、好
ましくは約0.08インチである。一方、長さL_Dは第
１図における長さL_Dと本質的に同じである。第
３図、第４図、第９図における長さ−L_CとL_Dは、
第２図において説明した長さと本質的に同じであ
る。すなわち、例えば、L_Cの距離は約0.05インチ
から約0.1インチの範囲、好ましくは0.08インチ
の範囲にあり、L_Dの長さは約0.05インチから約
0.5インチの範囲、好ましくは0.06インチから0.10
インチの範囲にある。

第２図の場合、ロール１２とドナーベルト１８
間の荷電ゾーンL_Cにおける圧力は、バネ２４に
よつて付与されるドナーベルト１８の単位幅当り
の張力を該ロールの半径で除算することによつて
得られる。一般に該圧力は約0.1から約1psiの範
囲、好ましくは約0.2psiから約0.7psiの範囲であ
る。ドナー電極１８と像形成部材２６間の現像ゾ
ーンの圧力は圧力ブレード２８によつて得られる
が、トナー粒子が常に像形成部材に接触できるよ
う十分に大きくなくてはならない。一般的に、こ
の圧力は約psiから約10psiの範囲、好ましくは約
2psiから約4psiの範囲である。第２図において、
ブレード２８によつて付与されるブレードの単位
長さ当りの力は、約0.05ポンド／インチから１ポ
ンド／インチであり、好ましくは約0.1から約0.3
ポンド／インチである。

ブレード１４または１４ａは、約30度から約
180度の角度を、好ましくは約30度から約45度の
角度を成す。ブレードノ角度が90度よりも大きい
場合、該ブレードはワイパーとなり、その好まし
い払拭角度は135度から180度である。このドクタ
ーブレードは、プラスチツク、ナイロン、スチー
ル、アルミニウムおよびこれらの類似物で作られ
る。

正電荷トナーシステム（positive toner
chargihg system）において、第１図、第２図、
第３図、第９図に関しては電V_Cは約＋25ボルト
から約＋200ボルトの範囲、好ましくは約＋75ボ
ルトから約＋125ボルトの範囲である。電圧V_B
は、一般に、約＋75ボルトから約＋450ボルト、
もしくは約−75ボルトから−450ボルトの範囲、
好ましくは約−200ボルトから−250ボルトの範囲
であり、この時感光体は、約−500ボルトの像電
位と約−100ボルトのバツクグランド電位になる
ように負に荷電される。該感光体電位は、厚み約
27マイクロメートルで誘電定数３の有機感光体に
ついて典型的なものである。

第１図に示される装置について好ましい実施例
の速度比は、−３、電圧V_Cが＋100ボルト、電圧
V_Bが−250ボルト、像形成部材２６に対するドナ
ーべると１８の速度比は＋２、ニツプ長さL_Cは
0.4インチ、ニツプ長さL_Dは0.08インチである。

いずれの場合の図例においても、荷電ロールと
第２コンポーネント（ドナーベルト又は他のロー
ル）間に位置する荷電ゾーンにおいてトナー粒子
の荷電が生じる。これらのコンポーネントはその
間に存在するトナー粒子によつて互いに隔離さ
れ、その距離はトナー粒子の１層分にほぼ等しい
のが一般的である。この距離は、トナー粒子の１
層分よりも小さくなつたり大きくなつてもよい。

ドナーベルト手段上で計量されるトナー粒子１
７の量は、システムのパラメーターを変化させる
ことによつて所望通りコントロール出来るが、吸
着されるトナー粒子の量は一般には主として、下
記６つの要素に依存する。

１ 計量ロール手段と搬送手段上に依存する被覆
物（例えば、第１図で示される搬送ベルト１８
や絶縁性トナー粒子１７）との摩擦電気的荷電
関係。

２ 計量ロールバイアスV_C。

３ 計量ロール手段１２とドナーベルト手段１８
との相対速度比。

４ 計量ロール手段１２とドナーベルト手段１８
間のニツプ距離の長さ。

５ ドナーベルト手段１８に付与される圧力量。
例えば、大量の圧力が付与される時、計量ロー
ル手段１２とドナーベルト手段１８間には、ほ
とんどスペースがなくなることによつて、トナ
ー粒子１７が荷電ニツプL_Cに進入を防ぐ。

６ ドナーベルト手段１８上の表面組織の等級。
一般的に、ドナーベルト手段１８は剛材・硬質
ロール２０上に吸着されるトナー粒子の量は、
約１分子層のトナー粒子から数層のトナー粒子
の範囲でよい。例えば、吸着トナー粒子の量は
約0.1ミリグラム／cm²から３ミリグラム／cm²の
範囲、好ましくは、約0.5ミリグラム／cm²から
１ミリグラム／cm²の範囲でよい。上述の吸着ト
ナー粒子の厚さは、図示される如く、計量ロー
ルとドナーロールもしくはその他のロール間の
距離を決定する。

