JPH06130805A - 電極パターンを有するドナーロールの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 写真平板技術によって一体的な電極パターン
が表面に形成されたドナーロールを製造する方法を提供
する。 【構成】 電子写真プリンタ／複写機の現像装置に使用
する一体的な電極パターンを有するトナー用ドナーロー
ルの形成方法であって、円筒状の絶縁部材を用意し、こ
れにホトレジストを被覆し、露光によりホトレジストを
パターン化して、電極パターンに対応する第１ホトレジ
スト部分と、その残りのホトレジスト部分に対応する第
２ホトレジスト部分とを形成し、上記第１ホトレジスト
部分を除去して、電極パターンを敷設すべき絶縁部材の
部分を露出させ、そしてこの露出した絶縁部材の部分に
導電性金属を付着して電極パターンを形成する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に電極付きドナーロ
ールを形成する方法に係り、より詳細には、写真平板に
よって形成した一体的な電極パターンを表面に有するド
ナーロールの製造方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】単一部品現像システムの１つの形式は、
荷電したトナーを現像領域へ搬送するためのドナーロー
ルを使用する無清掃（スカベンジレス）現像システムで
ある。現像領域において複数の電極ワイヤがドナーロー
ルに対して至近離間される。これらワイヤに交流電圧を
印加して現像領域にトナー雲が形成される。潜像により
発生した静電界がこのトナー雲からトナーを吸引して潜
像を現像する。ハイブリッド式の無清掃現像ユニット
は、磁気ブラシ現像ローラを使用して、これに摩擦電気
で付着するトナー粒子を有するキャリアを搬送する。ド
ナーロールと磁気ロールは互いに電気的にバイアスされ
る。トナーは磁気ロールからドナーロールへ吸引され
る。電気的にバイアスされた電極ワイヤがドナーロール
からトナーを除去し、現像領域にトナー粉末雲を形成す
る。潜像は、このトナー粉末雲からトナー粒子を吸引す
る。このように、光導電性部材に記録された潜像がトナ
ー粒子で現像される。あるトナー材料の場合は、電気的
にバイアスされて張力のかかったワイヤが自己離間され
てドナーロールに接触する状態で振動する傾向があっ
て、非均一な固体領域現像を生じさせる。更に、塵が瞬
間的にワイヤに付いて条痕を生じさせるおそれもある。
従って、外部に配置された電極ワイヤをドナーロールに
一体的な電極に置き換えるのが効果的であると考えられ
る。

【０００３】基体に導電性金属を付着する種々の写真平
板プロセス及び潜像現像装置が知られており、次の特許
に開示されている。フーバー氏等の米国特許第４，６６
６，７３５号；セゲルトルフ氏等の米国特許第３，６３
２，４３５号；ジェームス氏等の米国特許第４，１０
７，３５１号；ワグナー氏等の米国特許第４，１４３，
２５３号；レイク氏等の米国特許第４，９１５，９８３
号；ホソヤ氏等の米国特許第４，５６８，９５５号；パ
ーカー氏等の米国特許第３，９９６，８９２号；ブルメ
ット氏等の米国特許第４，００６，０４７号；シボネン
氏等の米国特許第３，８３９，０８３号；ハイ氏等の米
国特許第４，８６８，６００号；グリーンウッド氏等の
米国特許第３，６１０，１４３号；シュネーブル氏等の
米国特許第３，３４７，７２４；ニーリ氏等の米国特許
第４，８８８，２０９号；シャウル氏等の米国特許第
４，００１，４６６号；ディネラ氏等の米国特許第４，
０９８，９２２号；ダマス氏等の米国特許第５，１４
１，８２９号；及び日本特許文献１−９９０７４。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、写真平板により電極付きドナーロールを形成するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記及び他の目
的は、電極パターンを有するドナーロールの形成方法に
おいて、（ａ）円筒状の絶縁部材を用意し、（ｂ）上記
絶縁部材に感光性ホトレジストを被覆し、（ｃ）上記ホ
トレジストを露光によってパターン化して、電極パター
ンに対応する第１ホトレジスト部分と、第２ホトレジス
ト部分とを生じさせ、（ｄ）上記第１ホトレジスト部分
を除去して、上記絶縁部材の一部分を露出させ、そして
（ｅ）上記第１ホトレジスト部分を除去した上記絶縁部
材の上記一部分に導電性の金属を付着し、トナー粒子を
ドナーロールから除去するように電気的にバイアスする
ことのできる電極パターンを形成する、という段階を備
えた方法によって達成することができる。

