(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体にマーキングを静電的に印刷またはコピーする方法であって、
磁気ブラシを提供するよう現像ユニットを設けるステップを含み、前記現像ユニットは、トナー粒子を前記磁気ブラシから潜像付帯部材に転移点で転写するための第１の現像ローラおよび第２の現像ローラを含み、前記第１の現像ローラは時計回りに回転し、前記第２の現像ローラは反時計回りに回転し、前記第１の現像ローラは現像剤を提供する際に前記磁気ブラシを提供することができ、前記第１の現像ローラは実質的に円筒形の外側表面を有し、前記実質的に円筒形の外側表面の少なくともある部分は孤立領域の規則的または不規則的なアレイを含むよう処理されており、前記孤立領域の各々は前記実質的に円筒形の外側表面における窪みにより規定され、前記窪みの各々は分離ゾーンによってすべての側の上で完全に取囲まれるとともに如何なる近隣の孤立領域からも孤立され、前記分離ゾーンは、前記分離ゾーンが前記第１の現像ローラの前記実質的に円筒形の外側表面に実質的に一貫した表面位相を与えるように、前記処理されない実質的に円筒形の外側表面の部分を形成し、前記窪みは、前記外側表面から３０μｍよりも大きい深さの最深点を有し、前記孤立領域は、スリーブの全表面領域の割合で少なくとも３０％の表面領域を有し、前記方法は、さらに、
前記第１の現像ローラに現像剤を供給することにより前記磁気ブラシを生成するステップと、
前記潜像付帯部材の上に潜像を現像するよう前記磁気ブラシを用いるステップと、
前記潜像を用いて前記媒体の表面の上に画像を形成するステップとを含み、
前記現像剤は、０．９５より大きいＦＰＩＡ丸み度を有するトナー粒子を含み、
前記第１の現像ローラは前記トナー粒子を前記磁気ブラシから前記潜像付帯部材に転移点で転写し、転移点で前記第１の現像ローラはＶｒの線速度を有し、前記潜像付帯部材は前記第１の現像ローラの前記線速度と同じ方向でＶｆの線速度を有し、Ｖｒ：Ｖｆの比は１．６より小さい、方法。
【請求項２】
前記孤立領域は、スリーブの全表面領域の割合で少なくとも４５％の表面領域を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記孤立領域の各々は前記第１の現像ローラの前記実質的に円筒形の外側表面の上にある包含外周を有し、前記包含外周の各々は２００μｍから７５０μｍの範囲内の直径を有する、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記窪みの各々は磁気ブラシシートを提供する、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記窪みはバケツ型である、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記包含外周の各々の中心は領域を有し、前記窪みは壁を含み、前記領域の半径に垂直な面に対する壁の平均傾角は３５°より大きい、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
２つの隣り合う前記孤立領域の外周の間の最小距離は１００μｍ以上である、請求項１〜請求項６のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記孤立領域の前記包含外周は円形状、楕円形状、不規則な形状、または多角形状を有する、請求項３または請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記孤立領域は、規則的なパターンに従って、前記第１の現像ローラの前記実質的に円筒形の表面の上に分布する、請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
前記窪みは、前記第１の現像ローラの前記実質的に円筒形の外側表面に対する張力のない処理により得られる、請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記現像剤は平均的な直径を有するキャリア粒子を含み、前記第１の現像ローラの前記実質的に円筒形の外側表面の上の前記孤立領域の各々は前記実質的に円筒形の外側表面の上にある想像上の外周を有し、前記外周の各々は前記キャリア粒子の平均直径の５倍から２０倍または５倍から１５倍の範囲の直径を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記窪みの各々は最深点を有し、前記最深点の各々は前記キャリア粒子の前記平均直径よりも大きい深さを有する、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の技術分野
