JPS61254969A - タツチダウン現像用スクリ−ンドナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 関連出願 本発明の譲受人に普通に譲渡された１９８３年１１月７
日出願のロバートＷ、グンドラツハ、ウィリアムＭ、シ
ュパーツ・ジュニアおよびケネスＷ、ギュンターの名で
出願された［タッチダウン現像用スクリーンドナー」と
題する米国特許出願第５４９．０９６号に関連する。

発明の背景 本発明は静電写真複写装置特にかかるマシンに使用する
ための現像装置および方法に関する。もつと詳しく云う
と、本発明は改善されたスクリーンドナー部材およびそ
れをタッチダウン現像に使用する方法に関する。

一般に静電写真印刷方法においては、光導電性絶縁性部
材を実質的に一様電位に帯電してその表面に感光性賦与
する。それから、光導電性絶縁層の帯電された部分を、
複写すべきオリジナル文書の光像に露光する。これによ
って、オリジナル文書の中に含まれた情報領域に対応す
る静電潜像が光導電性部材上に記録される。光導電性部
材上に静電潜像を記録後、この潜像は反対極性に帯電さ
れた現像剤物質をそれと接触させることによって現像さ
れる。トナー粒子は静電潜像に引き付けられてトナー粉
体像を生じ、そのトナー粉体像は次いでコピーシートへ
転写された後、そこへ融着することによってコピーシー
トへ永久的に定着される。

静電潜像の現像は様々な方法で行うことができる。周知
のそして従来使用されている現像システムは米特許第３
．６１８．５５２号カスケード現像：米特許第２，８７
４，０６３号および第３゜２５１．７０６号および第３
，３５７，４０２号磁気ブラシ現像：米特許第２．２１
７．７７６号パウダークラウド現像：および米特許第３
，１６６．４３２号タッチダウン現像に記載されている
もの等々である。

転写現像は簡単に云うと像形成された光導電性絶縁層へ
トナーの層を導き、そこでトナー粒子が層から像部へ転
写されるものである。タッチダウン現像技術の一つにお
いては、表面上に粒子を保持することができるドナー部
材に帯電トナー粒子の層を設け、それからそのドナー部
材を光導電体の表面に近接させる。近接して一定間隔を
薗いた位置においては、ドナー部材上のトナー層のトナ
ー粒子はトナー電荷に反対の光導電体上の静電荷によっ
て光導電体へ引き付けられるので現像が行われる。この
技術においてはトナー粒子は光導電体の像部に達するよ
うに空隙を越えなければならない。他のタッチダウン現
像技術では、像形成された光受容体にトナー積載ドナー
が実際に接触するので空隙は存在しない。一つのかかる
技術においては、トナー積載ドナーを静電潜像との接触
から非接触へと非スリツプ関係で回転させて単一迅速工
程で像を現像する。別のかかる技術においては、トナー
積載ドナーをゼログラフィツク表面に対してスキッドさ
せる。トナーを細線中ぐらいスキッドさせると、その線
がスキッド方向に垂直である場合には線の現像に利用で
きるトナーの量が２倍になる。より大きな濃度又はより
大きな面積被覆を達成するためにスキッドの量を増大さ
せることができる。

代表的な転写現像システムにおいては、円筒または無端
ドナー部材はその表面が静電潜像担持光導電性ドラムの
走行表面へ差し出され得るように回転させられる。ドナ
ー部材の外周のまわりには、トナーがドナー部材表面へ
差し出されてその上に被覆されるところのドナー負荷位
置；ドナー部材の表面上に保持されているトナー層から
トナー凝集体および過剰トナーが除去されるところの凝
集体除去位置；ドナー表面上に保持されているトナー粒
子に一様電荷が置かれるところの帯電位置；トナー層が
一様厚さおよび一様帯電状態のちのに転換され、凝集体
除去位置によって除去されなかったトナー凝集体があれ
ばそれが除去されるところのクリーンアップ位置：現像
のために、上記ドナー部材によって運ばれたトナー粒子
が像形成済み光導電体へ差し出されるところの現像位Ｗ
１：および残留トナー粒子に中和用電荷が置かれ、且つ
、クリーニング部材が光導電体の外周表面から残留トナ
ーを除去するところのクリーニング位置を含む多数の処
理位置が紀行されている。このようにして、連続現像プ
ロセスが行われる。

従来使用されているドナー部材のなかには米特許第３，
２０３，３９４号に記載されている原理を具体化したも
のがある。かかるドナーは、円筒形態の導電性支持部材
、支持部材の上の薄い電気絶縁性層、および、その電位
が接地電位とプロセスのそれぞれの段階における帯電電
位との間で変動可能であるようにスリップリングに電気
的に接続されている連続の導電性スクリーンパターンを
包含する。このタイプのドナー部材の表面には多数の高
いフリンジ電界またはマイクロ電界が生じる。このタイ
プのドナー部材がトナー粒子と接触させられると、トナ
ーを負荷される。