【０００６】

【実施例】本発明の他の特徴は、添付図面を参照した以
下の詳細な説明から明らかとなろう。円筒状の絶縁部材
が用意される。この絶縁部材は、適当な有効長さ及び直
径のもので、好ましくは、長さが約１３ないし約１６イ
ンチであり、そして直径が約０．７５ないし約１．２５
インチであり、更に好ましくは、長さが約１３．１３０
インチでありそして直径が約０．９８３インチである。
本発明の実施例においては、絶縁部材は完全に絶縁材で
構成されてもよい。好ましくは、絶縁部材は金属のコア
に絶縁材の層をオーバーコーティングしたもので構成さ
れる。金属のコアは、ニッケル、アルミニウム、スチー
ル、鉄等と、その混合物とを含む適当な金属でよい。絶
縁材は、ポリアミド−イミド、例えば、アモコ・カンパ
ニーから入手できるＡｍｏｃｏ Ｔｏｒｌｏｎ Ａｌ−
１０及びＴｏｒｌｏｎ ４２０３Ｌ、ポリウレタン、ナ
イロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリニトロセル
ローズ、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ（エチレンビニルアセテート）、ポリ
−２−ペンタン、エチエン−プロピレンジエンモノマー
で形成したターポリマエラストマー、Ｓｕｒｌｙｎ（登
録商標）のようなポリイオノマー、ポリフェニレン酸化
物、ポリフェニレン硫化物、ポリサルフォン、ポリエー
テルサルフォン、ポリスチレン、塩化又は硫化ポリビニ
リデン、等と、その混合物より成るポリマー組成を含む
適当な誘電体物質である。絶縁材は、適当な熱硬化性又
は熱可塑性組成であってもよい。絶縁材は、ここに述べ
る成分の１つ又はそれ以上、例えば、ポリアミド−イミ
ドを、何らかの有効量、好ましくは約７０ないし１００
重量％含むもので構成される。金属コアを有する実施例
においては、絶縁材の層が、何らかの有効厚み、好まし
くは約１０ないし約３０ミクロン、更に好ましくは約１
５ないし約２０ミクロンのものである。絶縁材は、スプ
レー塗装及びディップ塗装を含む適当な技術によって金
属コアに被覆される。

【０００７】完全に誘電体のコアを有する実施例におい
ては、コアの材料が押出し成形されたチューブであるか
又は固体ロッドである。誘電体チューブ材料の内側の空
所領域には、イソフォーム・システムズ社から入手でき
る堅牢なポリウレタン発泡材を含む適当な組成が任意に
充填されてもよい。この発泡材は、例えば、密度が約４
ないし約２５ポンド／立方フィートであり、そして好ま
しくは、約８ないし約１６ポンド／立方フィートであ
る。この発泡材は、機械的特性としてチューブを補強す
るように働くと共に、チューブ表面に電極構造体を形成
する間に生じる振動を減衰するように働く。

【０００８】絶縁部材の上面には適当な技術によってホ
トレジストの層が付着される。この層は適当な有効厚み
であり、好ましくは、約１ないし約６ミクロン厚みであ
る。このホトレジストは、溶液、分散又はニート状態で
種々の手段により基体に付着することができる。溶液、
分散又はニートのいずれかの状態で液体として付着する
ときの付着方法は、例えば、ロッドやナイフで塗り付け
たり、挟みロール塗装したり、逆ロール塗装したり、３
ロール塗装したり、２ロールのディップ塗装をしたり、
ナイフで塗装したり、溶液に浸漬したり、スプレー塗装
したり、スピンしたり、等々である。加熱流動性の組成
については、ラミネート付着や、カレンダー付着や、押
出し付着のような他の付着方法も考えられる。粉末のよ
うな乾燥樹脂として付着するときには、付着方法とし
て、スプレー掛けや、スパッタリングや、ダスチング等
が含まれる。ホトレジストを溶液、分散又は非ニート液
体として付着する場合には、溶媒を熱又は赤外線で蒸発
することにより１００％反応膜を形成することができ
る。ニート状態で付着する場合には、直接写真像を形成
することもできるし、或いはもし所望及び必要であれ
ば、熱又は化学線（パターンを形成するのに用いるもの
とは波長の異なる）に曝すことにより乾燥膜に変換する
（硬化する）ことができる。紫外線や、電子ビームや、
Ｘ線等の放射線によって室温で硬化することのできる硬
化性１００％反応樹脂組成を使用して、種々の物質を熱
で劣化するという悪影響なしに硬化を行えると共に、溶
媒蒸発が環境問題とならないようにすることが好まし
い。

