JPS63137261A - トナー粒子帯電装置 - 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】 発明の背景 本発明は独特の現像システムに関するものであり、より
詳しくは、本発明はトナー粒子をメータリング帯電ロー
ルのようなメータリング／帯電手段と搬送手段との間に
位置する帯電ゾーンへ繰り出して帯電するための改善さ
れた装置に関する。

−態様においては、本発明は絶縁性トナー粒子をバイア
スされた回転ワイヤケージまたは公知のスクワーラルケ
ージ（ｓｑｕｉｒｒｅｌ　ｃａｇｅ　）装置によってメ
ータリング帯電ロールのようなメータリング／帯電手段
とのａｍ接触に繰り出してトナー粒子をそこでさらに正
または負極性に帯電することによる、トナー粒子をメー
タリングすることと正または負極性に帯電することとを
同時に行うための装置および方法に関する。後で詳述す
るこの装置および方法に組み込まれるスクワーラルケー
ジは多数の目的を達成するが、例えば、その主な機能は
溜めまたは貯蔵部に収容されているトナー粒子を当該装
置のメータリング／帯電ロールニップへ繰り出すことで
ある。さらに、スクワーラルケージはそのブラシ手段の
ワイヤとトナー粒子との間の摩擦帯電関係を考慮して溜
め部に収容されているトナー粒子に電荷を付与すること
を可能にするようにｍ能してもよい。

さらに、本発明の装置を使用すると、メータリングされ
た均一量のトナー粒子が帯電ニップへ供給され；さらに
、本発明の装置は公知のブラシ現像法に関連したマツテ
ィングやトナーケーキングの問題を実質的に生じない、
環境不感受性システムを可能にする。

静電写真手段を含む多数の方法による画像の現像は周知
である。これ等システムにおいては、トナー粒子は例え
ばカスケード現像、磁気ブラシ現像、パウダークラウド
現像、タッチダウン現像、およびその他の現像システム
によって、セレンのような絶縁性表面上に存在する静電
潜像に付着させられる。一般に、これ等システムにおい
ては、２成分現像剤組成物即ちトナー粒子とキャリヤ粒
子を含有する組成物が現像用に選択される。２成分シス
テムに関連する（コストおよび処理装置の増大も含めて
）多数の欠点が存在することが知られているので、トナ
ー粒子だけを利用するシステムを設計することに関する
研究がかなり盛んに行われている。一般に、これ等シス
テムは現像剤貯蔵部やトナー分配器やトナー濃度制御手
段の削除を可能にする。

一成分現像システム即ちトナー樹脂粒子だけからなる現
像剤組成物も知られている。現在使用されている一成分
画像形成装置は一般に導電性トナー粒子を消費するもの
であり、画像形成部材上への像様トナー付着は誘導トナ
ー帯電によって得られる。しかしながら、１ｊ電性トナ
一粒子の普通紙への静電転写は通常、例えば、いくらか
′Ｓ電性の普通紙による誘導帯電によってトナー粒子の
電荷が反転されることがあったりするので、効率がよく
ない。従って、導電性の一成分トナー粒子を使用する電
子写真システムは通常、静電転写を達成するために特殊
なオーバーコーテツド紙を必要とする。さらに、導電性
トナー粒子を含有する一成分現像システムにおいては、
望ましくないカブリを制御することが難しい。二成分現
像システムにおいては、摩擦帯電トナー粒子に作用して
かかる粒子を画像形成部材から遠ざけるような静電力に
よってカブリ現像の抑制が達成されるので、そのような
ことはないが、−成分現像システムにおいては、トナー
粒子が誘導帯電されて像担持部材上に付着することから
カブリ抑制は達成できない。

米国特許第３．９００，００２号には、トナー粒子を画
像形成部材へ繰り出すことを目的とした回転ファーブラ
シを包含する静電潜像現像システムが開示されている。

この特許の第１図に示されているように、天然ファーブ
ラシのような円筒アプリケーターが選択されて装置に組
み込まれている。同様の開示は米国特許第３．９２９．
０９８号に存在するが、そこでは、現像剤溜めに収容さ
れていてトナー粒子をドナーロールへ移すためのブラシ
が静電現像用に選択されている。

また、米国特許第３．６３８．６１３号には、溜めまた
は貯蔵部に収容されているトナー粒子を転写またはドナ
ーロールによってその表面へ静電的に引き付１プるよう
な現像装置が開示されている。

明らかに、ファーブラシはその転写またはドナーロール
からトナーを除去してかかるトナー粒子を帯電表面上に
付着させる目的で使用されており、帯電表面上に担持さ
れた画像は可視化される。