このタイプのドナー部材は製造するのに実に経費がかか
り、しかもそれは製造および使用に十分な注意が払われ
ないかぎりスクリーン部分が実に壊れやすく、例えばス
クリーンから導電性基体への短絡によって、電気的に役
にたたな（なりやすい。

最近、もつと簡単であり、もつと信頼性の高いドナー部
材を使用しており、しかももつとコスト効率のよいタッ
チダウン現像技術が開発された。

同時係属中の関連出願には、オープンメツシュスクリー
ンをトナー負荷用ホッパー中に挿入してトナー負荷ゾー
ンのドナー部材上直接接触させることを包含する簡単な
、複雑でない、プロセスでドナー部材に負荷するタッチ
ダウン現像技術が提供されている。このスクリーンはト
ナーのオープンメツシュ通過後にトナーを摩擦帯電させ
る作用をするとともにドナー部材をこするので、ドナー
部材の表面上にトナーの濃い均一層が形成される。

このシステムは空気伝達塵埃の最小化、簡便さ、トナー
濃度問題の解消と云う利点を有し、しかも優れたベタ領
域被覆をもたらす。該同時係属中米国出願第５４９，０
９６号に記載されているドナー部材は陽極酸化アルミニ
ウムロールを使用しており、それは最初はトナー粒子の
帯電に関して非常によく機能するが使用し続けると老化
してそのトナーを有効且つ十分に帯電させる能力の著し
く低下を経験した。さらに、比較的高湿度レベルでの操
作では、トナー上に生じる電荷レベルが実質的に減少し
、しばしば、許容できない現像をもたらすことのあるレ
ベルに達した。加えて、陽極酸化アルミニウムドナー部
材は硬いので、これは光受容体表面と接触した状態で走
行しなければならないことから、それと接触させること
によって光受容体表面を１１傷する機会および頻度は著
しく増大する。

友互盈薯 米特許第４，４５９，００９号（ヘイズ他）には摩擦帯
電的に活性な被覆を有する帯電用ロールがトナー搬送デ
バイスの運動方向と反対方向に動き且つ該デバイスから
トナー粒子分だけ間隔を有しており、そして該帯電手段
および該搬送手段の両者がトナー粒子を帯電させるため
に予め定められた電位にバイアスされているところのト
ナー粒子帯電装置および方法が開示されている。電気的
に正の摩擦帯電活性被覆はポリビニルピリジン、メタク
リレートのターポリマー、および熱可塑性トナー樹脂等
であってもよい。

米特許第４．３５５．１６７号（シツカレリ）には正帯
電トナー材料が望まれる場合のテロマー第四塩からなる
帯電向上材が記載されており、該塩の一部は２−ビニル
ピリジン、４−ビニルピリジン、またはジメチルアミノ
エチルメタクリレ−等であってもよい（第３欄第２０〜
３１行）。

１１匹１１ 本発明によれば、画像形成表面上に存在する静電潜像を
現像するための静電写真現像装置および方法が提供され
る。

この装置は、画像形成表面の外周の一部分のまわりに画
像形成表面に近接して一定間隔をもって配置されており
且つ画像形成表面にトナーを適用するのに適している好
ましくは回転可能に装着されだ円筒状のドナーロールの
形態の帯電用ドナー部材からなる。この装置は現像中の
画像形成表面への静電転写用にトナーをドナー部材上へ
負荷するためにドナー部材に隣接して配置されたトナー
で満たされるのに適したハウジング手段を設けられてい
る。網状スクリーン手段は、ドナー部材との摩擦接触を
生じさせ且つドナー部材上にトナーの濃密な均一層を形
成させるためにハウジング手段からドナー部材上へ負荷
されるトナーがその網状スクリーン手段を通過するよう
に、ハウジング手段内に置かれ且つドナー部材と接触す
るのに適している。ドナー部材は塩基性アミン部分を有
する活性重合体からなる表面を有しており、トナー、ス
クリーン手段およびドナー部材の間の＊ｍ接触によって
負帯電トナー粒子が生じる。

本発明の具体的態様においては、塩基性アミン部分を有
する活性重合体はポリ（２−ビニルピリジン）、ポリ（
４−ビニルピリジン）、ポリビニルピロリドン、ポリ（
ジメチルアミノエチルメタクリレート）から選択される
。

本発明の別の態様においては、活性重合体はシチジン、
アクリレート、およびブタジェンから４択された材料と
共重合されており、活性重合体＆；はスチレン、アクリ
レート、およびブタジェン、およびそれ等の混合物（好
ましい混合物はスチＬン・ブタジェンラテックスからな
る）から選択２れた材料とブレンドされている。