【０００９】適当な感光性組成、特に、光に応答して架
橋もしくは劣化する組成がホトレジストとして使用され
る。熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の両方を使用するこ
とができる。感光性組成は、１つ以上の成分を任意の有
効量で含み、好ましくは、ここに示す樹脂を約５０ない
し１００重量％含む。熱硬化性樹脂の代表例は、エポキ
シと、尿素又はフェノル−ホルムアルデヒド系の樹脂で
ある。熱可塑性樹脂の代表例は、アクリル、ウレタン、
アミド、イミド及びシロキサン系樹脂である。ポリブレ
ンド、コポリマ又は他の組成に代表的なポリマを組み合
わせるのも適している。ネガティブの作用をするレジス
トに対し放射線で誘起される遊離基ポリマ化のための典
型的な反応樹脂組成は、ホトイニシエータ；アクリル化
ウレタンのような光反応性プレポリマ；ペンタエリトル
トールトリアクリレートのようなモノマー；及びメチル
エチルケトン、ジグリメ、Ｎ−メチルピロリドンのよう
な溶媒で構成される。ネガティブの作用をする樹脂に対
し放射線で誘起されるイオンポリマ化のための典型的な
反応樹脂組成は、ホトイニシエータ；ビスフェノールＡ
のジグリシジルエーテルのような２又は多機能エポシ
キ；及びある場合にはジアシド、ジオール及び無水物の
ような多機能コンパウンドで構成される。ポジティブの
作用をする感光性樹脂のための典型的な反応組成は、ノ
ボラック樹脂、オーソクイノンジアザイド、エチレング
リコールモノメチルエーテル又はブチルアセテートのよ
うな溶媒で構成される。好ましい実施例では、ホトレジ
ストは、シップレー・カンパニー・インクから入手でき
るＭｉｃｒｏｐｏｓｉｔ Ｓ１４００である。

【００１０】ホトレジストは、線パターンマスクを通し
て紫外線に露光するか或いは電子ビーム又はレーザに直
接露出することを含む適当な技術を用いて、電極パター
ンに対応する第１部分と、ホトレジストの他部分に対応
する第２部分とにパターン化される。光は、可視光線、
赤外線、紫外線、Ｘ線等を含む有効波長又は波長範囲の
ものである。露光によるホトレジストのパターン化につ
いては、例えば、参考としてここに取り上げるレイク氏
等の米国特許第４，９１５，９８３号に開示されてい
る。

【００１１】露光の後に、ホトレジストを洗浄して、電
極パターンに対応するホトレジストの部分のみを除去す
る。好ましくは、電極パターンに対応するホトレジスト
部分が完全に除去される。除去されるホトレジストは、
ホトレジストがポジティブであるかネガティブであるか
に基づいて、即ちホトレジストが露光に応答して劣化も
しくは架橋するかどうかに基づいて、露光した部分とな
るか又は露光しない部分となる。好ましい実施例では、
除去されるホトレジストは、露光されたホトレジスト部
分である。

【００１２】電極パターンを形成すための導電性金属の
付着は、本発明の実施例では、導電性金属の核生成場所
を使用せずに行われるが、導電性金属のその後の付着を
容易にするためにはドナーロール上に核生成場所を作る
のが好ましい。１つの実施例では、電極パターンに対応
するホトレジストの部分のみを除去するようにホトレジ
ストが洗浄された後に、絶縁部材の少なくとも露光され
た上面に導電性金属の核生成場所が作られる。核生成場
所を作るプロセスでは、典型的に、絶縁部材の露光され
た上面と、残りのホトレジストの面との両方にこのよう
な場所が作られる。残りのホトレジストの面上の核生成
場所は、残りのホトレジスト全部を除去する現像プロセ
スによって除去される。残りのホトレジストの除去に続
き、核生成場所に導電性金属が吸引され、電極パターン
が形成される。

【００１３】ホトレジストの露光された部分及び露光さ
れない部分は、ホトレジストを形成している化学物質に
基づいて、水性溶液、芳香族炭化水素、アルコール、エ
ステル等及びその混合物を用いた除去を含む公知の技術
により除去される。好ましいホトレジスト除去剤は、Ｍ
ｉｃｒｏｐｏｓｉｔ ＭＦ−３１９（テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイドより成る）及びＭｉｃｒｏ
ｐｏｓｉｔ １１６５（Ｎ−メチルピロリドンより成
る）を含むシップレイ・カンパニーから入手できるもの
である。ここで現像と称するこのプロセスは、スプレー
掛け、浸漬、パドル処理、等の多数の公知方法で行うこ
とができる。

