JPH10312107A

JPH10312107A - 現像装置

Info

Publication number: JPH10312107A
Application number: JP10112046A
Authority: JP
Inventors: Santokh S Badesha; エス．バデッシャサントック; Arnold W Henry; ダブリュー．ヘンリーアーノルド; George J Heeks; ジェイ．ヒークスジョージ; J Stephen Kittelberger; キッテルバーガージェイ．ステファン; John G Vandusen; ジー．ヴァンドゥーセンジョン; Suresh K Ahuja; ケイ．アジャシュレッシュ; Merlin E Scharfe; イー．シャーフェマーリン; Richard L Schank; エル．シャンクリチャード; Mark J Hirsch; ジェイ．ヒルシュマーク
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1997-04-29
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 1998-11-24
Also published as: CA2229567A1; BR9801498A; CA2229567C; DE69827695D1; EP0875801A3; US5805964A; DE69827695T2; EP0875801B1; EP0875801A2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真式印刷装置の現像ユニットにおい
て、電極部材に蓄積されるトナーを削減する。【解決手段】先端が支持部材に支持された電極部材４
２は、ドナーローラ４０からトナーを分離してドナーロ
ーラ４０と光導電性表面１０の間の空間にトナー粉雲を
形成するために、ドナーローラ４０に関して電気的にバ
イアスがかけられる。電極部材４２の少なくとも一部
は、無機コーティングで被覆される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像を現像するため
の方法及び装置に関し、更に詳細には、電子写真式印刷
機の現像剤ユニットで使用するための電極部材に関す
る。特に、本発明は、現像剤ユニット電極部材の少なく
とも一部がコーティング材料（実施の形態では、低表面
エネルギコーティング材料）で被覆される方法及び装置
に関する。実施の形態では、電極部材の履歴、ダンピン
グ及び／又はトナー蓄積は制御又は減少される。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電子写
真式印刷機の現像ユニットの現像ゾーンでは、特に高処
理領域でワイヤ履歴及びワイヤ汚染を減少させるために
トナー蓄積の傾向を低くし、汚染物を解放しないおそれ
のある不要な表面静電荷の生成を減少させる電極部材が
特に必要である。１つの可能な解決法は、ワイヤの電気
特性を変化させることである。しかしながら、電気特性
を変化させることによって現像ワイヤに蓄積されるトナ
ーを減少させる試みは、結果的に、ワイヤの機能と、ト
ナー粉雲の形成をもたらすワイヤ能力とを妨害すること
になる。従って、トナー蓄積の傾向が低いと共に、電極
部材の機能の妨害を防止するためにその電気特性を保持
する電極部材が特に必要である。更に、堅い回転ドナー
部材表面と繰り返し接触させられた場合に電極部材が受
ける過酷な摩耗に対する耐久性をはじめとする優れた機
械特性を有する電極部材が必要である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明には、実施の形態
では、表面に記録された潜像を現像するための装置であ
って、ワイヤ支持体と、表面から離間され、表面に対向
する領域へトナーを移送するように適合されたドナー部
材と、表面とドナー部材の間の空間に配置された電極部
材であって、ドナー部材に近接して離間され、トナーを
ドナー部材から分離するために電気的にバイアスがかけ
られることによって、電極部材と表面の間の空間にトナ
ー雲を形成して、トナー雲から分離したトナーが潜像を
現像することを可能にする前記電極部材であって、前記
電極部材の対向する端部領域が、前記電極部材の対向す
る端部領域を支持するように適合されたワイヤ支持体へ
取り付けられた前記電極部材と、前記電極部材の非取付
け領域の少なくとも一部の上の無機コーティングと、を
備えた現像装置が含まれる。

【０００４】実施の形態は、更に、ａ）電荷保持表面に
静電潜像を形成し、ｂ）前記電荷保持表面に現像画像を
形成するためにトナー雲の形のトナーを前記潜像へ付与
し、前記トナーは、表面に記録された潜像を現像するた
めの装置であって、ワイヤ支持体と、表面から離間さ
れ、表面に対向する領域へトナーを移送するように適合
されたドナー部材と、表面とドナー部材の間の空間に配
置された電極部材であって、ドナー部材に近接して離間
され、トナーをドナー部材から分離するために電気的に
バイアスがかけられることによって、電極部材と表面の
間の空間にトナー雲を形成して、トナー雲から分離した
トナーが潜像を現像することを可能にする前記電極部材
であって、前記電極部材の対向する端部領域が、前記電
極部材の対向する端部領域を支持するように適合された
ワイヤ支持体へ取り付けられた前記電極部材と、前記電
極部材の非取付け領域の少なくとも一部の上の無機コー
ティングと、を備えた現像装置を用いて付与され、ｃ）
前記電荷保持表面から基体へトナー画像を転写し、ｄ）
前記トナー画像を前記基体へ定着することを含む電子写
真法を含む。