トナー粒子はドナーベルトの動きによつて搬送
されると、トナーと計量ロール間の摩擦長さ
（rubling length）LrはLr＝｜Ｖ−１｜／L_Cで表
わされる。ここで、Ｖとは計量ロールのドナーに
対する速度比であり、L_Cはトナー荷電ゾーン３
４の長さである。２つの表面が互いに反対方向に
移動している場合、Ｖと負となる。Ｖが−３に等
しく、L_Cが0.4インチに等しい時、摩擦長さ1.6イ
ンチとなる。トナーを好適に荷電させるのに必要
な摩擦長さは、主として、荷電ニツプの圧力、お
よびトナーと計量ロールそれにドナーベルトとの
間の摩擦に依存する。荷電ニツプの圧力はベルト
張力、計量ロールの半径によつて得られる。ここ
で、付加圧力がドナーの裏側に配置された発泡体
パツド（foam pad）によつて付与される。

本明細書において記載した現像方式は磁性トナ
ーを必要としないが、機械的および（または）電
気的手段を用いて現像ユニツトの端部をシールす
ることは出来る。この目的の為には、発泡体やフ
エルトのような任意の素材が用いられる。他のシ
ール方法としてあげられるのはフエロロ流体
（ferrofluid）を用いた磁気シールである。また、
磁性シールは、単に磁性（絶縁性）トナと適正な
磁石を用いることによつて出来る。

トナー容器中に存在する攪拌されたトナー粒子
は、多種の適正な絶縁性材料、つまりもつと詳細
にはトナー樹脂、および着色剤から成る。更に、
となー組成物中に、荷電促進用添加剤を含ませて
もよい。該添加剤はトナー粒子を迅速に荷電する
と同時にその電荷維持させる。

図示される樹脂材料には次のものが含まれる。
すなわち、ポリアミド、エポキシ、ポリウレタ
ン、ビニル樹脂およびカルボン酸とジオール（ジ
フエノールを含む）との重合エステル化生成物で
ある。本システムにおけるトナーにはホモポリマ
ーまたは二つ以上のビニルモノマーのコポリマー
が含まれる。このようなビニル系モノマーとして
は、次のものがあげられる。すなわち、スチレ
ン、ｐ−クロロスチレンビニルナフタレン、エチ
レン性不飽和モノオレフイン（例えば、エチレ
ン、プレピレン、ブチレン、イソブチレンおよび
それらの類似物）；ビニルエステル（例えば、ビ
ニル塩化物、ビニル臭化物、ビニルフリオリド、
ビニルアセテート、ビニルプロピネート、ビニル
安息香酸塩、ビニル酪酸塩およびそれらの類似
物）；アルフアメチレン樹脂族モノカルボン酸の
エステル（例えば、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチル
アクリレート、ドデシルアクリレート、ｎ−オク
チルアクリレート、２−クロロエチルアクリレー
ト、フエニルアクリレート、メチルアルフアクロ
ロアクリレート、メチルメタアクリレート、エチ
ルメタアクリレート、ブチルメタアクリレートお
よびそれらの類似物）；アクリロニトリル、メタ
アクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルエー
テル（例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルイ
ソブチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよび
これらの類似物）；ビニルケトン（例えば、ビニ
ルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチル
イソプロペニルケトンおよびこれらの類似物）；
ビニリデンハリド（例えば、ビニリデン塩化物、
ビニリデンクロロフルオリドおよびこれらの類似
物）；Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリ
デンおよびこれらの類物）；スチレンブタジエン
ポリマーおよびこれらの有効混合物である。

また、この発明のトナー組成物用の樹脂材料と
してジカルボン酸とジオール（ジフエニルから成
る）とのエステル化生成物を用いることも出来
る。このような材料は米国特許第3655374号に記
載されているので、該特許をここで引用する。特
に、ジフニエル反応として該特許の第４欄第５行
以降に示されている式を有するもの、またジカル
ボン酸としては特許の第６欄に示されている式を
有するものが用いられる。、樹脂は、トナー中に
用いられる各成分の量の合計が100％になるよう
な量で存在する。したがつてアルキルピリジウム
化合物が５重量％で存在し、カーボンブラツクの
ような顔料が10重量％で存在する時、85重量％の
樹脂が用いられる。

トナーの樹脂粒子の直径は色々な値で変り得る
が、一般的には、その直径は約５ミクロメートル
約30ミクロメートル、好ましくは、約10ミクロメ
ートルから約20ミクロメートルの範囲である。

トナー粒子用の着色剤としては、よく知られた
多種の好適な顔料または染料が用いられ、その例
としては、カーボンブラツク、ニグロシン染料、
アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロムイ
エロー、ウルトラアミンブルー、デユポンオイル
レツド、メチレンブルクロリド、フタロシアニン
ブルーおよびこれらの混合物が挙げられる。それ
らの顔料または染料は、記録部材上に明瞭な可視
像を形成するような濃い色を与えるように充分な
量で存在しなければならない。例えば、原稿を従
来から用いられているようにゼログラフ複写しよ
うする場合、トナー組成物には、カーボンブラツ
クの如き黒色顔料や、米国ナシヨナルアニリンプ
ロダクツ社（National Aniline Products，Ine.）
から市販されているアマプラスト（Amapladt）
のような黒色染料を含有させる。顔料の好ましい
使用量は、トナーの全重量に対して約３重量％か
ら約20重量％であるが、着色剤として染料を用い
る時には、その使用量をかなり少なくすることも
出来る。