【００１４】導電性金属の核生成場所は、参考としてこ
こに取り上げる米国特許第３，６３２，４３５号に開示
された方法を含む適当なプロセスによって有効量で形成
される。本発明の実施例では、有効量のコロイド材料の
被膜が基体に付着され、銅のような金属の好ましくは無
電気式の付着に対して基体が更に鋭敏なもしくは活性な
ものとされる。基体に付着するコロイド材料は、無電気
付着のための支持体の活性化に従来使用されていたコロ
イドから選択される。以下に述べるように、基体の活性
化は、１つ以上の工程で行われる。

【００１５】１工程の活性化手順を用いるときには、貴
金属塩と、貴金属カチオンに対する還元剤との混合物を
有効量含む酸性水溶液の槽に基体の表面が接触される。
付着すべき金属に対して触媒の作用をするコロイド材料
が基体の表面に塗布される。触媒コロイドを付着するこ
のような槽は、例えば、参考としてここに取り上げる米
国特許第３，０１１，９２０号に開示されている。

【００１６】本発明の実施例においては、参考としてこ
こに取り上げるシップレイ氏の米国特許第３，０１１，
９２０号に開示されたような加速工程を使用した単一工
程活性化の変形手順が使用される。例えば、塩化スズを
含む基体の鋭敏化剤が塩化パラジウムと組み合わされ、
触媒金属のコロイド分散体が形成される。この組み合わ
された系における塩化スズは、触媒の保護コロイドとし
ても働いて、凝集や早期沈殿に対して触媒を安定化させ
る。パラジウムイオンに対して過剰なスズイオンが触媒
を安定化する。任意の加速工程は、触媒金属が基体に付
着した後であって且つ導電性金属が付着する前に保護コ
ロイドを触媒金属から除去することができる。この加速
工程は、例えば、アルカリ材料又は好ましくは塩酸のよ
うな希釈酸を有効量使用することができ、この場合、加
速工程は、基体への導電性金属の強力な吸着及び結合を
招くと考えられる。

【００１７】或いは又、貴金属カチオンを減少すること
のできる金属塩のようなある有効量のコロイド材料、例
えば、コロイド状のスズ塩を、これを含む槽から最初に
基体に付着被覆してもよい。このような金属塩のみで
は、これを付着すべき金属に対して一般的に触媒作用を
与えないが、これを、その後に、ある有効量の貴金属塩
を含む別の槽に接触させると、貴金属塩のカチオンが減
少されて、カチオンの酸化の前にコロイド状金属塩がそ
れまで占有していた基体の同じ位置に付着されるので、
基体はそれにより活性化される。

【００１８】基体の表面に付着されるコロイド状の金属
塩は、疎液性であり、好ましくは疎水性である。塩化ス
ズ（ＳｎＣｌ₂ ）のようなスズ塩は、無電気付着の基体
の作成に一般に使用されている好ましいコロイド状材料
である。有効量のこのようなコロイドが、塩酸の希釈水
溶液に懸濁される間に、基体に付着される。塩化スズの
ようなコロイド金属塩は、貴金属を受け入れるように基
体の表面を整える役目をする。基体の表面に接触する
と、コロイド材料の被膜即ちフィルムが効果的に付着さ
れる。基体の表面が負に荷電されたときには、コロイド
膜は単に基体に付着されるのではなく、電気的に吸着さ
れる。

【００１９】核生成場所は、有効量の貴金属、スズ塩、
又はその混合物等を使用することによって作られること
を理解されたい。本発明の実施例では、貴金属塩を使用
せずに、スズ塩が核生成場所を形成できる。貴金属のカ
チオンは、金、銀、白金、パラジウム、イリジウム、レ
ニウム、水銀、ルテニウム又はオスミウム等を含む。貴
金属カチオンに対する適当な反作用イオンは、アセテー
トや、塩素及び臭素のようなハロゲン、等を含む。

【００２０】導電性金属は、例えば、参考としてここに
取り上げる米国特許第４，６６６，７３５号及び第３，
６３２，４３５号に開示されたように無電気付着及び／
又は電気メッキを含む適当な技術により付着される。代
表的な導電性金属は、スズ、アルミニウム、鉄、スチー
ル、ニッケル、銅、金、銀、白金、パラジウム等を含
む。