【０００５】本発明は、実施の形態ではトナーを蓄積す
る傾向が少ないと共に、実施の形態ではその機能の妨害
を防止するためにその電気特性を保持する電極部材を提
供する。本発明は更に、実施の形態では堅い回転ドナー
ロール表面と繰り返し接触させられた場合に電極部材が
受ける過酷な摩耗に対する耐久性をはじめとする優れた
機械特性を有する電極部材を提供する。本発明の上記態
様は図面を参照して以下の説明を続行するにつれて明ら
かになるであろう。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は米国特許第５、１２４、７
４９号に図示及び説明されたような電子写真式印刷機で
使用される現像装置を示す。この特許の開示内容の全体
を本明細書に援用する。この特許は、電子写真式印刷機
の主要部品の詳細と、これらの部品がどのように相互作
用するかを説明する。本出願は電子写真式印刷機の現像
ユニットに集中する。特に、静電潜像が光導電性表面に
記録された後、受光体ベルトは潜像を現像ステーション
へ前進させる。現像ステーションでは、現像剤ユニット
は光導電性表面に記録された潜像を現像する。

【０００７】さて図１を参照すると、本発明の好ましい
実施の形態では、現像剤ユニット３８は光導電性表面１
０に記録された潜像を現像する。好ましくは、現像剤ユ
ニット３８はドナーローラ４０及び電極部材（単数又は
複数）４２を含む。電極部材４２は、ドナーローラ４０
からトナーを分離してドナーロール４０と光導電性表面
１０との間の間隙にトナー粉雲を形成するために、ドナ
ーロール４０に関して電気的にバイアスがかけられる。
潜像はトナー粉雲からトナー粒子を引きつけ、トナー粉
体画像を形成する。ドナーローラ４０は現像剤ハウジン
グ４４のチャンバ内に、少なくとも部分的に装着され
る。現像剤ハウジング４４のチャンバは現像剤材料の供
給を貯蔵する。現像剤材料は、少なくとも摩擦帯電的に
付着したトナー粒子を有するキャリヤ粒子から成る二成
分現像剤材料である。ハウジング４４のチャンバ内部に
配設された磁気ローラ４６は現像剤材料をドナーローラ
４０へ搬送する。磁気ローラ４６は、トナー粒子が磁気
ローラからドナーローラへ引きつけられるように、ドナ
ーローラに関して電気的にバイアスがかけられる。

【０００８】更に詳細には、現像剤ユニット３８は二成
分（トナー及びキャリヤ）現像剤材料の供給を貯蔵する
ためのチャンバ７６を画定するハウジング４４を含む。
ドナーローラ４０、電極部材４２、及び磁気ローラ４６
はハウジング４４のチャンバ７６内に装着される。ドナ
ーローラは、ベルト１０の動作方向に関して「同じ」又
は「反対」のどちらかの方向に回転可能である。図１で
は、ドナーローラ４０は矢印６８の方向に回転して示さ
れる。同様に、磁気ローラはベルト１０の動作方向に関
して「同じ」又は「反対」のどちらかの方向に回転可能
である。図１では、磁気ローラ４６は矢印９２の方向に
回転して示される。ドナーローラ４０は、陽極酸化アル
ミニウム又はセラミックから製造されるのが好ましい。

【０００９】現像剤ユニット３８は、ベルト１０とドナ
ーローラ４０の間の空間に配設された電極部材４２も有
する。一対の電極部材は、ドナーローラの長さ軸に実質
的に平行な方向に延出して示される。電極部材はドナー
ローラ４０に近接して離間された１つ又はそれ以上の細
い（即ち、直径５０乃至１００μｍ）ステンレス鋼又は
タングステン電極部材から製造される。電極部材とドナ
ーローラ間の距離は約５乃至約３５μｍであり、好まし
くは約１０乃至約２５μｍ、又はドナーロール上のトナ
ー層の厚さである。電極部材は、ドナーローラ上のトナ
ーの厚さだけドナーローラから自己離間される。このた
め、電極部材の先端は、回転のためにドナーローラも支
持する端部軸受けブロックの頂部により支持される。電
極部材の先端は、ドナー構造表面（トナー層を含む）の
タンジェントより僅かに下になるように取り付けられ
る。電極部材をこのようにして装着することによって、
電極部材はその自己離間のためロールのふれに影響され
なくなる。