さらに、米国特許第４．４８１，９０３号には、例えば
、トナー貯蔵部内で回転しスクリーンと接触してトナー
クラウドを発生させる２個のブラシが選択されている装
置が示されており（第３欄第２１行以下、および第１図
〜第４図参照）；他方、米国特許第４．３３０．１９３
号および第４．３５２．５５２号には、トナーを貯蔵部
からピックアップして磁気ブラシの形成を可能ならしめ
る磁化板金のロールを有する現像システムが示されてお
り（これ等特許の各々の開示は全体的に参考のために本
願明細書中に組み入れられる）；また、米国特許第４，
４８０．９０５号には、中央に単一のトリミングブレー
ドを有する二体ローラー構造体、より詳しくは複数の現
像ローラーを有する現像ユニットが選択されている電子
印刷方法が示されている（第２１１ｍ第３３行以下参照
）。また、利用済みトナーが居留しないようにするため
の撹拌器を備えたシリンダーを有するホッパーが選択さ
れている現像剤に関する西独特許公開第２，４２９．０
２０号も興味あるものである。明らかに、トナー粉末は
回転噴出口から、リブローラーのまわりに取り付けられ
たＵ字型樋へ流れ込む（要約参照）。

最近は、−成分現像装置を利用して、絶縁性の、非磁性
の、またはカラーのトナー粒子が適切に帯電され、かつ
二成分の画質が得られるような一成分現像システムによ
る効率のよい経済的で簡単な静電潜像方法および装置が
開発されてきている。

このシステムにおいては、後で説明するように、そして
１９８１年７月２７日に出願された米国出願第２８６．
７８４号（現在は米国特許第４．４５９．００９号とし
て発行されている：その開示は全体的に参考のために本
願明細書中に組み入れられる）に記載されているように
、トナー粒子をメータリングすることと帯電することと
を同時に行う帯電ロール手段が選択されている。トナー
粒子の搬送はドナー電極によって果たされ、該電極は多
数の適切な材料例えばカーボンブラックを含有する重合
体でオーバーコートされたアルミニウム蒸着マイラーか
ら構成されることができる。

また、米国出願第４６５，３６１号（米国特許第４，５
０５．５７３号：その開示は全体的に参考のために本願
明細書に組み入れられる）には、適切な基体とその上に
設けられた低表面エネルギーの耐摩耗性材料の被覆とか
らなる絶縁性トナー粒子搬送手段が開示されている。よ
り詳しくは、この同時係属出願には、基体とフルオロポ
リマーの被覆とからなる絶縁性トナー搬送システムが開
示されている。この同時係属出願に係る改善されたトナ
ー搬送手段は、絶縁性トナー粒子を帯電するための手段
と絶縁性トナー粒子を搬送するための手段とから作！Ｉ
Ｊ関係をもって構成され帯電手段と搬送手段が予定され
た電位にバイアスされるトナー粒子帯電装置に特に有効
である。従って、この同時係属に係る発明の一態様は、
絶縁性トナー粒子を帯電するための手段と絶縁性トナー
粒子を搬送するだめの手段とから作ｔｌ＋　ＩＩＩ係を
もって構成され、帯電手段と搬送手段が予定された電位
にバイアスされ、搬送手段がフルオロポリマー被覆材と
カーボンブラックのような導電性粒子との混合物でおお
われていることを特徴とする絶縁性トナー粒子帯電装置
に関する。

さらに、同時係属米国特許第５６０．６９１号（その開
示は全体的に参考のために本願明細書に組み入れられる
）には、作動関係をもって絶縁性トナー粒子帯電手段と
絶縁性トナー粒子搬送手段とから構成され、その帯電手
段と搬送手段が予定された電位にバイアスされ、そして
例えば、現像剤溜めからトナー粒子を帯電ニップへ繰り
出すためのブラシ手段が選択された、トナー粒子帯電装
置が示されている。本願発明はこの出願に示されている
装置に類似しているけれども、例えば、本願発明ではト
ナー粒子の繰り出しにスクワーラルケージが選択されて
いる点が異なる。この出願に開示されている装置はその
目的には適するが、ブラシ繊維の利用に関連した欠点が
存在する：例えば、繊維の摩耗；さらには、成る時間使
用された！Ｉ雑は破壊され、望ましくないことには、溜
め部に存在する現像剤に混入する。かかる欠点は本願発
明によって克服される。さらに、ブラシシステムを使用
すると場合によっては、特に高湿度条件では、即ち、７
０％以上の湿度では、トナー粒子がブラシの毛の間に保
留される領内があるので、帯電ニップへのトナー粒子の
繰り出しの効率が低下する。かかる状況は本願発明の５
Ａ置では起こらない。