さらに本発明の態様においては、帯電作業は１す一粒子
に約１０〜２０マイクロクーロン／１上の電荷を付与す
る。

さらに本発明の態様においては、トナー粒子番する。

さらに本発明の態様においては、静電潜像に１触させら
れたときに静電潜像の許容できる現像・達成するために
十分な電荷を有する負帯電トナ・粒子を成る期間にわた
って定常的に生成できる１像方沫および装置が提供され
る。

さらに本発明の態様は改善されたＩＩＪ単な比較的ｌ　
　経済的な静電写真複写機用現像装置を提供するもので
ある。

さらに本発明の態様における現像装置および方法は静電
潜像を現像するのに使用されるトナー粒子に比較的高い
帯電速度および電荷レベルを与えＩ　　る。

さらに本発明の態様はＣ−シェル現像装置に使用するた
めの順応性のトナー供与ロールを提供することである。

ζ　　　さらに本発明の態様は現像操作中に接触状態に
あるドナーロールと光受容体表面との間のＪｌ損を裏　
　たとえ解消しなくても軽減するものである。

好ましい態様の説明 次に本発明の静電写真複写機の好ましい態様を隘　　参
考に本発明を説明する。

！　　　第１図には、本発明の概念を利用したゼログラ
−フィー複写システムが示されている。この装置に見　
　おけるゼログラフィツクプレートは矢印で示された方
向に位ｆｆ１Ａ−Ｅを通過するドラム１０の形態である
。このドラムは導電性材料の層の上のセレン等のように
、その上に静電潜像を形成できる適切な感光性表面を有
する。複写プロセスを実行するドラム周囲の各位置は帯
電位置Ａ、露光位置Ｂ現像位置Ｃ１転写位置Ｄ１および
クリーニング位置Ｅである。位置Ａ、ＢＳＤ、およびＥ
はそれ等の個々の機能を遂行するための通常の手段であ
るそれ等は位置Ｃに関して記述されるＩＦｒＦｒ列配列
関係なく、本発明の部分を構成しない。

位置へにおいて、適切な帯電手段１２例えばコロトロン
は光導電性材料の上に一様な静電荷を置く。ドラムは回
転するので、適切な露光装置１４例えば投光器によって
光パターンがドラムの帯電表面上に露光される。そうし
てドラムの表面上１形成された潜像は後で詳しく説明す
る現像位置（でトナーと呼ばれる微細着色樹脂状粉体の
適用（よって現像されて可視化される。ドラムは位置（
で１！像された後、コピーシート１６とコロナ帯１器１
８と融着器２０とからなる転写位ＨＤを通：する。コピ
ーシートへ現像像を転写し定着した主ており、その表面
の一部はドナー部材２４と接触している。好ましくは、
スクリーンは３つの別個の機能を果たし、そして図示さ
れている態様では３つの異なるセグメントからなる。第
一の、下方部分はトナーを流動させてより容易にドナー
に接触させるように荒いメツシュである。次のセクショ
ンはそれより低い荒さであり、トナーとドナー部材を摩
擦帯電させるためにドナー部材へ向かってトナー粒子が
スクリーンを通過するとき摩擦作用の大部分をトナー粒
子に与えるが、それはその背後に発泡エラストマーのパ
ッドまたはその他の外圧付与手段を有することができる
。それから、最も荒くない一番上のセグメントは過剰の
トナーを除去してサン７２８へ戻すと共に帯電トナーの
被覆を穏やかに且つ一様に均らして筋のない均一層にす
る。ハウジング２６は一端をシール４ｏによってスクリ
ーン３ｏに対して密閉されている。

スクリーンからのトナー流動を助けるために、パドルま
たはオーガーアセンブリー５０のような適切な手段によ
ってサン７２８内のトナーに圧力を加えてドナー部材２
４を被覆するに十分な量のトナーがスクリーン３０を通
過するのを確保する。

モーター５１はシャフト５２を介してオーガ一部材５５
を回転させてトナーのスクリーン通過を推進する。さら
に、この３区分スクリーンは一様メッシュのスクリーン
で置き換えることができ、必要ならばトナーおよびドナ
ー部材に対して定期的に新しい摩擦表面を呈示するよう
に供給ロール３１から繰り出されてもよいことを理解す
べきである。使用中に３区分スクリーンに新しい摩擦表
面が必要とされた時には、トナーおよびドナー部材に対
して全体に新しい３区分スクリーンを呈示するのに十分
な長さだけ供給ロールと巻き取りロールを賦勢する。