【００１０】図１に示されるように、ＡＣ電源７８によ
って電極部材に交流バイアスがかけられる。印加された
ＡＣは電極部材とドナーローラの間に交流静電場を形成
し、ドナーローラの光導電性部材からトナーを分離し、
電極部材の回りにトナー雲を形成するのに有効である。
トナー雲の高さはベルト１０と実質的に接触しないよう
な高さである。ＡＣ電圧の大きさは比較的低く、約９ｋ
Ｈｚ乃至約１５ｋＨｚの範囲の周波数で２００乃至５０
０ボルトのピーク電圧である。ドナーローラ４０に約３
００ボルトを与えるＤＣバイアス電源８０は、電極部材
を包囲するトナー雲から分離されたトナー粒子を光導電
性部材に記録された潜像へ引きつけるために、ベルト１
０の光導電性部材とドナーローラ４０の間に静電場を形
成する。電極部材とドナーローラ間の間隔が約０．００
１μｍ乃至約４５ミクロンの範囲では、２００乃至５０
０ボルトの印加電圧は、空気絶縁破壊の恐れなしに比較
的大きい静電場を生成する。クリーニングブレード８２
は、磁気ローラ４６が清浄なドナーローラへ新たなトナ
ーを計量供給するように、現像後にドナーローラ４０か
ら全てのトナーを除去する。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ラ４
０へ計量供給する。これは、ドナーローラが実質的に一
定の電荷を有する一定量のトナーを現像ギャップに提供
することを保証する。クリーニングブレードを用いる代
わりに、導電性の磁性現像剤材料の使用と共に、ドナー
ローラ間隔（即ち、ドナーローラと磁気ローラの間隔）
と、磁気ローラ上の現像剤材料の圧縮積層の高さと、磁
気ローラの磁気特性と、を組合せることによって、ドナ
ーローラ上に実質的に一定の電荷を有する一定量のトナ
ーの付着が達成される。磁気ローラ４６へ約１００ボル
トを与えるＤＣバイアス電源８４は、磁気ローラからド
ナーローラへトナー粒子を引きつけさせる静電場がドナ
ーローラと磁気ローラの間に形成されるように、磁気ロ
ーラ４６とドナーローラ４０の間に静電場を形成する。
メータリングブレード８６は、磁気ローラ４６上の現像
剤材料の圧縮積層高さを所望のレベルに維持するため
に、磁気ローラ４６の近くに隣接して配置される。磁気
ローラ４６は、好ましくはアルミニウムから製造され
た、粗い外周面を有する非磁性管状部材８８を含む。長
尺磁石９０は管状部材の内部に、管状部材から離間され
て配置される。磁石は静止して取り付けられる。管状部
材は矢印９２の方向に回転して、そこに付着している現
像剤材料をドナーローラ４０と磁気ローラ４６で画定さ
れるニップ内へ前進させる。トナー粒子は、磁気ローラ
上のキャリヤ粒子からドナーローラへ引きつけられる。

【００１１】図１を続けて参照すると、参照番号９４で
概略的に示されるオーガは、ハウジング４４のチャンバ
７６内に配置される。オーガ９４は、現像剤材料を混合
及び移送するためにチャンバ７６内に回転可能に装着さ
れる。オーガはシャフトから外側に螺旋状に延出するブ
レードを有する。ブレードは、シャフトの長さ軸に実質
的に平行な軸方向に現像剤材料を前進させるように設計
される。