本発明の装置に類似した装置は知られているが、改善さ
れたシステムが必要とされている。より具体的には、例
えば、上記装置のいくつかにおいては存在するトナー搬
送手段へ一定量のトナー粒子を搬出することが必要とさ
れている。また、トナー粒子がワイヤアセンブリーまた
はスクワーラルケージによってＷ１送されるところの改
善された方法および装置が必要とされている。さらに、
現像剤溜めからトナー粒子を迅速にかつバラツキなく採
集して、これ等粒子を帯電手段と搬送手段との間の帯電
ニップへ向けることが必要とされている。

さらに、本発明のスクワーラルケージデバイスが組み込
まれた静電写真画像形成装置および方法が必要とされて
いる。さらに、望ましくない凝集塊形成を生じることな
く一成分トナーを帯電ニップへ搬出することができる装
置および方法が必要とされており、かかる装置が得られ
るとカラートナーを含めて特殊なトナー配合物の利用が
可能になる。

発明の概要 従って、本発明の目的は改善されたｍ＆形成装置および
方法を提供することにある。

さらに、本発明の目的は帯電手段と搬送手段との間に位
置した帯電ニップを包含する画像形成装置であって、ト
ナー粒子をスクワーラルケージによって該ニップへ導く
ことによって上記の様々な先行技術の問題点の多くを回
避できる改善された装置を提供することである。

さらに、本発明の別の目的はコントロールされた仕方で
トナー粒子を採集して画像形成装置の帯電ニップへ導く
ための改善された手段を提供することである。

さらに、本発明の別の目的は一定量のトナー粒子を静電
画像形成システムの帯電ニップへ導くことができるスク
ワラールケージデバイスを提供することである。

さらに、本発明の目的はバイアスされている回転ワイヤ
ケージまたはスクワーラルケージデバイスを含有する改
善された上記装置を使用した画像形成および印刷方法を
提供することである。

本発明のさらに別の重要な目的は２成分と等しい画質を
得ることができる一成分現像システムを提供することで
ある。

本発明のこれ等およびその他目的は、ドナー電極ロール
手段のような可動搬送手段（場合によっては、それをお
おうＩ！！擦帯電活性成分を有していでもよい）と；こ
の搬送手段の運動方向とは逆の方向に進み、メータリン
グ手段としても機能することができる帯電手段（該手段
は好ましくは、摩擦帯電活性材料でオーバーコートされ
ている）とを含有している、粒子特に非磁性絶縁性トナ
ー粒子を帯電し搬送するための装置であって、その装置
にはトナー粒子−を帯電手段と搬送手段との間に位置す
る帯電ニップへ導くことを主な目的としてバイアスされ
た回転ワイヤケージが包含されており、そのワイヤケー
ジが現像剤貯蔵部または溜め部に存在する、ことを特徴
とする改善された装置の提供によって達成される。

発明の詳細 従って、−態様においては、本発明は作動関係をもって
絶縁性トナー粒子帯電手段と絶縁性トナー粒子搬送手段
とから構成され、その帯電手段と搬送手段が予定された
電位にバイアスされる絶縁性トナー粒子帯電装置であっ
て、バイアスされたスクワーラルケージを有することを
特徴とする装置に関する。本発明の別の態様においては
、作動関係をもってメータリング／帯電ロール手段と、
メータリング／帯電ロール手段上に含有された摩擦帯電
活性被覆と、メータリング／帯電ロール手段のためのド
クターブレード手段と、ほぼ等数の正トナー粒子と負ト
ナー粒子を有する弱く帯電した絶縁性トナー粒子を収容
しているトナー供給貯蔵部平段と、例えばニッケルスリ
ーブ（場合によっては、その表面全体に特殊なフルオロ
ポリマーやアクリル樹脂やシリコーン樹脂の被覆を有し
ていてもよい）からなるトナー搬送ベルト手段と、メー
タリング／帯電ロール手段のための電源手段と、ニッケ
ルスリーブのための電源手段とから構成され、メータリ
ング／帯電ロール手段が搬送ドナースリーブ手段の運動
方向とは逆の方向に進み、貯蔵部にはコントロールされ
た量のトナー粒子を採集して帯電ニップへ導くスクワー
ラルケージデバイスが存在することを特徴とする、非磁
性絶縁性トナー粒子のメータリングと帯電を同時に行う
ための装置が提供される。

本発明のさらに別の態様は帯電手段と、画像形成手段と
、現像手段と、定着手段と、融着手段とからなる静電写
真画像形成デバイスにおいて、スクワーラルケージを有
する上記装置が採用されていることを特徴とする改善さ
れたデバイスに関する。