この発明は、特に静電印刷またはコピー装置に用いられる磁気ブラシを作り出すための静電印刷またはコピー装置のための現像ローラ、およびこれらの現像ローラを含む印刷またはコピー装置のようなマーキング装置、ならびにこれらを作製または動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
静電印刷および／またはコピー機では、たとえば感光ドラムの感光表面のような潜像担持手段の上に潜像がまず作り出される。現像剤は、トナー粒子のみ（単一成分の現像剤）またはトナーおよび磁気キャリア粒子ｂ（２成分の現像剤）からなり得る。現像剤は現像剤ユニットから潜像の上に広げられる。「電子写真および現像物理（Electrophotography
and Development Physics）」第２版、１９８８年、Ｌ．シャイン（L. Schein）（シュプリンガーフェアラーク；Springer Verlag）３６頁に説明されるように、正現像（Charged Area Development；ＣＡＤ）または反転現像（Discharged Area Development；ＤＡＤ）のような異なる結像モードが用いられ得る。ＤＡＤを用いると、典型的には画像露光システムによる像様の放電の結果、まずトナーは像において低い電荷を担持する部分に引寄せられるが、露光されない高く帯電された領域にはトナーは供給されない。よって、トナー像が潜像担持手段の上に作り出される。トナーは、印刷またはコピーのためにトナーを的確な状態に配置するよう、自身の磁気的性質（単一成分の磁気的現像剤）または現像剤（２成分の現像剤）における磁気粒子のいずれかを用いて現像剤において操作される。像内に生成されるとともに、現像剤の性状に関係し、かつ像ではない非像様のアーティファクトを防ぐのにトナー粒子の完璧な制御が必要とされる。次いで、コピーまたは印刷がなされることになる媒体、たとえば紙、プラスチック、または厚紙、がトナー像に対して並列に運び込まれ、トナーの転写を受ける。このトナーは次いで加熱され、仕上がりのコピーまたは印刷が形成される媒体にトナーを固着させる。随意であるが、潜像を仕上がりのコピーまたは印刷に転写し熱によって固着させることに先立ち、異なる色のトナーを用いていくつかのトナー像をいくつかの潜像担持手段の上に作り出す。
【０００３】
印刷機またはコピー機の１タイプでは、トナーは磁気ブラシを用いることにより潜像担持手段の上に広げられる。磁気ブラシは、トナーを潜像担持手段に供給する現像ユニットの一部である現像ローラの上に作り出される。これは、この現像方法では、帯電されたトナーとたとえば受光器のような像担持手段上の領域との間の静電気引力により起こる。現像静電気は、現像が像担持手段の帯電領域（ＣＡＤ）または放電領域（ＤＡＤ）のいずれかで起こり得るように調整され得る。トナーはトナーディスペンザから加えられ、キャリア粒子と呼ばれる磁気粒子と混ぜ合わされる。トナーは摩擦電気によって帯電され、キャリア粒子に付着する。現像剤粒子の磁気ブラシが、磁石を取囲む回転スリーブの上に形成される。トナーと磁気キャリア粒子とを含む現像剤は磁石に引寄せられ、スリーブによって拾い上げられる。トナーが付着した磁気的なキャリア粒子は、磁気ブラシと呼ばれるチェーンを形成する。このキャリアは、画像形成処理でトナーが消費されると、新しいトナーとともに再利用される。
【０００４】
特に、（再利用可能な）磁気キャリア粒子と、永久画像を作るための非磁気顔料トナーまたはトナー粒子との混合物を含む現像剤を用いる２成分現像システムの場合、これらの
現像ローラは、永久磁石もしくは電磁石の内部磁石ローラまたは別個の内部磁石構成と、現像スリーブであって、内部磁石構成とともにまたはそれとは独立して回転し得る外側スリーブとを含む。
【０００５】
永久磁石は典型的には、ゴム結合磁石もしくは焼結希土磁石またはそれらの組合せを含み得る。
【０００６】
トナーの輸送は典型的には、内部磁気コアが静的のままである間に外側スリーブを回転することにより達成される。しかしながら、内部磁石構成がスリーブの回転に加えて回転する代替的な構成が存在する。
【０００７】
静電力により付着するトナー粒子をまとう磁気的なキャリア粒子は、たとえば「デジタル印刷技術に関する国際会議議事録（Proceedings of the International Conference on
Digital Printing Technologies）」７４２頁−７４７頁で議論されるように、磁界と相互作用してビーズチェーンを形成する。
【０００８】
これらのビーズチェーンはスリーブの上に磁気ブラシを作り出す。スリーブ表面にわたって一様にビーズチェーンが分布した均一な磁気ブラシを有することが重要である。
【０００９】