【００１２】連続する静電潜像が現像されるにつれて、
現像剤材料内のトナー粒子は減少していく。トナーディ
スペンサ（図示せず）は、トナー及びキャリヤ粒子を含
んでもよいトナー粒子の供給を貯蔵する。トナーディス
ペンサはハウジング４４のチャンバ７６と連通してい
る。現像剤材料中のトナー粒子の濃度が減少すると、新
しいトナー粒子がトナーディスペンサからチャンバ内の
現像剤材料へ供給される。本発明の実施の形態では、ハ
ウジングのチャンバ内のオーガは得られる現像剤材料が
実質的に均一でトナー粒子濃度が最適化されるように新
たなトナー粒子と残りの現像剤材料とを混合する。この
ように、トナー粒子が一定の電荷を有すると共に実質的
に一定量のトナー粒子が現像剤ハウジングのチャンバ内
に存在する。現像剤ハウジングのチャンバ内の現像剤材
料は磁性であり、電気的に導電性であってもよい。例え
ば、トナーがキャリア粒子を含む本発明の実施の形態で
は、キャリア粒子は樹脂材料の非連続層でオーバーコー
ティングされたマグネタイトの薄層を有する強磁性コア
を含む。トナー粒子は、色原体黒（ｃｈｒｏｍｏｇｅｎ
ｂｌａｃｋ）のような着色材料と混合されたビニルポ
リマーのような樹脂材料から製造することができる。現
像剤材料は約９０重量％乃至９９重量％のキャリアと１
０重量％乃至約１重量％のトナーとを含む。しかしなが
ら、当業者は他の適切な現像剤材料が使用できることを
認めるであろう。

【００１３】本発明の代替実施の形態では、キャリヤの
ないトナーから成る一成分現像剤材料が使用されてもよ
い。この構成では、磁気ローラ４６は現像剤ハウジング
内に存在しない。この実施の形態は米国特許第４、８６
８、６００号に更に詳細に記載される。

【００１４】現像剤ユニットの実施の形態は図２に更に
示される。現像剤装置３４は、受光体（図２には図示せ
ず）とドナーロール４０の間の空間に配設された電極部
材４２を備える。電極４２は、ドナー構造４０に又はそ
の近くにそっと配置された１つ又はそれ以上の細い（即
ち、直径５０乃至約１００μｍ）タングステン又はステ
ンレス鋼電極部材から構成できる。電極部材はドナー部
材に近接して離間される。ワイヤとドナーの距離は約
０．００１乃至約４５μｍであり、好ましくは約１０乃
至約２５μｍ、又はドナーロール上のトナー層４３の厚
さである。図２に示されるようにワイヤは、ドナー構造
上のトナーの厚さだけドナー構造から自己離間される。
電極部材の先端、即ち対向する端部領域は、回転のため
にドナー構造も支持する支持部材５４によって支持され
る。好ましい実施の形態では、電極部材の先端、即ち対
向する端部領域は、トナー層を含むドナー構造表面のタ
ンジェントより僅かに下になるように取り付けられる。
このようにして電極部材を装着することによって、電極
部材はその自己離間のためロールのふれに影響されなく
なる。

【００１５】図１に示される実施の形態の代替実施の形
態では、メータリングブレード８６の代わりに、図３に
示されるように結合型メータリング及びチャージングブ
レード８６が使用される。結合型メータリング及びチャ
ージング装置は、十分に帯電された単層のトナーをドナ
ー構造４０上へ付着させるための適切な装置を含む。例
えば、米国特許第４、４５９、００９号に記載されたよ
うな装置が含まれ、この装置では、弱く帯電されたトナ
ー粒子と帯電ローラ上に含まれる摩擦帯電的に活性なコ
ーティングとの接触の結果、十分に帯電されたトナーが
得られる。他の結合型メータリング及びチャージング装
置も使用でき、例えば、二成分現像剤と共に使用される
従来の磁気ブラシも、ドナー構造上にトナー層を付着さ
せるために使用できる。あるいは、ドナーローラのみが
一成分現像剤と共に使用される。

【００１６】図４は、本発明の電極部材の好ましい実施
の形態の拡大図を示す。電極ワイヤ４５は電極部材４２
の内部に配置される。電極部材の固定部分５５は、電極
部材を支持部材へ固定する電極部材の部分である。電極
部材の装着部分５６は電極部材と装着手段５４の間の電
極部材の部分である。

【００１７】トナー粒子は、主に静電引力によって電極
部材へ引きつけられる。トナーの付着力は電極部材の電
場により発生する剥離力よりも大きいので、トナー粒子
は電極部材へ付着する。一般的に、トナー粒子と電極部
材間の付着力は一般式Ｆ_ad＝ｑ²／ｋｒ²＋Ｗで示され
る。ここで、Ｆ_adは付着力であり、ｑはトナー粒子の電
荷、ｋはトナー及び誘電コーティングの有効誘電率、ｒ
はコーティングの厚さ、誘電率及び導電率に依存するワ
イヤ内の画像電荷からの粒子の分離である。要素Ｗはフ
ァンデルワールス力及び毛管力等の短距離付着力による
付着力である。電極部材から粒子を剥離又は除去するの
に必要な力は、ＡＣ周期の半分の間のワイヤの電場、ｑ
Ｅに、電極部材の機械運動及びトナー雲中のトナーによ
るワイヤの衝撃から得られる有効力をたしたものによっ
て供給される。付着力はｑの二次式なので、付着力は十
分に高いｑの値のため剥離力よりも大きいであろう。