【００２１】好ましい実施例では、絶縁部材の表面は、
プラズマ又はコロナ放電で処理して臨界表面張力を好ま
しくは約４０ダイン／ｃｍまで増加することにより、付
着性を改善し及び／又は均一な金属被膜を形成するよう
予め処理される。コロナ放電処理については、参考とし
てここに取り上げる米国特許米国特許第４，６６６，７
３５号（例えば、そのカラム６を参照されたい）に示さ
れている。コロナ放電処理は、絶縁部材にホトレジスト
を付着する前、電極パターンに対応するホトレジスト部
分を除去した後、又はその両方のいずれかにおいて絶縁
部材の露出表面に付着される。エナーコン・インダスト
リーズ社から入手できるエナーコン、モデルＡ１コロナ
表面処理装置を含む適当な装置を用いてコロナ放電で表
面を処理することができる。

【００２２】好ましい実施例においては、導電性金属が
ドナーロールに付着された後に、線の厚みを有効厚みま
で増加するために、追加量の同じ又は異なる導電性金属
が電極パターンに無電気付着又は電気メッキされる。厚
みという語は電極線の深さもしくは高さを指すものとす
る。例えば、無電気付着により形成した線厚み約０．２
ないし約２ミクロンのニッケル電極パターンを積み上げ
るために、更にニッケルがこの電極パターンに電気メッ
キされて、線厚みが約２．５ないし約１０ミクロンに増
加される。別の例として、無電気付着により形成したニ
ッケル電極パターンの線厚みを積み上げるために、銅が
無電気付着によってその電極パターン上に付着される。
この追加金属層の付着は、米国特許第４，６６６，７３
５号（例えば、そのカラム９を参照されたい）及び第
３，６３２，４３５号（例えば、そのカラム１１を参照
されたい）に開示されている。

【００２３】好ましい実施例では、電極パターンに対し
て有効高さまで線厚みを積み上げるために追加の導電性
金属を電気メッキするといった所望の目的で各線へのそ
して各端からの電気的接続を確保するために、電極パタ
ーンの線がバスバー型の接点によって互いに接続され
る。追加の導電性金属を電気メッキするためには、ドナ
ーロールが電気メッキ用の回転スピンドルに取り付けら
れる間に、バスのコネクタと金属のコアとを電気的接触
させ、電極パターンの線へ電気的接続を行う。バスコネ
クタ及び金属コアの表面、そして好ましくはドナーロー
ルの端又はロールシャフトには、細いワイヤが配置され
る。テープを用いてワイヤを位置保持することができる
が、テープを剥がす間にその接着剤が金属線に影響を及
ぼすことがある。

【００２４】バスコネクタと金属コアとを電気的接続す
るのに外部ワイヤをテープで保持して使用するのではな
く、少数の細い規則的に離間した穴、例えば、有効サイ
ズの１ないし約８個の穴を、絶縁ポリマ層において、金
属付着によりバスコネクタを形成すべきドナーロール面
の位置の下に形成することができる。これらの穴は、レ
ーザを使用するような適当な方法で、硬化した絶縁ポリ
マ層に形成することができる。レーザは、絶縁材料の熱
分解と、その分解生成物の蒸発とによって穴を形成する
に充分なエネルギーを放射する。レーザによる穴の形成
は、金属付着のために線パターンを敏感化する前に行わ
れる。核生成場所は、線パターン上に形成されると共
に、絶縁材料層の穴の側縁に金属コアまで形成される。
従って、導電性金属は、次いで、線パターン上、穴の側
面、及び露出した金属コア上に付着される。これは、電
極パターンの線に対するバスコネクタと金属ロールとの
間に良好な電気的接触を生じさせる。次いで、ロールを
スピンドルに配置することができ、スピンドルは電源に
接続されており、ロールが低速度から中速度で回転され
る間に金属を線に電気メッキして厚みを積み上げるよう
にする。線厚みが許容レベルまで積み上げられた後に、
バスコネクタ及びロールへの接触を、例えば、希釈硝酸
溶液で分解することにより除去することができる。これ
により、ドナーロールの表面上に分離した金属線が形成
され、これらは、トナー現像用の電極として使用するの
に適した厚み及び導電率のものである。バスコネクタへ
の電気的接触を形成するこの方法の利点は、簡単である
上に、クランプ又はテープで位置保持しなければならな
いワイヤやコネクタをロール表面上に配置する必要がな
いことである。金属コアへの接触はバスバーコネクタの
下に形成されるので、ドナーロールの端部シャフトは、
スピンドルに接触がなされる場所を除いて、絶縁被覆に
よって保護される。