トナーをまとうキャリア粒子のビーズチェーンは、磁力により現像ローラの外側スリーブ表面に向かって磁気的に引寄せられる。ビーズチェーンの輸送は、スリーブによって分離されるキャリア粒子と磁石構成との間の磁気的な相互作用の結果であると一方では考えられるとともに、他方ではスリーブ表面と、回転現像スリーブの表面に接触するキャリア粒子との間の摩擦力の結果であると考えられる。
【００１０】
ＵＳ６１５７８０３から、スリーブ表面の表面状態または表面位相が、スリーブ表面の上でのビーズチェーンの増強および磁気ブラシの発達に影響を与え得るということが公知である。
【００１１】
ＵＳ４０１８１８７およびＵＳ５１５３３７６は、軸方向に方向付けされる溝をスリーブ表面に設けることを教示する。
【００１２】
しかしながら、特に特定の印刷またはコピー状態が起こる場合、公知のローラにはいくつかの問題がある。
【００１３】
軸方向に方向付けされた溝を現在の公知技術により設けると、スリーブの丸さおよび振れについて、最も要求の厳しい規格に合致させるのが困難となるか、そもそもこの規格に合致させられない。これは、最終画像におけるトナー粒子の不規則分布につながる。
【００１４】
これらの問題に鑑みると、非磁性鋼のような耐久性のある材料とともに用いられ得、かつ印刷機またはコピー機で用いられる現像ローラに統合される場合にスリーブの丸さおよび振れについての最も要求の厳しい規格と合致する経済的な製造を可能にする、良好なトナー転写特性を有する現像スリーブを作り出すためのコスト効率のよい方法について、必要性が依然として存在する。
【特許文献１】ＵＳ６１５７８０３
【特許文献２】ＵＳ４０１８１８７
【特許文献３】ＵＳ５１５３３７６
【非特許文献１】「電子写真および現像物理（Electrophotography and Development Physics）」第２版、１９８８年、Ｌ．シャイン（L. Schein）（シュプリンガーフェアラーク；Springer Verlag）３６頁
【非特許文献２】「デジタル印刷技術に関する国際会議議事録（Proceedings of the International Conference on Digital Printing Technologies）」７４２頁−７４７頁
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明の概要
この発明の目的は、静電印刷機およびコピー機の現像ユニットに好適に用いられる改善された現像ローラを提供すること、ならびに／または印刷もしくはコピー装置および／もしくはそれらを作製または動作させる方法を提供すること、ならびに／または印刷方法を提供することである。この発明の利点は、高い丸み度を有するトナー粒子を含むトナーを用いるコピーまたは印刷の品質の改善を提供し、および／または磁気ブラシ、すなわちスリーブ表面および潜像担持手段が低速度比の状態で動作させる際に、条線のようなアーティファクトを大幅に低減または避けることである。
【００１６】
この発明のいくつかの実施例のさらなる利点は、磁気ブラシすなわちスリーブ表面および潜像担持手段が低速度比の状態で、高い丸み度を有するトナー粒子を有するトナーを用いるのに好適である現像ローラを提供することである。これにより一般的には現像ローラ、特定的には現像スリーブの良好な印刷またはコピー品質および長寿命を与える。
【００１７】
この発明のいくつかの実施例のさらなる利点は、数十万のコピーまたは印刷がなされても、現像剤輸送能力、すなわち現像スリーブの表面の上に磁気ブラシを作り出す能力がほとんど劣化しないかまったく劣化しないで、現像スリーブが用いられ得るということである。
【００１８】
この発明はさらに、制御された位相特徴を有する表面を有するとともに、非磁性鋼のような耐久性のある材料を用いて得られ、かつ現像ローラに統合されるとスリーブについての丸さおよび振れの要求の厳しい規格に合致し得る現像ローラのためのスリーブを提供する。この発明は、表面位相の一貫性のある、すなわち異なる現像ローラのスリーブ表面の位相特徴の違いが少しあるかまたは全くない、現像ローラのためのスリーブを提供する。
【００１９】
したがって、この発明は高い丸み度を有するトナー粒子、すなわちより球状の形状を有するトナー粒子と、この発明に従った現像ローラとを組合せて利用することを可能とする。この組合せは低いＶｒ／Ｖｆ比で実行され得、最終画像においてアーティファクトが低減されるかまたは全くなくなる。
【００２０】
この発明の第１の局面に従えば、印刷機またはコピー機のための磁気ブラシを提供するための現像ローラが提供される。この現像ローラは実質的に円筒形の外側表面を有し、前記外側表面の少なくともある部分は多くの孤立領域の規則的または不規則的なアレイを含むよう処理されており、孤立領域の各々は外側表面における窪みにより与えられ、窪みの各々は分離ゾーンによってすべての側の上で完全に取囲まれるとともに如何なる近隣の孤立領域からも孤立され、分離ゾーンは、ローラの実質的に円筒形の外側表面に実質的に一貫した表面位相を与えるように、処理されない外側表面の部分を形成する。