【００１８】図５はワイヤ汚染及びワイヤ履歴の図を含
む。受光体１はワイヤ４の近くに配置され、ドナー部材
３から発生するトナーで次に現像される未現像画像６を
含む。ワイヤ汚染は、溶融トナー５がワイヤ４とドナー
部材３の間に形成される場合に発生する。この問題は、
トナー微粒子や、高分子量、架橋及び／又は分枝成分等
の任意のトナー成分、並びにワイヤ部材とドナーロール
の間の電圧破壊によって悪化する。ワイヤ履歴はワイヤ
４の頂部に粘着するトナー２又はトナー成分による現像
能力の変化であり、ワイヤ頂部は受光体に面するワイヤ
部分である。

【００１９】ワイヤ汚染及びワイヤ履歴に関連するトナ
ー欠陥を防止するために、電極部材の電気特性を変化さ
せることにより、剥離力に関して付着力を変化させるこ
とができる。しかしながら、電極部材の電気特性のこの
ような変化は、潜像を現像するために不可欠なトナー雲
を適切に提供する電極部材の能力に悪影響を及ぼす。本
発明は、電極部材の所望される電気特性及び機械特性を
維持しながら、電極部材上の容認できないトナー蓄積を
少なくする装置に関連する。本発明の電極部材は、トナ
ー蓄積をもたらす電極部材へのトナー粒子の大きな引力
を減少する材料コーティングで被覆される。しかしなが
ら、材料コーティングは電極部材の機械特性又は電気特
性を不利に妨害しない。これらの特性を有する材料は低
表面エネルギを有する材料を含む。

【００２０】低表面エネルギ材料は、ワイヤを帯電させ
る電気的な連続性を保証することによりトナーの蓄積を
少なくし、電荷蓄積の可能性を除去する。更に、ここに
記載されるような低表面エネルギ材料は電極部材の電気
特性を妨害せず、トナー粉雲を生成する電極の能力に悪
影響を与えない。更には、電極部材はその強靱な機械特
性を維持し、堅い回転ドナーロール表面と繰返し接触さ
せられる場合に電極部材が受ける過酷な摩耗に対して電
極部材が耐久性を持続できるようにする。また、電極部
材は、コーティングが付与された後に「円滑な」表面を
維持する。円滑表面には、約５ミクロンより小さい、好
ましくは約０．０１乃至約１ミクロンの表面粗さを有す
る表面が含まれる。

【００２１】適切な低表面エネルギ電極コーティング材
料の例には、有機材料及び無機材料の双方が含まれる。
ワイヤが電子写真装置での毎日の使用で多くのサイクル
に耐えることを可能にするために、無機材料は低表面エ
ネルギ、高い硬さ、非常に低い極性又は非極性、滑らか
な表面特性、低い摩擦及び高い耐摩耗性といった特性を
有することが好ましい。上記特性を有する適切な無機材
料の例としては、セラミック、ほうけい酸ガラス、ダイ
ヤモンド、ダイヤモンドのような化合物、シリコーンハ
ードコーティング、ケイ化モリブデン、及びその誘導体
が挙げられる。極性をほとんど有しない又は全く有しな
いセラミックの例としては、窒化硼素、酸化ジルコニウ
ム、炭化チタン、炭化珪素、窒化チタン、二硼化ジルコ
ニウム、酸化イットリウム、ガラスセラミック（約７５
重量％のシリカを有する）等が挙げられる。適切なセラ
ミックコーティング材料はテネシー州オークリッジ（Ｏ
ａｋＲｉｄｇｅ）、ＺＹＰコーティングス社から安定
な分散物として得られる。また、例えば、ほうけい酸ガ
ラスのような耐熱ガラスは適切な無機材料であり、上記
特性を有する。ガラスコーティッドワイヤはニューヨー
ク州カナンダギア（Ｃａｎａｎｄａｇｕｉａ）のＡＭＴ
Ｘ社、マサチューセッツ州スプリングフィールド（Ｓｐ
ｒｉｎｇｆｉｅｌｄ）のペガサス（Ｐｅｇａｓｕｓ）か
ら市販されている。また、例えば、ボルト、カルボナー
ドのような低級ダイヤモンドを含むダイヤモンド及びダ
イヤモンド誘導体コーティングは適切な低表面無機物で
あり、市販されている例としては、ニューヨーク州バッ
ファロ（Ｂｕｆｆａｒｏ）アドバンストリフラクトリ
テクノロジーズ（ＡｄｖａｎｃｅｄＲｅｆｒａｃｔ
ｏｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）の「ディリンコ
ーティング（ＤｙｌｙｎＣｏａｔｉｎｇ）が挙げられ、
これは炭素、水素、珪素及び酸素の自己補正（ｓｅｌｆ
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ）相互貫入網目構造であ
る。別の適切な低表面エネルギ無機材料は珪化モリブデ
ン（ＭｏＳｉ₂）及びこれとシリカとの組み合わせであ
り、これらの形態はテネシー州オークリッジのＺＹＰコ
ーティングスから安定な分散物として市販されている。
他の適切な低表面エネルギ無機材料としては、例えば、
シラン及びシロキサンのようなハードシリコーンコーテ
ィングが挙げられ、これはワイヤ表面上にイオンビーム
補助蒸着法により付与することができ、これにより無機
ハードシリコーンコーティングを形成する。この手法の
詳細は１９９１年、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒ
ｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈ６巻８７１頁に掲載されて
おり、この開示の全体を本明細書に援用する。