【００２５】導電性金属が付着されて電極パターンが形
成された後に、電極線の電気的分離及び摩耗防止のため
に、ドナーロールの表面に半導電性のポリマ材料が被覆
されて、少なくとも電極パターンを、そして好ましくは
ロールの全面をカバーする。この半導電性ポリマ材料は
適当な組成のものでよい。例えば、半導電性材料は、
（１）参考としてここに取り上げるストルカ氏等の米国
特許第４，２６５，９９０号に開示されたフェニルジア
ミンのような電荷搬送材料；（２）ポリカーボネートの
ようなバインダポリマ；及び（３）種々の形態の炭素、
金属粒子及び他の酸化物、及び塩化鉄を含むハロゲン化
金属のような無機材料である電荷注入可能材料で構成さ
れる。代表的な電荷搬送材料、バインダポリマ及び電荷
注入可能材料は、参考としてここに取り上げるマニノ氏
等の米国特許第４，５１５，８８２号に開示されてい
る。

【００２６】電極パターンは、パターンの線を電気的に
バイアスしてドナーロールからトナーを除去させ、潜像
をトナーで現像するためのトナー雲を形成することので
きる効果的設計のものである。ここに示す実施例では、
電極パターンは、ドナーロールの長手軸に平行でドナー
ロールの周囲面に対して配置された複数の離間された線
で構成される。好ましくは、各電極線の長さは、ドナー
ロールの少なくとも約半分であり、そして更に好ましく
はその約３／４からほぼ全長までである。又、ここに示
す実施例では、電極パターンの線は、その有効巾が好ま
しくは約２ないし約６ミルであり、そして更に好ましく
は、約４ミルである。又、ここに示す実施例では、電極
パターンの線は、その有効深さが好ましくは約２ないし
約１０ミクロンであり、そして更に好ましくは約２．５
ないし約５ミクロン厚みである。又、これらの線は、好
ましくは約４ないし約８ミル、そして更に好ましくは約
６ミルの有効間隔で離間される。