本明細書で示す如く、主としてトナー樹脂を正
荷電するため各種の電荷促進添加剤をトナー（樹
脂プラス着色剤）にまぜることが出来る。このよ
うな添加剤としては、四基アンモニア化合物やア
ルキルピリジンハリド（セチルピリジンクロリド
を含む）がある。

なお、本明細書に基づき当業者が行う他の修正
動態もまた本発明に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の装置の実施例を全体的に
示すものである。第２図は、本発明の装置のもう
一つの実施例を示すものである。第３図は、本発
明の装置の更にもう一つの実施例を示すものであ
る。第４図は、本発明の装置の更に別の実施例を
示すものである。第５図は、本発明の装置の別の
実施例を示すものである。第６図は、静電潜像シ
ステムにおいて、第１図に示す本発明の装置を使
用する様子を全体的に図示している。第７図は、
静電潜像システムにおいて第２図に示す本発明の
装置を使用する様子を全体的に図示している。第
８図は、静電潜像システムにおいて第４図に示す
本発明の装置を使用する様子を全体的に図示して
いる。第９図は、感光体ベルトの裏側にブレード
を配置することによつて現像ニツプを形成する現
像システムにおいて、第４図に示す本発明の装置
を使用する様子を全体的に図示している。 １２……ロール手段、１４，１４ａ……ドクタ
ーブレードシール手段、１７，１９……トナー粒
子、１８……ドナーベルト手段、２０……ドライ
ブロール手段、２２……アイドラロール手段、２
４……引張り手段、２６……像形成部材手段、２
８……圧力ブレード手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナー粒子を荷電する装置において、 絶縁トナー粒子を計量するための、回転する計
   量手段と、 該計量手段との空間を通して絶縁トナー粒子を
   搬送するように協働する搬送手段であつて、該搬
   送手段と計量手段との前記空間には絶縁トナー粒
   子が両手段が接触しない程度に供給されている、
   偏向配置された搬送手段と、 前記計量手段と前記搬送手段とに電気的バイア
   スを形成して両手段の前記空間においてトナー粒
   子を荷電する電気的バイアス手段と、 前記搬送手段上のトナー粒子を摩擦電気的に荷
   電する、搬送手段上に形成された被覆物と を備えたことを特徴とする装置。 ２ 絶縁性トナー粒子が、前記計量手段と前記搬
   送手段との間に位置する荷電ゾーンにおいて正ま
   たは負に荷電される特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３ 荷電手段が搬送手段の移動と反対方向に移動
   する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ トナー粒子供給手段が搬送手段に絶縁性トナ
   ー粒子を供給する手段を更に有する特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ５ 荷電手段がロール手段である特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ６ 搬送手段がベルト手段である特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ７ 荷電手段ロールであり、搬送手段がローラで
   ある特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８ 可撓性荷電ローラおよび可撓性搬送ローラが
   用いられる特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９ 偏向が約10度から50度の孤状になつている特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 １０ 帯電絶縁トナー粒子が現像されるべき像形
   状に応じて吸着される像形成手段である特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 １１ 像形成手段が可撓性または剛性である特許
   請求の範囲第１０項記載の装置。 １２ 像形成手段が無機光導電性もしくは有機光
   導電性組成物から成る特許請求の範囲第１１項記
   載の装置。 １３ 摩擦電気的に活性な被覆物が負電荷材料ま
   たは正電荷材料から成る特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 １４ 被覆の厚みが約0.1ミルから約５ミルの範
   囲である特許請求の範囲第１３項記載の装置。 １５ 負電荷材料がトリフルオロクロロエチレ
   ン、ビニルクロリドコポリマー、ポリビニリデン
   フルオリド、ポリテトラクロロフルオロエチレ
   ン、パーフルオロアルコキシレートエチレン、ポ
   リテトラフルオロアルコキシエチレン、ポリビニ
   ルクロリドから選択され、正電荷材料がポリビニ
   ルピリデン、メタクレートと熱可塑性トナー樹脂
   とのタポリマーから選択される特許請求の範囲第
   １３項記載の装置。 １６ 被覆物が、付加成分として電荷消散剤を含
   有する特許請求の範囲第１５項記載の装置。 １７ 電荷消散剤がカーボンブラツクである特許
   請求の範囲第１６項記載の装置。 １８ 計量ロールの芯部が金属または重合体材料
   から成つており、搬送手段が可撓性重合体材料か
   ら成るベルトである特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 １９ 搬送手段ベルトが表面処理されている特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ２０ 搬送手段が表面模様処理されている特許請
   求の範囲第１項記載の装置。