本発明のよりよき理解のために、図面を参考にしながら
以下に様々な好ましい態様について詳しく説明する。

第１図には、表面に摩擦帯電活性被覆１３を有する搬送
ロール手段１、場合によっては表面に摩擦帯電活性被覆
１４を有していてもよいメータリング／帯電ロール手段
１２、帯電ゾーン１１、ほぼ等数の正帯電トナー粒子と
負帯電トナー粒子からなる弱く帯電した絶縁性非磁性ト
ナー粒子３２を収容しているトナー供給貯蔵部平段３１
、剛性光受容性手段７、剛性部材７の代わりに可撓性画
像形成部材が選択された場合にのみ存在する加圧ブレー
ド手段８、電源手段５（ＶＲ）、電源１５（■ｏ）、場
合によって存在する電源２９　（Ｖ８）（本発明の別の
態様においては接地されていてもよい）、現像ゾーン９
（ＬＤ）、トナー供給デバイス２５、トナー粒子２６、
ダストシール３３、および、場合によって存在するトナ
ーメータリング０−ル３５が図示されており、そしてト
ナー供給デバイス内には、シャフト４１と、シャフト領
域４２と、ワイヤ４３と、図示されていないクランプに
よって保持されたピック４５（該ピックは該ワイヤを変
形させて該ワイヤがハーモニックウェーブを形成するの
を可能にし、それによってその振動を可能にし、そして
トナーがそこから除去されて帯電ゾーン１１へ゛導かれ
るのを可能にする）と、支持リング４７とから構成され
たバイアスされたワイヤ回転ケージまたはスクワーラル
ケージ（第２図参照）が存在し、ローラーは図示されて
いないモーター〈単数または複数）によって矢印の方向
へ駆動される。

第１図を参考にまとめると、弱く帯電した絶縁性トナー
粒子３２は構成要素の運動、重力、および電源手段５　
（ＶＲ）からの静電力の結果として搬送ロール手段１の
被覆１３上に付着し得る。より詳しくは、トナー粒子は
スクワーラルケージ特にワイヤ４３によって、即ちピッ
ク４５と接触した後のワイヤによって、採集されて帯電
ニップへ導かれ、トナー粒子は帯電ゾーン１１でメータ
リング／帯電ロール手段１２とのＦＪＩＩ接触し、その
結果、例えば正帯電トナー粒子３が得られる。搬送ロー
ル手段はロール手段１２と接線接触し、そして両者は絶
縁性トナー粒子によって自動的に間隔を置くことになる
。それから、正帯電トナー粒子３はドナーベルト表面被
覆１３上を搬送されて現像ゾーン９　（ＬＤ）で画像形
成部材７と接触し、そこで粒子は負に帯電されている画
像形成部材へ転写される。加圧ブレード８は画像形成部
材が可撓性である場合に正帯電トナー粒子の接触を確実
にするのに十分な力を付与する；しかじ、このブレード
は剛性画像形成部材では必要ない。使用されなかった正
帯電トナー粒子３は図示されているようにこのシステム
で再使用するためにトナー貯蔵部３２へもどされる。

メータリング／帯電ロール手段１２のコアは中実であっ
ても又中空であってもよく、システムで作動可能である
に足る強度を有している限り、例えば、アルミニウム、
鋼、鉄、重合体物質などを含む多数の公知の適する材料
から構成することができる。一般に、コア（好ましくは
アルミニウムである）は約０，２５５インチ〜約２ンチ
の半径（好ましくは約０．５インチ〜約１インチである
）を有する。摩擦帯電性被覆はこの分野で知られている
多数の材料（キャリヤ粒子を被覆するために使用される
ものと同じ多数の材料を含む）から選択することができ
る。この被覆はトナー粒子に付与することが必要な電荷
に応じて選択される。従って、トナー粒子に正電荷を付
与する必要がある場合には、負電荷を帯びることができ
る被覆が選択される。これ等被覆はＦＰＣ４６１として
市販されているトリフルオロクロロエチレン・塩化ビニ
ル共重合体のような様々な電気的に負の重合体物質であ
る。選択できるその他の電気的に負の材料の例はポリフ
ッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ペルフ
ルオロアルコキシル化エチレン、フッ素化エチレンプロ
ピレン・ポリテトラフルオロエチレン共重合体、ポリ塩
化ビニルなどのような高度にハロゲン化された重合体で
ある。