【００２２】導電性充填剤等の充填剤は、全固体の約５
乃至約３５重量パーセント、好ましくは全固体の約１５
乃至約２０重量パーセントの量で材料コーティングへ添
加されてもよい。ここで全固体とは充填剤、無機固体材
料、触媒、及び添加剤の量を含む。導電性充填剤の例に
は、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウムのような
金属酸化物が含まれる。もう１の好ましい充填剤は、例
えばシロキサン、シラン、又はフッ素等の化合物で表面
処理されたカーボンブラック又は黒鉛等である。特に好
ましい処理カーボンブラックには、共に係属中の米国特
許出願第０８／６３５、３５６号（１９９６年４月１９
日出願）に記載されているようなフッ化炭素が含まれ
る。

【００２３】低表面エネルギ無機コーティング材料は全
固体の約５乃至約９５重量％、好ましくは全固体の約１
０乃至約４０重量％の量で存在することが好ましい。本
明細書で使用されている全固体とはコーティング溶液に
含まれる無機コーティング材料、充填材、及び添加剤の
全重量を指す。

【００２４】被覆された電極の体積抵抗率は、例えば約
１０^-10乃至約１^-1オーム-cm であり、好ましくは１０
^-5乃至１０^-1オーム-cm である。表面の粗さは約５ミク
ロンより小さく、好ましくは約０．０１乃至約１ミクロ
ンである。

【００２５】本発明の好ましい実施の形態では、材料コ
ーティングは電極部材の非取付け領域の少なくとも一部
の上に被覆される。電極部材の非取付け領域は、電極の
外部表面領域全体から、電極が装着手段５４へ取り付け
られる領域と、固定領域（図４の５５）と、を差し引い
た領域である。コーティングは、電極部材のドナーロー
ルに隣接する部分を覆うのが好ましい。本発明のもう１
つの好ましい実施の形態では、材料コーティングは、電
極部材の中心部分に位置して電極部材の非取付け部分の
隣接領域へ広がる電極部材の領域全体に被覆される。こ
の領域は、固定領域（図４の５５）を差し引いた電極部
材の表面全体を含む。代替の実施の形態では、固定領域
５５及び装着領域５６を含め、電極部材の長さ全体が材
料コーティングで被覆される。実施の形態では、少なく
とも一部とは、被覆されている非取付け領域をさし、即
ち電極部材の約１０乃至約９０パーセントである。

【００２６】トナーは電極部材に沿ってどこにでも蓄積
できるが、電極部材のドナーロールに近い部分、又は受
光体に近接する部分に蓄積しない限りは現像に悪影響を
与えないであろう。従って、材料コーティングはドナー
ロールに対応する長さ全体に沿って、及び受光体に対応
する長さ全体に、電極部材を覆うのが好ましい。

【００２７】材料コーティングは、適切な既知の方法に
よって電極部材の少なくとも一部に付着されることがで
きる。これらの付着方法には、液体及び粉末コーティン
グ、ディップ及びスプレーコーティング、並びにイオン
ビーム補助及びＲＦプラズマ蒸着が含まれる。好ましい
付着法では、材料コーティングはディップコーティング
によって電極部材上に被覆される。シリコーン材料を用
いて、これらのコーティングをイオンビーム補助蒸着に
より塗布することが好ましい。被覆の後、無機コーティ
ングは、特定の無機材料を硬化させるのに適切な温度で
空気乾燥及び硬化されるのが好ましい。硬化温度は約４
００乃至約１４００℃の範囲であり、好ましくは約６０
０乃至約１２００℃である。