トナーハウジング２６をほぼ９時のレベルに一成分トナ
ーで満たしただけでは、トナーはドナー部材にほとんど
付着しない。何故ならば、その電荷ははるかに低すぎる
からである。しかしながら、ドナー表面に対向してオー
ブンメツシュスクリーン、例えば、織った又は編んだナ
イロン、ダクロンポリエステル、または多孔質発泡体等
を挿入し、そしてそれを回転ドナーシリンダーに対して
静止状態に保つことによって、十分に帯電したトナーの
驚くほど濃密な均一層がドナー部材上に形成される。ト
ナーとドナー材料がトリボ帯電向きに選択されることが
重要である。スクリーンは過剰のトナーが自重でスクリ
ーンから除去されてハウジング２６内に戻るようにトナ
ー浴のトップより十分上の接点でドナー部材との接触を
やめることも重要である。第２図に示されているように
、スクリーンはこの態様におけるこの非過剰負荷の要求
を達成するためにはドナー部材２４の表面に対して２７
０度以上３６０度未満に接点を有する。

操作中に、ドナー部材２４が第１図の矢印によって示さ
れている方向に回転すると、はぼ１８０度の位置でドナ
ー部材はＣ−シェル型現像剤ハウジング２６からのトナ
ーを、約１８０度の位置〜約２８０度の位置でドナー部
材の該表面とｒ！ｌ擦接触する状態に今や静止的に配置
されているスクリーン３０を通して、帯び始める。スク
リーンを通過するトナーは摩擦帯電され、ドナー表面に
付着する。ドナー部材の連続回転はその外表面上に今や
負荷されているトナーを感光性部材１０上に反対帯電潜
像と接触させるのでトナーはドナー部材から感光性部材
上の潜像へ転写され、次いで転写コロトロン１８の使用
によってコピーシート１６へ転写される。

Ｃ−シェルドナーロール現像システムにおける上記記載
から明らかなように、ドナーロールは光導電性ドラムと
接触してそれと同じスピードで走行する。従ってドナー
ロールの各回転中に、トナーは現像プロセスにおける現
像を可能にするように繰り返し帯電されなければならな
い。云いかえると、現像剤ロールが現像ゾーンを離れた
後の現像剤ロール上にはトナーが残っていない領域が存
在する。これ等領域は現像ゾーンにおける逐次現像を可
能にするために次の通過負荷ゾーンで再びトーニングさ
れなければならない。従ってＣ−シェル現像では、現像
に適するようにトナー上には比較的高い帯電速度および
高い電荷レベルが必要とされる。本発明者等が明らかに
したところでは一般に電荷レベルは１０〜２０マイクロ
ク一ロン／ｇの範囲にあり、そして帯電速度は通過毎に
ロールを繰り返しトーニングするのに適している。

また本発明者等はドナー部材が塩基性アミン部分を有す
る活性重合体からなる表面を有する場合にはトナーの向
上した帯電が達成されることを明らかにした。操作を理
論的に限定するつもりはないが、ドナー部材表面が塩基
性アミン部分を有する活性重合体からなる場合にはこの
材料がトナーに電荷を与えるのでトナー上の電荷を向上
させるものと考えられる。用語活性重合体はトナーを摩
擦帯電的に帯電する重合体物質を意味する。用語塩基性
アミン部分によって本発明者等は第一、第二および第三
アミン、アミド、および供与体種からのプロトンを受容
する類似構造のような化学種または基を定義するつもり
である。ドナー部材表面に存在する塩基性アミン部分含
有活性重合体の量は臨界的でないが個々のトナー粒子の
負帯電を向上させるのに有効なものであるべきである。

塩基性アミン部分を有する活性重合体の借がドナー表面
中に増大すると、トナー粒子はより速く且つより高い電
荷レベルに帯電される。一般に十分な帯電レベルおよび
帯電速度は活性重合体がドナー部材中に１０重石％程度
の少量存在しても達成されるが、最低３０重量％が好ま
しい。

好ましい材料は他の材料のなかでもポリ（２−ビニルピ
リジン）、ポリ（４−ビニルピリジン）、ポリビニルピ
ロリドン、ポリ（ジメチルアミノエチルメタクリレート
）等である。これ等材料はドナー部材表面として単独で
使用されてもよいが、好ましくはそれ等の機械的性質を
改善するためにそれ等と物理的混合物を生成する他の重
合体または共重合体とブレンドされてもよい。ブレンド
される材料の代表例はポリスチレン、ブタジェン、アク
リレート、ケイ素ゴム、およびウレタンである。加えて
、塩基性アミン部分を有する活性重合体はやはりそれ等
の機械的性質を改善するためにスチレン、ブタジェン、
およびアクリレートと共重合されて活性共重合体を成し
てもよい。２−ビニルピリジン７０重量％とスチレン３
０重量％との共重合体は特に好ましい材料であり、ケト
ジエンブラック１０重量％とブレンドされて導電性ゴム
ロール上に吹き付は塗布されたときに迅速、高レベル帯
電性の、長寿命ロールを提供する。さらに、上記活性成
分の一つをスチレンとブタジェンと共に含有するターポ
リマーも使用できる。かかる材料の代表例は２−ビニル
ピリジンとスチレンとブタジェンを含有するターポリマ
ーである。スチレンとＮ−ブチルメタクリレートとジメ
チルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭＡ）の重
量比６５／１．３／３３．７％のターポリマーはかかる
材料の例であり、そしてケトジエンブラック１０重社％
とブレンドされて導電性ゴムロール上に吹き付は塗布さ
れたときに迅速、高レベル帯電性の、長寿命ロールを提
供する。加えて、上記の好ましい共重合体およびターポ
リマーは高重置比の活性成分を有し、そして亀裂抵抗性
の強いフィルムを形成する。