絶縁性トナー粒子に負電荷を付与することが要求される
場合には、正電荷を帯びることができる被覆が選択され
る。かかる被覆はポリビニルピリジン、メタクリレート
のターポリマー例えばポリスチレン／ｎ−ブチルメタク
リレート／シランターポリマー、ボリカブロラクタンな
どのような様々な電気的に正の材料である。また、トナ
ー粒子に正または負の電荷を付与するためには、後述す
るように電荷制御剤を含有する熱可塑性トナー樹脂のだ
ぐいの材料も被覆剤として選択できる。アルキルピリジ
ニウムハライド例えばセチルビリジニウムクロリド、第
四アンモニウム化合物、硫酸塩化合物、ヒドラゾニウム
化合物などの様々な電荷制御剤が使用できる。一般に、
帯電向上剤は約０．１％〜約１０％の量で存在する。被
覆１３の厚さは経済性も含めて多数の要因に依存するが
、この被覆は一般に約２μ〜約１２５μの厚さを有し、
好ましくは約２μ〜約７５μの厚さを有する。

搬送ドナ一手段は例えば、フルオロポリマーやシリコー
ン樹脂でオーバーコートされたアルミニウム蒸着マイラ
ー；フルオロポリマーでオーバーコートされたシームレ
ス電着ニッケルベルト；カーボンブラックのような導電
性添加剤を含有する重合体でオーバーコートされたシー
ムレス押出重合体スリーブ（このスリーブはフルオロポ
リマーでオーバーコートされている）；表面にテキスチ
ャー加工を付与するように加工されたフルオロポリマー
被覆を有する裸電着ニッケルスリーブなどの多数の適切
な材料から構成することができる。

スクワーラルケージ装置は公知であり［例えば、Ｔｈｅ
　Ｗｅａｒ　Ｐｒ０１）ｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｔｅｔｒ
ａｈｅｄｒａｌｌｙ　Ｂｏｎｄｅｄ八ｍｏｒｐへｏｕｓ
　　Ｔｈ１ｎ　　ｆｉｌｍｓ　　、Ｔｈ１ｎ　　Ｆｉｌ
ｍ　　５ｏｌｉｄｓｌ　　４　０（１９８６）ｐ、２２
２〜２３５、Ｊａｎｓｅｎ　ａｎｄＨａｃｈｏｎｋｉｎ
参照、その開示は全体的に参考のために本願明細書に組
み入れられる］。上にワイヤを有しているケージは本発
明のために選択される。

一般に、スクワーラルケージは現像剤貯蔵部溜め内にケ
ージを支持するのに十分な強度を有する限り管形態でも
中実形態でもよいシャフト（そのシャフトはバイアスが
印加されたときの状態で導電性であってもよい）と、１
ｌｆｆｉ性であってもよいし又は絶縁性プラスチック材
料のような絶縁性であってもよい円形ディスクからなる
ワイヤ支持体とを有している。円形ディスク上には緊張
ワイヤが張られており、また、本発明の目的が達成され
る限り例えば現像装置の設計に依存して１個超のディス
クが選択されることも可能である。さらに、支持体を結
合させているワイヤはその表面に適■のトナー粒子を可
能ならしめる限り丸い断面または平たい断面またはその
他の断面を有していてもよい。ワイヤの機能は溜め部に
収容されている現像剤と接触して該現像剤が連続塁調で
僅かに撹拌されることを可能にすることであり、次いで
ワイヤは適量のトナー粒子を取り込んでこれ等粒子を帯
電／メータリングニップへ運ぶ。本発明の別の態様にお
いては、導電性支持ワイヤからセンターシャフトを通っ
て電気的ピックアップ構成要素まで電気的に接続される
ことが可能である。さらに、トナーを取り込むためのピ
ックが選択されることも可能であり、そのピックは楽器
用に選択されるものと同じである。ピックのもう一つの
重要な礪能はたたくことによってワイヤにへ−モニツク
ウェーブを発生させることであり、それは転じてワイヤ
表面に採集されたトナー粒子が帯電ニップの方向へ捨て
られることを可能にする。一つの好ましいスクワーラル
ケージ装置は長さ１０〜１６インチ、直径１．３０〜約
２．０インチであり、約５インチ間隔の１〜２組の平行
なピックを有しており、約５０〜１２０本のワイヤを有
しており、ワイヤのサイズは周囲約３〜約６ミルである
。本発明に有効な一つの具体的なワイヤはジョナサン・
スチール・アンド・ワイヤ者（マサチュセツツ州ワルチ
ェスター在）から入手できるが、ピアノ線などのような
様々なりロム／ニッケル鋼品も選択可能である。さらに
、ワイヤとしては、プラスチックｍ維や、バイアス印加
の有無にかかわらず選択できる複合パッケージの導電性
材料と絶縁性材料の組み合わせも利用できる。