【００２８】コーティングの平均の厚さは約１乃至約３
０μｍ厚であり、好ましくは約２乃至約１０μｍ厚であ
る。コーティングが電極部材の一部だけに付与される場
合、コーティングの厚さは電極部材の中心点から最も遠
い点で漸減してもよいし、しなくてもよい。従って、コ
ーティングの厚さは電極の中心点から離れた点で減少し
てもよい。

【００２９】その実施の形態がここに記載された本発明
の電極部材は、電荷の蓄積なしに粉雲現像の生成を刺激
する電気特性も維持しながら、耐摩耗性と電極部材表面
のトナー蓄積の減少という点で優れた性能を示す。更
に、ここでの電極部材は、通常セラミック等の堅い材料
で製造されるドナーロール表面に対する耐久性のような
優れた機械特性を示す。

【００３０】例例１被覆されるワイヤの準備約３ミル厚のステンレス鋼ワイヤは明らかな汚染物を除
去するためにクリーニングされるのが好ましい。

【００３１】液体コーティング材料を保持するために一
端が密封された１インチ（直径）×１５インチ（長さ）
のガラスシリンダから成るディップコーティング装置
は、ワイヤをディップコーティングするために使用でき
る。ボディンエレクトリック社型ＮＳＨ−１２Ｒモータ
へ取り付けられたケーブルは、コーティングプロセスの
間ワイヤの張りを保つワイヤ支持ホルダを上下させるた
めに使用される。コーティング溶液内へのワイヤホルダ
の浸漬及びコーティング溶液からのワイヤホルダの取出
しの速度は、Ｂ＆Ｂモータース＆コントロール社からの
モータ制御装置によって調節できる（ NOVA PD DC モー
タ速度制御）。コーティングの後、モータ駆動装置は、
制御された溶媒蒸発を可能にするために外部加熱を受け
ながら、ワイヤをその軸の回りに回転させるために使用
される。コーティングが乾燥したら及び／又は流動性で
なくなったら、被覆されたワイヤは、コーティングの乾
燥又は硬化／後硬化を完了させるために時間及び温度ス
ケジュールを用いてオーブンにより流れの中で加熱でき
る。

【００３２】一般的な手順は、（Ａ）例えばアセトン、
アルコール又は水等の適切な溶媒でワイヤのクリーニン
グ及び油の除去を行い、必要であれば、例えばサンドペ
ーパでざらざらにし、（Ｂ）コーティング材料は、固体
又は溶媒を溶液に添加することによって適切な粘度及び
固体含量へ調整され、（Ｃ）ワイヤはコーティング溶液
へ浸漬されて、コーティング溶液から取り出され、必要
ならば乾燥及び硬化／後硬化され、要求されれば更に浸
漬されることを含む。コーティングの厚さ及び均一性
は、取出し速度及び溶液粘度（ほとんどの溶媒ベースの
系では固体含量）、並びにコーティングの均一な凝固と
一致する乾燥スケジュールの関数である。

【００３３】無機コーティング溶液の調製例２３ミル厚のステンレス鋼ワイヤをクリーニングして明ら
かな汚染物を除去することができる。テネシー州オーク
リッジのＺＹＰコーティングス社から得られ、７５％の
固体含有率を有する高純度窒化チタン（ＴｉＮ）分散物
タイプＴＮをディップコーターのコーティングタンクに
添加する。このコーティングを例１に記載されたように
従来のディップコーティング法を使用して塗布すること
ができる。次いでコーティングを空気乾燥して４００℃
で１２時間硬化することができる。得られたコーティン
グ表面を前後の拭き取り動作による研磨動作を通して手
で磨いた。

【００３４】例３５８％の固体含有率を有するタイプＺＢ−ＭＯＤとして
テネシー州オークリッジのＺＹＰコーティングス社から
得られる二硼化ジルコニウムを含む分散物を無機コーテ
ィング溶液として使用することができる。このコーティ
ングを例１に記載されたように従来のディップコーティ
ング法を使用して塗布することができる。次いでコーテ
ィングを空気乾燥し１２００−１６００℃で硬化するこ
とができる。