通過毎にトナーを帯電するために表面が使用されるサイ
クルモードにおける帯電用ドナー部材として使用する場
合には、ドナー部材をつくる材料中に微細１３１ｆ性充
填剤を付与して先行サイクルからのドナー部材上の残留
表面電荷を除去またはリークする放電路を生じさせるこ
とが好ましい。これはトナーの帯電中に反対電荷がドナ
ー部材上に生じるからであり、それは次の帯電サイクル
前に除去されねばならず、さもなければ、反対電荷が蓄
積され、それが次の通過でのトナーの摩擦帯電を阻止す
るであろう。この迅速なサイクル放電をもたらすのに十
分な量で存在する導電性充填剤は一般にドナー部材材料
の約１０重量％の措で存在する。フーリＩ・ケミカル社
（パート、ＮＹ）から入手できるケトジエンブラックの
ようなカーボンブラックがこの目的のためには特に有効
である。

一般に、ドナー部材は、表面が言及の塩基性アミン部分
を有する活性重合体層からなる、長い円筒ロール状に作
成される。それ等はいずれか適切な技術で加工できる。

従来成功が立証されているものの代表例はメチルエチル
ケトン中の重合体溶液を直径約１インチの導電性ゴムロ
ールのような基体上に吹き付は塗布することである。活
性表面の厚さは十分な帯電表面をもたらすかぎり臨界的
でない。次いで、吹き付は被覆されたロールは自然また
はオーブン乾燥されてもよいし又は真空中で約８０℃の
温度で乾燥されてもよい。基体上へ重合体の被覆性溶液
を吹き付けることの他に、重合体自体を長い円筒部材に
直接成形してもよい。

上記いずれのドナーロール表面を用いても、摩耗させる
こと又はさもなくば機械的に破壊させること又は光導電
性部材の表面に干渉することなく光受容体部材との摩擦
接触によって駆動される順応性の柔らかいドナーロール
が提供されることを留意すべきである。これは光受容体
を機械的に劣化させない望まれた柔らかいドナーロール
と硬い光受容体の界面を可能にする。

あらゆる適するトナーがこのドナー部材と共に使用でき
る。代表的なトナー材料は例えばカーボンブラックやフ
タロシアニンブルーやクロムイエローのような顔料およ
び／または染着色剤および任意に他に少量の帯電向上剤
のような周知の薬剤を含有する例えばビニル樹脂やアク
リル樹脂やポリニスナルやエポキシのような着色トナー
樹脂である。一般に、着色剤は樹脂の約３〜２０重置％
の（至）で存在する。

また、トナーがトナー材料中に少量の超顕微鏡的ヒユー
ムドシリカ添加剤を含有しているとトナーの帯電レベル
の向上がもたらされることが判明した。一般に、このシ
リカ粒子は外側表面上のケイ素原子の一部を、炭素結合
を介して有１１基に結合されている別のケイ素原子に酸
素原子を介して結合して有する。このシリカ粒子は一般
にサブミクロンの直径を有しており、そしてトナー材料
の約、０５〜１．５重量％の量で存在する。これに関連
して、現像剤性能に安定性を得るためにトナー材料にか
かる添加剤を使用することを詳細に記載している米特許
第３．７２０．６１７号（チャタージ他）が参考になる
。トナー中にがかるシリカ添加剤が存在すると、シリカ
添加剤からドナー部材上の活性アミン部分への明白な水
素イオン移行を生じるのでトナー粒子上の負帯電を向上
させるものと考えられる。少量のシリカの存在は広く様
々なトナー材料に対してこの効果を示すが、それは粒子
の表面上に脂肪酸の固体安定性疎水性金属塩の少量を添
加されて有しているかどうかにかかわらずジカルボン酸
とジフェノールからなるジオールとの重合体エステル化
生成物である樹脂からなるこれ等着色トナーに対して特
に顕著な効果を示す。かかるトナー材料の詳細について
は米特許第３．５９０．０００号（バラーミテイ他）が
参考になる。