像担持部材手段２６および２７の具体例は無機および有
機光受容体材料、例えば、無定形セレン、セレン合金（
例えば、セレン−テルル、セレンーヒ素、セレン−アン
チモン、セレンーテルルーヒ素）、硫化カドミウム、酸
化亜鉛、ポリビニルカルバゾール、積層有機光受容体、
例えば、ポリ゛マーに分散された注入性接触炭素とその
上に設けられた光発生層とさらにその上に設けられた電
荷輸送層と絶縁性有機樹脂のオーバーコート層を有する
もの、米国特許第４．２５１．６１２＠（その開示は全
体的に参考のために本願用ａＳに組み入れられる）に記
載されているものなどである。また、画像形成部材とし
ては米国特許第４，２６５゜９９０号（その開示は全体
的に参考のために本願明細書に組み入れられる）に記載
されているような、基体と、重合体に分散されたジアミ
ンのような輸送層と、三方晶セレンのような発生層とを
選択することもできる。

その他の有機光受容体材料は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−ジメチルニトロ−ベンジリデン−
ｐ−プロモーアニリン＝２゜４−ジフェニルキナゾリン
：１．２．４−トリアジン；１，５−ジフェニル−３−
メチルピラゾリン２．４（ジメチルアミノフェニル）ベ
ンゾキサゾール；３−アミノ−カルバゾール；ポリビニ
カルバゾール−トリニトロフルオレノン電荷輸送錯体：
フタ口シアニン；それ等の混合物などである。

一般に、大部分の有機光受容体がそうであるように画像
形成部材が負に帯電される場合には、正帯電トナー組成
物が選択され、他方、セレンのように大部分の無機光受
容体がそうであるように画像形成部材が正帯電される場
合には負帯電トナー粒子が選択される。

本発明の装置のために選択されることができる摩擦帯電
性被覆は本願明細書中に説明されている通りであるが、
本願用［１ｉ１中に挙げられている適切な同時係属米国
出願および米国特許（その開示は全体的に参考のために
本願明細書に組み入れられる）に引用されている被覆も
包含される。本発明の装置のための被覆としてはＥ、！
、デュポン・ド・ヌムール社から商業的に入手でき、シ
リカ約１０重量％が組み込まれている、フルオロポリマ
ーとカーボンブラックの混合物からなる材料が特に有効
である。一般に、フルオロポリマーに含有されている又
はそれに添加されているカーボンブラックは約０．１２
５ｆｆｉ岱％〜約１０重量％の聞で存在しており、この
カーボンブラックはトナー搬送手段の表面の導電率を約
１０〜１０１０Ω一αに増大させることを主な目的とし
て存在している。さらに、本発明の被覆特にフルオロポ
リマーにはシリカやその他の粒状充填剤が所望の表面テ
キスチャーを生成する目的で約３重１％〜約１０重量％
の量で組み込まれることができるつ好ましい充填剤の例
は５ｙｌｏｉｄＲシリカ（ＤａｖｉｓｏｎＣｈｅｎ＋１
ｃａｌ　　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｗ、Ｒ，Ｇｒａｃ
ｅ　＆　Ｃｏｍｐａｎｙ）　　：無定形シリカ（Ｉｌｌ
ｉｎｏｉｓ　Ｍｉｎｅｒａｌｓ　ＣｏＢａｎｙ　）　；
エアーフローテッド無定形シリカ（Ｉｌｌｉｎｏｉｓ旧
ｎｅｒａｌｓ　Ｃｏｕａｎｙ）　：焼成アルミニウムシ
リカ（Ｅｎｇｅｌｈａｎｄ　　１４ｉｎｅｒａｌｓ　　
＆　　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ　　Ｃ０ｒＤＯｒａｔｉＯｎ
）；メタ珪酸カルシ・クム（ｉｉＹＣＯ）：粒状ステア
リン酸金属塩（Ｗｉｔｃｏ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃ０ｒ
ｐＯｒａｔｉＯｎ。

Ｈａｌｌｌｎｃｋｒｏｄｔ、Ｉｎｃ）　；および粒状重
合体樹脂である。被覆は例えば、吹き付は塗布、浸漬塗
布、マイヤーロッド塗布、ドローパー、静ｉｆ塗装など
を含む多数の公知の方法によって適用されることができ
る。

トナー樹脂材料の具体例は例えば、ポリアミド、エポキ
シ、ポリウレタン、ビニル樹脂、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エステル化生成物例え
ばスチレンブタジェン（具体的にはブリオライドとして
入手できるもの）である。本システムのトナーには適す
るビニル樹脂（単独重合体や、２種以上のビニルモノマ
ーのとも重合体も包含される）が使用されてもよい。代
表的なビニル単量体単位はスチレン、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ィン
例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン
など；ビニルエステル例えば塩化ビニル、臭化ビニル、
イソブチレンなど；ビニルエステル例えば塩化ビニル、
臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルなど；αメチレン
脂肪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、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリ
ル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−
オクチル、アクリル酸２−クロロエチル、アクリル酸フ
ェニル、αクロロアクリル酸メチル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなど：ア
クリロニトリル、メタクリＯ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など：ビニ
ルケトン例えばビニルメチルケトン、ビニルへキシルケ
トン、メチルイソプロペニルケトンなど；ハロゲン化ビ
ニリデン例えば塩化ビニリデン、塩フッ化ビニリデンな
ど；Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルビロリデンなど
；およびそれ等の混合物である。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も本発明
のトナー組成物の好ましい樹脂材料として使用できる。