【００２１】
各窪みは、ローラの長さに沿った横方向の寸法を有してもよい。この横方向の寸法はローラの長さの１０％より小さいか、または１％より小さい。
【００２２】
この発明の第１の局面に従った現像ローラには、長手方向の溝を有するローラを用いるコピーまたは印刷と比較すると、コピーされたまたは印刷された画像において条線のようなアーティファクトまたはトレースがより少ないかまたは全く与えられないという利点が
ある。この改善は、低速度比（すなわち、トナーとおそらくはキャリア粒子とが磁気ブラシから潜像付帯部材へと転写される転移点における、現像ローラの外側表面での線速度と潜像付帯部材または感光ドラムの線速度との比）でコピーまたは印刷が行われる場合ですら維持される。さらに、このような良好な品質の印刷またはコピーは、高程度の丸み度、すなわち０．９５より大きいＦＰＩＡ丸み度、たとえば０．９５〜０．９９、たとえば０．９６〜０．９８５、または０．９６５〜０．９８の範囲内、を有するトナー粒子で達成され得る。
【００２３】
現像ローラは永久または電磁石のような磁石の組をさらに含む。より特定的には、外側スリーブが内部磁気コアに対して回転可能に設けられてもよい。内部磁気コアは静的な状態のままでもよく、または内部磁石構成はスリーブの回転に加えて回転する。
【００２４】
この発明のいくつかの実施例に従えば、孤立領域の各々は外側表面に外周を有し、孤立領域の各々について、この孤立領域の外周を包含する最小の想像上の円が２００μｍから７５０μｍの範囲内の直径を有してもよい。
【００２５】
各孤立領域について随意であるが、この孤立領域の外周を含む最小の想像上の円は、２５０μｍから５８０μｍの範囲内の直径を有してもよい。
【００２６】
この発明のいくつかの実施例に従えば、各窪みにおいて磁気ブラシシートが与えられる。磁気ブラシシートとは、外側表面と実質的に平行である、窪みが設けられた平坦部分である。この発明のいくつかの実施例に従えば、窪みはバケツ形状であり得る。バケツ形状とは、切形のテーパされた中空形状として記載され得、これにより、この切形が底部を形成し、中空形状が開口する先端部に向かって広がる。
【００２７】
この発明のいくつかの実施例に従えば、各窪みは外側表面から（外側表面の下）３０μｍより大きい深さにあり得る最深点を有する。
【００２８】
この深さは有利にもより大きく、キャリアのキャリア粒子の平均直径よりも大きいのが好ましい。キャリア粒子の粒子サイズはＡＳＴＭ  Ｂ  ２１４に従って計測される。標準的なＡＳＴＭ  Ｂ  ２１４はＡＳＴＭ国際基準機構（ＡＳＴＭ  International Standards Organisation）−www.ASTM.org.により提供される、金属粉末の篩分析のための標準的な検査方法である。
【００２９】
この発明のいくつかの実施例に従えば、各領域の外周を包含する最小の想像上の円の中心は領域中心点を規定する。窪みは壁を含む。壁と、領域中心点の半径に垂直な面との平均的な傾角は３５°よりも大きくてもよい。
【００３０】
孤立領域の外周の各点について、この点および領域中心点の半径によって規定される面で窪み区域の断面を作ることにより交線が得られ得る。外周のこの点での壁の傾斜角は、交線と、この交線の壁部分に沿って計測される領域中心点の半径との接線の角度の平均によって規定される。
【００３１】
孤立領域の外周のこの点における壁の傾角は９０°から傾斜角を引いたものである。
平均的な傾斜角は、孤立領域の外周に沿って計測される傾斜角の平均である。
【００３２】
平均的な傾角は９０°から平均的な傾斜角を引いたものによって規定される。
領域中心点の半径は、領域中心点から円筒形の外側表面の軸までの距離を規定する線であり、したがって、軸の領域中心点および断面点をこの軸に垂直である面に接続するとともに領域中心点を含む線である。
【００３３】
高い平均傾角、したがって非常に急勾配な壁により、現像ローラの上の磁気ブラシがより安定して増強される。
【００３４】
この発明のいくつかの実施例に従えば、２つの隣り合う孤立領域の外周の間の最小距離は、１００μｍ以上であってもよい。
【００３５】
このような相対的に大きな表面領域により、現像ローラの上の磁気ブラシが安定して増強されることがわかった。いくつかの適用例の場合、２つの隣り合う孤立領域の間の最小距離は好ましくは５００μｍ以下であるべきである。
【００３６】
この発明のいくつかの実施例に従えば、孤立領域の外周は円形状、楕円形状または不規則な形状もしくは多角形状を有してもよい。
【００３７】