尖１１ 実施例によって本発明の好ましい態様を説明する。どの
実施例においてもトナーはジカルボン酸とジフェノール
からなるジオールとのエステル化生成物である着色樹脂
からなるが上記のバラーミテイ他の特許に記載されてい
るような金ｊ！塩を含有せずに、添加剤として１％のエ
アロジルＲ９７２（デグツサ社から入手できる）を含有
している。

下記表に比較のためには実施例７および８が示されてい
る。別に特定されていない限り、実施例中のパーセント
は全て重量による。実施例１〜９においては、トナー電
荷レベルおよびトナー帯電速度はドリルプレスに基づく
帯電試験器でのシミュレーションによって得られた。ド
リルチャックには研磨用ディスクに似たフラットプレー
トが取り付けられた。中心から半径方向に延びたプレー
ト上にはソフトポリエステル生地でカバーされた小さな
発泡体パッドが装着された。この構成体は回転可能な帯
電用パッドを成す。サンプル帯電用重合体は平らな静止
の導゛眉性金属基体上に被覆されており、そして帯電用
ディスク下の加圧台上に装着された。一般に、帯電測定
は６’Ｘ６’の被覆サンプル基体上にトナー（約０．３
ｇ）の半径方向ストライブを置き、サンプル基体と帯電
用パッドとの間に全体で３００ｇの力を加え、パッドデ
ィスクを２０　ｒｌ）Ｉで３回転させることによって行
われた。かかる条件下では完全平衡が得られた。

トナーが適切に帯電されたならば、殆ど圧力を加えなく
てもトナーは直ちに基体プレート上に付着して濃密な均
一トナー付着層を生じる。迅速に帯電しないと、トナー
は殆んどまたは全く付着することなくパッドの前方に押
し出される。

トナー付着層電荷は帯電付着トナーで既知面積を被覆さ
れた金属基体プレートを高感度静電電位計に取り付け、
そしてトナー付着層が高粘性気流で基体プレートから吹
き飛ばされたときに発生するプレートから静電電位計を
通って流れる全電流を測定することによって求められた
。付着層の質量はトナー吹き飛ばしの前後の基体プレー
トを単に秤量することによって測定された。

第１表には本発明による活性重合体を用いて達成された
電荷および電荷／質量比が示されている。

実施例５．６、および７は満足な電荷／質量比を示した
が電荷レベルが比較的低いことに留意すべきである。本
発明による活性重合体の４％および２％くそれぞれ実施
例５および６）は陽極酸化アルミニウムと実質的に同じ
電荷レベルを生じたにすぎないことに留意すべきである
。

第１表 １、ポリ２−ビニルごリジン （Ｐ２ＶＰ）　　　　　　　　　１．００　　１４．３
２、Ｐ２ＶＰ＋１０％ケトジ エンブラック　　　　　　　　０．９３　　１３．１３
、スチレン７０％／４−ビニ ルビリジン３０％の共重合体１．０４　　１２．８４、
　ＤＨＡＥＨＡ９０％／ヘキサフルオ０イソプロピルメ
タクリレ ート１０％の共重合体　　　０．８４　　１３．４５．
４−ビニルピリジン４％／ （重量比６５％／３５％のス チレン／ブチルメタクリレー ト）９６％のターポリマー　　０．７２　　１０．３６
．４−ビニルピリジン２％／ （重め比で６５％／３５％の スチレン／ブチルメタクリレ ート）９８％のターポリマー０．７２　　　８．９７、
陽極酸化アルミニウム　　０．７４　　　７．９第２表
の実施例８および９は相対湿度が電荷並びに電荷／質量
比に与える影響を表しており、従来使用されていた陽極
酸化アルミニウムよりもポリ（２−ビニルピリジン）の
方が優れていることを示している。認められるように陽
極酸化アルミニウムはポリ（２−ビニルピリジン）に比
べてはるかに低い電荷／質量レベルで湿度によって非常
に大ぎく変動することを示した。

第２表−相対湿度の影響 ％Ｒ１−Ｉ　　Ｍ／Ａ　　Ｑ／Ａ 実施例　活性基体　　於７２下（ＩＩＦＩ　／　ｃｔｉ
　）　（μＣ／ｇ）８、ポリ２−ビニルビ リジン＋１０％ケト ジエンブラック　　　３５％　　０．９３　１３．１６
５％　　０．９３　１０．０ ９、陽極酸化アルミニ ラム　　　　　　　　３５％　　　０．７４　　７．９
６５％　　　０．５６　　４．９ 第３図は物理的にブレンドしたときの活性重合体（７０
／３０のＰ２ＶＰ／スチレン）の帯電特性に対する。比
較的トリボ不活性の重合体材料（５０１５０のスチレン
／ブタジェン共重合体）の様々な最の影響を示す、ｍ＜
べきことには、比較的少量の活性帯電性重合体であって
もゼログラフィツク現像に最も適する範囲の大きなＱ／
Ｍ比、即ち８μＧ／９が得られた。