【００２７】さて、添付図面には代表的な現像ユニット
３８が示されている。図示されたように、この現像ユニ
ット３８は、現像剤の供給源を保管するためのチャンバ
７６を画成するハウジング４４を備えている。ドナーロ
ール４０は、導電性金属コア７４と、誘電体層８０と、
ロールの周囲面に配置された電気導体４２と、半導電性
の層１２０とで形成される。電気導体は、互いに実質的
に等離間されており、そしてドナーロール４０の導電性
の本体から絶縁されている。ドナーロール４０は矢印６
８の方向に回転する。現像ハウジング４４のチャンバ７
６内には磁気ローラ４６も取り付けられている。この磁
気ローラ４６は矢印９２の方向に回転するように示され
ている。交流電圧源１００及び定電圧源１０２は、ドナ
ーロール４０をトナー充填領域において電気的にバイア
スする。磁気ローラ４６は、交流電圧源１０４及びＤＣ
電圧源１０６によって電気的にバイアスされる。通常
は、これら両電圧がゼロにセットされる。ドナーロール
４０と磁気ローラ４６との間の相対的な電圧は、磁気ロ
ーラ４６に付着するキャリア粒子からドナーロール４０
にトナーを効果的に充填するように選択される。更に、
磁気ローラ４６への現像剤の再充填も促進される。現像
領域において、電圧源１０８及び１１０は、電気導体４
２を、ＡＣ電圧が重畳されたＤＣ電圧に電気的にバイア
スする。電圧源１０８及び１１０は、現像領域におい
て、分離された電極４２に拭い接触する。ドナーロール
４０が矢印６８の方向に回転すると、次々の電極４２が
現像領域１１２へ進まされ、電圧源１０８及び１１０に
よって電気的にバイアスされる。図示されたように、拭
いブラシ１１３は、現像領域１１２において分離された
電極４２に接触し、電圧源１０８及び１１０に接続され
る。このように、分離された電極即ち電気導体４２は、
ドナーロール４０が矢印６８の方向に回転するときに現
像領域１１２へ進まされる。分離された電極即ち電気導
体４２は、現像領域１１２において、拭いブラシ１１３
に接触し、電圧源１１０及び１０８によって電気的にバ
イアスされる。このように、分離された電気導体とドナ
ーロールとの間にはＡＣ電圧差が与えられ、ドナーロー
ルからトナーを取り去り、トナー粉末雲を形成する。電
圧源１０８は、トナーの電荷に基づく最適なバイアスに
セットすることができるが、通常電圧はゼロにセットさ
れる。電極付きのドナーロール組立体は電圧源１１４及
び１１６によってバイアスされる。ＤＣ電圧源１１６
は、トナー粒子の背景付着を抑制する目的でこの組立体
と光導電性ベルト１０（方向１６に移動する）との間の
ＤＣ電界を制御する。ＡＣ電圧源９８は、ドナーロール
のコアと導体４２との間及びドナーロールと光導電性ベ
ルト１０との間にＡＣ電界を与えるためにドナーロール
４０のコアにＡＣ電圧を印加する。ＡＣ電圧９８及び１
００のいずれかをゼロにできるが、その他方の電圧はゼ
ロではなくて、現像領域にトナー雲を形成できねばなら
ない。特定のトナーと、現像領域におけるドナーロール
と光導電性ベルトとの間の特定のギャップとに対し、Ａ
Ｃ電源１１４によりドナーロール４０に印加されるＡＣ
電圧の振幅及び周波数は、トナー粉末雲をベルト１０の
導電性表面の至近に位置設定して、細い線及び点で構成
される静電潜像を現像できるように選択することができ
る。又、充填領域９４においても拭いブラシ９６がドナ
ーロール４０に係合することに注意されたい。これは、
充填領域９４において磁気ローラ４６に加えられる電気
的バイアスに対し、ドナーロールを適切に電気的にバイ
アスして、磁気ローラ４６の表面上のキャリア粒子から
トナー粒子を吸引するように確保する。磁気ローラ４６
は、実質的に一定の電荷を有する一定量のトナーをドナ
ーロール４０に送り込む。これは、ドナーローラ４０が
実質的に一定の電荷を有する一定量のトナーを現像領域
に供給するよう確保する。磁気ローラ４６に接近隣接し
て計量ブレード８８が配置されており、磁気ローラ４６
上の現像剤の圧縮堆積高さを所望レベルに維持する。磁
気ローラ４６は、好ましくはアルミニウムで形成された
非磁性の管状部材８６を備え、その外周面は粗面化され
ている。この管状部材の内部にはそこから離間して細長
い磁石８４が配置されている。この磁石は固定取り付け
されている。管状部材は矢印９２の方向に回転して、こ
れに付着する現像剤をその充填領域９４へ進ませる。充
填領域９４では、トナー粒子が磁気ローラ上のキャリア
粒子からドナーローラに吸引される。螺旋体８２及び９
０がチャンバ７６内に回転可能に取り付けられ、現像剤
を混合及び搬送する。これら螺旋体は、そのシャフトか
ら外方に螺旋状に延びるブレードを有している。これら
ブレードは、シャフトの長手方向軸に実質的に平行な方
向に現像剤を進ませるように設計されている。

【００２８】ここに示す実施例では、ドナーロールは、
図示されたような無清掃の電極現像（ＳＥＤ）形態のも
のであって、トナー雲を形成するための電位が電極と誘
電体被覆された導電性の金属ロール基体との間に印加さ
れるものである。或いは又、これらの実施例では、ドナ
ーロールは、参考としてここに取り上げる１９９１年７
月１日に出願された米国特許出願第０７／７２４，２４
２号に開示されたような無清掃の指を組み合わせた形の
現像（ＳＩＤ）形態であってもよい。ＳＩＤ形態のドナ
ーロールにおいては、個々の電気的接続に対して指を組
んだ形にされて厚い誘電体被覆の金属ロール基体又は完
全な誘電体ロール材料に支持された隣接電極間に電位が
印加される。完全な誘電体ロール材料は、現像用途に取
り付けるための端部シャフトが設けられた押出しチュー
ブ又は固体ロッドである。