【００３５】例４約５０％の固体を有するタイプＭＳとしてテネシー州オ
ークリッジのＺＹＰコーティングス社から得られる二珪
化モリブデンの分散物を無機コーティングとして使用す
ることができる。このコーティングを例１に記載された
ように従来のディップコーティング法を使用して塗布す
ることができる。次いでコーティングを空気乾燥し１２
００−１６００℃で硬化することができる。

【００３６】例５約２５％の固体を有するタイプＢＮ−ＭＯＤとしてテネ
シー州オークリッジのＺＹＰコーティングス社から得ら
れる窒化硼素の分散物を無機コーティングとして使用す
ることができる。このコーティングを例１に記載された
ように従来のディップコーティング法を使用して塗布す
ることができる。次いでコーティングを空気乾燥し７０
０−１０００℃で硬化することができる。

【００３７】例６約４５％の固体を有するタイプＴとしてテネシー州オー
クリッジのＺＹＰコーティングス社から得られる炭化チ
タンの分散物を無機コーティングとして使用することが
できる。このコーティングを例１に記載されたように従
来のディップコーティング法を使用して塗布することが
できる。次いでコーティングを空気乾燥し７００−９０
０℃で硬化することができる。

【００３８】例７商業的にはディリンと呼ばれる炭素、水素、珪素、及び
酸素の自己補正相互貫入網目構造を用いてニューヨーク
州バッファロのアドバンストリフラクトリテクノロジ
ーにより鋼ワイヤをコーティングすることができる。コ
ーティングの厚みは約１乃至約３ミクロンと評価され、
非常に滑らかで比較的硬い。電気導伝率は約１０^-9オー
ム−ｃｍと評価される。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真式印刷機で有用な現像装置の実施の形
態の略図である。

【図２】本発明の実施の形態を示すドナーロール及び電
極部材の拡大された略図である。

【図３】図２に示されるのと異なる角度からのドナーロ
ール及び電極部材を含む現像ハウジングの部分略図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の装着手段で支持された電
極部材の拡大された略図である。

【図５】ワイヤ汚染及びワイヤ履歴の図である。

【符号の説明】

１０光導電性表面３４現像装置３８現像ユニット４０ドナーローラ４２電極部材５４支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者アーノルドダブリュー．ヘンリーアメリカ合衆国 14534 ニューヨーク州ピッツフォードディールクリークロード 43 (72)発明者ジョージジェイ．ヒークスアメリカ合衆国 14617 ニューヨーク州ロチェスターオーククレストドライブ 72 (72)発明者ジェイ．ステファンキッテルバーガーアメリカ合衆国 14618 ニューヨーク州ロチェスターペナロウロード 160 (72)発明者ジョンジー．ヴァンドゥーセンアメリカ合衆国 14568 ニューヨーク州ワルワースオンタリオセンターロード 3624 (72)発明者シュレッシュケイ．アジャアメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州ウェブスターゲートストーンサークル 1192 (72)発明者マーリンイー．シャーフェアメリカ合衆国 14526 ニューヨーク州ペンフィールドヴァレイグリーンドライブ 273 (72)発明者リチャードエル．シャンクアメリカ合衆国 14534 ニューヨーク州ピッツフォードフレンチロード９ (72)発明者マークジェイ．ヒルシュアメリカ合衆国 14450 ニューヨーク州フェアポートセルボーンチェイス 74

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に記録された潜像を現像するための
装置であって、ワイヤ支持体と、表面から離間され、表面に対向する領域へトナーを移送
するように適合されたドナー部材と、表面とドナー部材の間の空間に配置された電極部材であ
って、ドナー部材に近接して離間され、トナーをドナー
部材から分離するために電気的にバイアスがかけられる
ことによって、電極部材と表面の間の空間にトナー雲を
形成して、トナー雲から分離したトナーが潜像を現像す
ることを可能にする前記電極部材であって、前記電極部
材の対向する端部領域が、前記電極部材の対向する端部
領域を支持するように適合されたワイヤ支持体へ取り付
けられた前記電極部材と、前記電極部材の非取付け領域の少なくとも一部の上の無
機コーティングと、を備えた現像装置。
【請求項２】前記無機コーティングはセラミック、ほ
うけい酸ガラス、ダイヤモンド、ＭｏＳ₂及びこれらの
誘導体から成る群から選択される材料を含む請求項１に
記載の現像装置。
【請求項３】前記無機コーティングは、その中に分散
された電気導電性充填剤を含む請求項１に記載の現像装
置。