これ等材料は米国特許第３，６５５．３７４号（その開
示は全体的に参考のために、本願明細書に組み入れられ
る）に説明されており、そのジフェノール反応体はこの
特許の第４ａＩ第５行以下に示されている式を有してお
り、ジカルボン酸はこの特許の第６１１１に示されてい
る式を有している。

ｓＩ脂はトナーに使用されている全成分が全体で約１０
０％になるような量で存在するので、帯電向上剤５重量
％が存在し、かつカーボンブラックのような含ｍｉｏｉ
ｍ％が存在する場合には、樹脂材料約８５重量％が選択
される。トナー樹脂粒子の直径は多様であり得るが、一
般には約５μ〜約３０μの範囲にあり、好ましくは約１
０μ〜約２０μである。様々な適する顔料または染料が
トナー粒子の着色剤として選択できるが、かかる材料は
周知であり、例えばカーボンブラック、ニグロシン染料
、アニリンブルー、カルフォイルブルー、クロムエロー
、１クルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、メ
チレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、および
それ等の混合物が挙げられる。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ことを可能にするために
トナーを８度に着色するのに十分なａで存在しなければ
ならない。例えば、文ｍの通常の電子写真複写が望まれ
る場合には、トナーはカーボンブラックのような黒色含
量またはナショナル・アニリン・プロダクツ社から入手
できるアマプラストブラックのような黒色染料から成っ
てもよい。好ましくは、顔料はトナーの全唄争に対して
約３重ω％〜約２０ｆｆｌｆｆｉ％の量で使用されるが
、使用される着色剤が染料である場合には、実質的にも
つと少ない世の着色剤が使用されてもよい。

本発明の装置および方法は米国特許第４，４５９．００
９号、第４．６１８．２４１号、および米国出願第５６
０，６９１号（その開示は全体的に参考のために本願明
ｌＩＩ書に組み入れられる）に開示されているものも含
めて様々な画像形成システムでの利用のために選択され
ることができる。