【００２９】例１ ドナーロールのコアは、絶縁材Ｔｏｒｌｏｎタイプ４２
０３Ｌ樹脂で全体的に形成されたロッドとした。コアの
直径は約１．０インチであり、長さは約１４．７５イン
チであった。ロールの表面は、金属ダイヤモンド切削工
具を用いて仕上げをし、非常に細かい研磨布で磨いて、
ロールの表面スクラッチの最大深さが約０．０３ミルの
微細な仕上げ面を得た。ロールは、ヘプタン溶媒を含む
無リントのコットンパッドで拭うことによって清掃し、
強制空気オーブンにおいて１００℃で３０分間乾燥させ
た。ロールの表面は、ＥｎｅｒｃｏｎモデルＡ１コロナ
表面処理装置を使用してコロナ処理を施した。コロナ処
理装置のヘッドとロールの間隔を約０．７５インチにし
てロールの表面上にヘッドを４回通過させた。次いで、
ディップ塗装によりＳｈｉｐｌｅｙ Ｓ１４００−２３
ホトレジストをロールに被覆し、その被膜を約１００℃
で１時間乾燥させた。このホトレジストは、線マスク
と、波長が約３５０ｎｍないし約４５０ｎｍの紫外線光
源とを使用することにより、４ミル巾で６ミル間隔の指
を組んだ形の線パターンに対し、各線ごとに４５秒づつ
全部で３１２本の線について露光した。次いで、ロール
は、Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ ＭＦ−３１９現像剤で処理
し、露光した線エリアからホトレジストを除去した。Ｍ
Ｆ−３１９ホトレジスト現像剤で処理した後に３回の脱
イオン水の洗浄を使用し、エアジェットを使用すること
により余計な水分をロールから乾燥除去した。次いで、
ロールは、水化作用の２種類の水を伴う塩化スズを３
５．７ｇと、濃塩酸を３０ｇと、１リッターの溶液を作
るための脱イオン水とで形成される塩化スズ溶液に入れ
た。その後、ロールを脱イオン水で洗浄し、そして１リ
ッターの脱イオン水に０．２５ｇの塩化パラジウムと
１．０ｇの濃塩酸を含む塩化パラジウム溶液に入れた。
塩化スズ及び塩化パラジウム溶液における鋭敏化時間は
各々５分であった。塩化スズ及び塩化パラジウム溶液槽
の後に、エアジェット及び３２℃で１０分間のオーブン
乾燥によって余分な表面水分をロールから除去した。次
いで、ロールをＭｉｃｒｏｐｏｓｉｔ １１６５剥離剤
に浸漬し、残りの未露光ホトレジストを約７０秒間で除
去した後に、３回の脱イオン水洗浄を行った。次いで、
アライド・ケリテ・ディビジョン・オブ・ウイトコ社か
ら入手できるＮｉｋｌａｄ７９７無電気ニッケル溶液に
ロールを入れた。このＮｉｋｌａｄ７９７溶液は、１０
ｍＬのＮｉｋｌａｄ７９７Ａ及び３０ｍＬのＮｉｋｌａ
ｄ７９７Ｂより成るもので、脱イオン水と溶液とで１リ
ッターの量に形成し、これを１９０°Ｆに加熱した。約
１０秒後にニッケル金属が付着され、更に２分間付着を
続けた。次いで、ロールは、リー・ロナル・インコーポ
レーテッドから入手できる無電気銅溶液Ｃｏｐｐｅｒｍ
ｅｒｓｅ２０に室温（約２５℃）で入れ、線の厚みを増
加した。このＣｏｐｐｅｒｍｅｒｓｅ２０は、１００ｍ
ＬのＣｏｐｐｅｒｍｅｒｓｅ２０Ａと、１００ｍＬのＣ
ｏｐｐｅｒｍｅｒｓｅ２０Ｂと、１ｍＬのＣｏｐｐｅｒ
ｍｅｒｓｅ２０ＣＰと、８００ｍＬの脱イオン水とで形
成された。この無電気銅溶液における合計時間は２時間
であった。電極は、巾が約４ミルで、間隔が約６ミルで
あり、そして深さは約０．１ミルであると考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真プリンタ／複写機の代表的な現像装置
を示す概略図である。

【符号の説明】

１０ 光導電性ベルト ３８ 現像ユニット ４０ ドナーロール ４２ 電気導体即ち電極 ４４ ハウジング ４６ 磁気ローラ ７４ 導電性金属コア ７６ チャンバ ８０ 誘電体層 ９４ トナー充填領域 ９６ ブラシ １１２ 現像領域 １１３ ブラシ １２０ 半導電性の層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極パターンを有するドナーロールの形
   成方法において、 （ａ）円筒状の絶縁部材を用意し、 （ｂ）上記絶縁部材に感光性ホトレジストを被覆し、 （ｃ）上記ホトレジストを露光によってパターン化し
   て、電極パターンに対応する第１ホトレジスト部分と、
   第２ホトレジスト部分とを生じさせ、 （ｄ）上記第１ホトレジスト部分を除去して、上記絶縁
   部材の一部分を露出させ、そして （ｅ）上記第１ホトレジスト部分を除去した上記絶縁部
   材の上記一部分に導電性の金属を付着し、トナー粒子を
   ドナーロールから除去するように電気的にバイアスする
   ことのできる電極パターンを形成する、という段階を備
   えたことを特徴とする方法。