さらに、現像後のロールの電荷減衰を可能にするために
一般に必要とされる導電性カーボンブラック添加剤（ケ
トジエンブラック）の使用は０７Ｍ比を控え目に減少さ
せるだけで付着質量には殆んど影響しない。

これ等結果は５０１５０スチレン／ブタジ工ン共重合体
のようなエラストマー材料を大量に含有するブレンドは
タッチダウン現像用の順応性フィルムおよび成形された
順応性ドナーロールの製造を可能にするに十分なトリボ
活性を与えられることを示している。一番下の殆んど水
平な線はディスク上に付着したトナー質量に対してカー
ボンブラックが実質的に影響しないことを表している。

第３表の実施例１０〜１７はボリマーブレンドの帯電速
度がエラストマー成分の濃度増大によっていくらか低下
することを示している（即ち、帯電用ディスクの回転１
回対２回）。しかしながら、本質的帯電平衡は帯電用デ
ィスクの２回通過のうちには、そして複写機での実際の
ドナー操作を模するものと仮定される３回通過からはよ
り迅速に、達成される。

帯電基体はスチレン・ブタジェンラテックス５０１５０
１１ｍ比（ブリオライド）　（グツドイヤータイヤシラ
バー社からその重量比で入手できる）とブレンドされた
ポリ２−ビニルピリジン／スチレン７０／３０重由比共
重合体の物理的ブレンドから構成された。

第３表 ディスク　Ｍ／Ａ　　　Ｑ／Ａ　　　Ｑ／Ｍ塞施健　ド
　す　−　　　　　　　　回転数　（ダどａｊ）　（肋
）　＜ｔｉｃ／グ）第４図はスチレンとｎ−ブチルメタ
クリレートとジメチルアミノエチルメタクリレートの６
５／１．３／３３．７重量比のターポリマーがスチレン
・ブタジェンラテックス（５０１５０重量比）と重量比
５０１５０でブレンドされている多成分重合体ドナーに
よるトナー帯電の本発明の別の態様を表わすグラフであ
る。未使用サンプル表面を細かい研磨剤布で軽く擦るこ
とによって磨滅されたサンプルが得られる。この処理は
複写機に使用したときに遭遇する長期表面摩耗を模する
。トリボ活性の幾らかの損失が見られるが、迅速帯電お
よび比較的高いＱ／Ｍ比は２５％程の少世の活性成分で
もやはり認められる。しかしながら、活性重合体を含有
するブレンドは帯電用ディスクの３回転で表示電荷を達
成するのに対し、スチレン・ブタジェン共重合体１００
％では平衡における表示電荷は２００回転越す帯電用デ
ィスクでのみ達成されたことに留意すべきである。

本発明によれば静電潜像を現像するための新規装置およ
び方法が提供される。特に従来開示されているものより
も帯電速度および電荷レベルの両方において改善された
帯電特性を有する帯電用ドナー部材が提供された。さら
に、この活性重合体はロールのような順応性ドナー部材
を提供するために他の材料とブレンドまたは重合されて
もよい。

加えて、この現像方法はみごとな平易性と経済的コスト
を有する。ここに記載されているような塩基性アミン部
分を有する活性重合体からなる表面を有するドナー部材
は首尾よくトナー粒子を帯電し、そして第１図および第
２図に一般的に示されている装置で静電潜像を現像した
。