以上、本発明を具体的な好ましい態様を引用して記述し
たが、本発明はそれ等に限定されるものではなく、本発
明の思想の範囲内および特許請求の範囲内に包含される
様々な変形および変更が可能であることが当業者には認
識できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法および装置の部分概略断面図であ
り；そして 第２図はスクワーラルケージ装置の概略図である。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性トナー粒子を帯電するための手段と絶縁性
   トナー粒子を搬送するための手段とから構成されたトナ
   ー粒子を帯電するための装置であつて、該搬送手段と該
   帯電手段は予定された電位に帯電され、該装置はさらに
   、トナー粒子を該帯電手段と該搬送手段との間に位置す
   る帯電ニツプへ繰り出すためのバイアスされた回転ワイ
   ヤデバイスを有していることを特徴とする、改善された
   トナー粒子帯電装置。
2. （２）帯電手段はそれをおおう摩擦帯電活性被覆を有し
   ている、特許請求の範囲第１項の装置。
3. （３）搬送手段はそれをおおう摩擦帯電活性被覆を有し
   ている、特許請求の範囲第１項の装置。
4. （４）搬送手段は約１０〜約５０°の弧のたわめられた
   ベルトである、特許請求の範囲第１項の装置
5. （５）バイアスされた回転ワイヤデバイスはスクワーラ
   ルケージである、特許請求の範囲第１項の装置。
6. （６）電気的に正に帯電される摩擦帯電活性被覆が選択
   される、特許請求の範囲第２項の装置。
7. （７）電気的に正に帯電される摩擦帯電活性被覆が選択
   される、特許請求の範囲第３項の装置。
8. （８）さらに画像形成手段を包含しており、そこに帯電
   トナー粒子が画像構造で付着する、特許請求の範囲第１
   項の装置。
9. （９）画像形成手段は剛性または可撓性である、特許請
   求の範囲第５項の装置。
10. （１０）画像形成手段はセレン光導電体、または基体と
    電荷輸送層と電荷発生層とから構成された積層有機光導
    電性構成体からなる、特許請求の範囲第８項の装置。
11. （１１）作動関係にある、メータリングロール手段と、
    任意に該メータリングロール手段のためのトリムブレー
    ド手段と、ほぼ等しい数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収容しているトナー供給溜
    め手段と、搬送用硬質ロールまたはドナーベルト手段と
    、該搬送手段上の摩擦帯電活性被覆と、駆動ロール手段
    と、アイドラー手段と、緊張手段と、画像形成手段と、
    メータリングロール手段のための電源手段と、駆動ロー
    ル手段および搬送手段のための電源手段とからなる装置
    であつて、該メータリングロール手段が搬送手段の運動
    方向とは反対の方向に進み、該装置がさらにトナー供給
    溜めに収容された回転ブラシワイヤデバイスを有してお
    り、該デバイスがトナー粒子をメータリングロール手段
    と搬送手段との間に位置する帯電ニツプへ繰り出すこと
    を特徴とする、非磁性絶縁性トナー粒子のメータリング
    と帯電と搬送を同時に行うための装置。
12. （１２）帯電手段上に摩擦帯電活性被覆を有している、
    特許請求の範囲第１１項の装置。
13. （１３）ブラシ手段に電源手段が接続されており、ブラ
    シの穂に約０〜約３００ボルトの電圧が印加される、特
    許請求の範囲第１１項の装置。
14. （１４）搬送ドナーベルト手段は駆動ロール手段とアイ
    ドラーロール手段によつて規制された行路を移動して帯
    電された絶縁性トナー粒子を画像形成手段に接触させる
    、特許請求の範囲第１１項の装置。
15. （１５）画像形成手段は剛性または可撓性画像形成部材
    である、特許請求の範囲第１１項の装置。
16. （１６）画像形成部材は無定形セレンもしくは無定形セ
    レン合金からなるか、または画像形成部材は基体と光発
    生層と電荷輸送層からなる積層光応答性デバイスである
    、特許請求の範囲第１５項の装置。
17. （１７）メータリングロール手段には約＋２５ボルト〜
    約＋２００ボルト、または約−２５ボルト〜約−２００
    ボルトの電圧が印加され；駆動ロール手段には約＋７５
    ボルト〜約＋４５０ボルト、または約−７５ボルト〜約
    −４５０ボルトの電圧が印加され；そしてワイヤデバイ
    スには約０ボルト〜約３００ボルトの電圧が印加される
    、特許請求の範囲第１１項の装置。
18. （１８）摩擦帯電活性被覆は０．１ミル〜約５ミルの厚
    さの電気的に負または正の材料からなる、特許請求の範
    囲第１１項の装置。
19. （１９）電気的に負の材料はトリフルオロクロロエチレ
    ン・塩化ビニル共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ
    テトラクロロフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキ
    シル化エチレン、ポリテトラフルオロアルコキシエチレ
    ン、およびポリ塩化ビニルからなる群から選択され；そ
    して電気的に正の材料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から
    なる群から選択される、特許請求の範囲第１８項の装置
    。
20. （２０）帯電手段、画像形成手段、現像手段、および定
    着手段からなる静電画像形成デバイスであつて、現像手
    段は可動メータリングロール手段と、表面に摩擦帯電活
    性被覆を有する順応性または剛性搬送ロール手段と、弱
    く帯電したトナー粒子を収容しているトナー供給溜め手
    段と、メータリングロール手段のための電源手段と、順
    応性ローラー手段のための電源とから作動関係をもつて
    構成された非磁性絶縁性トナー粒子をメータリングかつ
    帯電するための装置からなり、トナー粒子が該メータリ
    ング／帯電ロール手段と該順応性ロール手段とによつて
    包囲されたゾーンで帯電され；そして該装置がさらにバ
    イアスされた回転ワイヤブラシを有しており；該ブラシ
    がトナー粒子をトナー供給溜めからローラー間に位置す
    る帯電ニツプへ繰り出すことを特徴とする、改善された
    静電画像形成デバイス。
21. （２１）（ｉ）表面に摩擦帯電活性被覆層を有する可動
    トナー搬送手段と可動メータリングロール手段を用意し
    ；（ｉｉ）バイアスされた回転ワイヤデバイスを用意し
    、未帯電トナー粒子をそのデバイスへ供給してそこで摩
    擦帯電し；（ｉｉｉ）次いで、その帯電トナー粒子をト
    ナー搬送手段とメータリング／帯電ロール手段との間に
    位置する帯電ゾーンへ進めて、そこでトナー粒子をさら
    に摩擦帯電することを特徴とするトナー粒子帯電方法。
22. （２２）ワイヤデバイス上にピックを有する、特許請求
    の範囲第１項の装置。
23. （２３）ワイヤデバイス上にピックを有する、特許請求
    の範囲第５項の装置。