ここに引用されている特許および特許出願の開示は特定
的におよりび全体的に本願の参考になる。

以上本発明を具体的態様をもって説明したが、多数の代
替、変更、および変形が可能であることが当業者には明
らかになろう。従って、かかる変形および変更はいずれ
も特許請求の範囲に包含される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法および装置を使用した静電複写機
の部分の断面の概略図である。 第２図は第１図に示されたドナー現像装置の拡大断面図
である。 第３図および第４図は本発明のドナー部材によって達成
されたトナー帯電レベルおよび速度を表わすグラフであ
る。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）像形成表面上の静電潜像を負帯電トナーによつて
   現像するための電子写真現像装置であつて、該像形成表
   面に近接して一定間隔を置かれ、該像形成表面にトナー
   を付与するのに適した帯電用ドナー部材と、 トナーで満たされるのに適し、該像形成表面への静電転
   写のためにトナーを該ドナー部材上へ負荷するために該
   ドナー部材に隣接して配置されたハウジング手段と、 該ドナー部材との摩擦接触を生じさせ且つ該ドナー部材
   上にトナーの濃密な均一層を形成させるために該ハウジ
   ング手段から該ドナー部材上へ負荷されるトナーが網状
   スクリーン手段を通過するように該ハウジング手段内に
   置かれ該ドナー部材と接触するのに適した網状スクリー
   ン手段とからなり、該ドナー部材が塩基性アミン部分を
   有する活性重合体からなる表面を有するので該トナー、
   スクリーン手段および該ドナー部材の間の摩擦接触が負
   帯電トナー粒子を生じさせる。 ことを特徴とする装置。
2. （２）該ドナー部材表面はさらに、サイクル放電を生じ
   させるのに十分な量の導電性微細充填剤を含有している
   、特許請求の範囲第１項の装置。
3. （３）該ドナー部材はロールであり、且つ該活性重合体
   は順応性ゴム材料とブレンドされており、該活性重合体
   は該トナーの負帯電を向上させる量で存在している、特
   許請求の範囲第１項の装置。
4. （４）該ドナー部材はロールであり、且つ該活性重合体
   は順応性ロールを生成するための別の単量体と共重合さ
   れている、特許請求の範囲第１項の装置。
5. （５）塩基性アミン部分を有する該活性重合体はポリ（
   ２−ビニルピリジン）、ポリ（４−ビニルピリジン）、
   ポリ（ビニルピロリジン）、ポリ（ジメチルアミノエチ
   ルメタクリレート）から選択される、特許請求の範囲第
   １項の装置。
6. （６）該活性重合体はスチレン、アクリレート、および
   ブタジエンから選択された材料と共重合されており、該
   活性重合体は共重合体の約３０重量％よりも大きい量で
   存在している、特許請求の範囲第５項の装置。
7. （７）該共重合体はスチレン／ブタジエンラテックスと
   ブレンドされている、特許請求の範囲第６項の装置。
8. （８）該活性重合体はスチレン、アクリレート、および
   ブタジエン、およびそれ等の混合物から選択された材料
   とブレンドされている、特許請求の範囲第５項の装置。
9. （９）該ドナー部材は帯電作業中に該トナー粒子に約１
   ０〜約２０マイクロクーロン／ｇの電荷を付与する、特
   許請求の範囲第１項の装置。
10. （１０）該網状スクリーンは現像中静止しており、且つ
    該ドナー部材は該ハウジング内に回転可能に装着された
    円筒ロールであるので、該ロールが回転するとトナー粒
    子が帯電される、特許請求の範囲第１項の装置。
11. （１１）トナーを保有するための溜め部を設け、該溜め
    部にトナーを少なくとも一部満たし、可動性ドナー部材
    をその表面の一部が該トナー溜め部内に延びるように配
    置し、そして 該溜め部内に延びる該ドナー部材の表面領域と接触関係
    にあるように網状スクリーンを設け、該スクリーンに対
    して該ドナー部材を駆動すると該網状スクリーンを通つ
    て押し進むトナーが摩擦帯電され且つ滑らかなトナー層
    が該ドナー部材へ適用される。 工程からなり、 該ドナー部材は塩基性アミン部分を有する活性重合体か
    らなる表面を有するので該ドナー部材が駆動されると該
    トナー、スクリーンおよびドナー部材の間の回転接触が
    負帯電トナー粒子を生じさせる、 像形成表面上の正帯電静電潜像の現像方法。
12. （１２）該ドナー部材表面はさらに、サイクル放電を生
    じさせるのに十分な量の導電性微細充填剤を含有してい
    る、特許請求の範囲第１１項の方法。
13. （１３）該ドナー部材はロールであり、且つ該活性重合
    体は順応性ゴム材料とブレンドされており、該活性重合
    体は該トナーの負帯電を向上させる量で存在している、
    特許請求の範囲第１１項の方法。
14. （１４）該ドナー部材はロールであり、且つ該活性重合
    体は順応性ロールを生成するための別の単量体と共重合
    されている、特許請求の範囲第１１項の方法。
15. （１５）塩基性アミン部分を有する該活性重合体はポリ
    （２−ビニルピリジン）、ポリ（４−ビニルピリジン）
    、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（ジメチルアミノエ
    チルメタクリレート）から選択される、特許請求の範囲
    第１１項の方法。
16. （１６）該活性重合体はスチレン、アクリレート、およ
    びブタジエンから選択された材料と共重合されており、
    該活性重合体は共重合体の約３０重量％よりも大きい量
    で存在している、特許請求の範囲第１１項の方法。
17. （１７）該共重合体はスチレン／ブタジエンラテックス
    とブレンドされている、特許請求の範囲第１６項の方法
    。
18. （１８）該トナーは少量の超顕微鏡的ヒユームドシリカ
    を有している、特許請求の範囲第１１項の方法。