多角形状は凸型多角形および／または規則的な多角形であってもよい。これらの多角形は、ハニカムパターンに従って表面にわたって分布する規則的な五角形であるのが好ましい。代替的には、多角形は菱形形状であり得、表面にわたって規則的に分布し得る。別の代替例では、孤立領域は円形形状を有する。
【００３８】
現像ローラに対して能動的であるとともに百分率で示される、全表面領域で除算した窪みの表面領域は、３０％より大きいのが好ましく、３５％より大きいのが最適であり、４５％より大きいのがさらにより好ましい。
【００３９】
この発明のいくつかの実施例に従えば、孤立領域は規則的なパターンに従って表面にわたって分布されてもよい。
【００４０】
この発明のいくつかの実施例に従えば、窪みは張力のない処理によって得られ得る。
この張力のない処理はフォトケミカルミリングであるのが好ましい。現像ローラのスリーブにはまず所望の表面状態が与えられる。
【００４１】
ケミカルミリングの前の表面の表面状態は、０．１μｍより小さいＲａを有する。
スリーブの表面は実質的に円筒形であり、すなわちスリーブの半径方向において、５０ミクロンより小さい、より好ましくは２０ミクロンより小さい円筒形の振れを有する。
【００４２】
ケミカルミリングが用いられる場合、未完成のローラまたはローラのためのスリーブの外側表面には当業者に公知であるようにフォトレジストが設けられ得る。フォトレジストとは、照射に対して敏感な材料、すなわち照射されると自身の化学特性が変化する材料として理解されるべきであり、リソグラフィ処理においてパターン転写層として薄膜の形態で用いられる。このレジストはポジティブまたはネガティブレジストでもよい。
【００４３】
一例において、適切な照射により、レジストは孤立領域ではない表面ゾーンで現像される。現像されなかったレジストは取除かれ、化学成分またはスリーブ材料を取除くのに好適な成分を用いて外側表面がエッチングされる。このエッチングにより、レジストが存在しない孤立領域に窪みが設けられる。
【００４４】
エッチングの後、現像されたレジストは取除かれ、この発明の第１の局面に従った現像ローラに用いられるのに好適なスリーブが提供される。
【００４５】
張力のない処理には、スリーブの丸さ、したがって現像ローラの丸さが実質的に影響されないまたは変更されないという利点がある。
【００４６】
この発明の第２の局面に従えば、媒体の上にマーキングを印刷またはコピーするための現像ユニットが提供され、この現像ユニットはこの発明の第１の局面に従った現像ローラを含む。
【００４７】
この発明の第３の局面に従えば、印刷機またはコピー機が提供され、この印刷機またはコピー機はこの発明の第１の局面に従った少なくとも１つの現像ローラか、またはこの発明の第２の局面に従った現像ユニットを含む。
【００４８】
この発明の第４の局面に従えば、媒体にマーキングを印刷またはコピーする方法が提供され、この方法は、磁気ブラシを提供するためにこの発明の第１の局面に従った現像ローラを設けるステップと、現像ローラに現像剤を供給することにより磁気ブラシを生成するステップと、潜像付帯部材の上に潜像を現像するよう磁気ブラシを用いるステップと、現像した像を用いて媒体の表面の上に画像を形成するステップとを含む。
【００４９】
現像剤は平均的な直径を有するキャリア粒子を含む。各孤立領域は外側表面で外周を有する。この発明のいくつかの実施例に従えば、各孤立領域について、この孤立領域の外周を含む最小の想像上の円は、キャリア粒子の平均直径の５倍から２５倍、たとえば５倍から２０倍または５倍から１５倍の直径を有する。
【００５０】
キャリア粒子の粒子サイズは、ＡＳＴＭ  Ｂ  ２１４に従って計測される。
この発明のいくつかの実施例に従えば、各窪みは、キャリア粒子の平均直径よりも大きい深さにあり得る最深点を有する。
【００５１】
この発明のいくつかの実施例に従えば、トナーは０．９５より大きいＦＰＩＡ丸み度を有するトナー粒子を含んでもよい。
【００５２】
トナー粒子の丸み度は、シスメックコーポ（Sysmec corp）によって製造されるＦＰＩＡ−２０００またはＦＰＩＡ−３０００タイプのフロー粒子イメージアナライザを用いて計測され得る。
【００５３】
この発明のいくつかの実施例に従えば、少なくとも１つの現像ローラは、転移点でその磁気ブラシから潜像付帯部材に転写するものである。この転移点で、現像ローラはＶｒの線速度を有し、潜像付帯部材は、同じ方向の線速度Ｖｆを有する。Ｖｒ／Ｖｆは１．６より小さくてもよい。
【００５４】
この発明はさらに、この発明の方法のいずれかによってか、またはこの発明に従った現像ユニットを用いることによって生成されるマーキングを有するマーク付シート媒体を含む。
【００５５】
この発明の特定および好ましい局面は、特許請求の範囲の独立項および従属項に記載される。従属項の特徴点は、請求項において明確に記載されるものだけではなく、適切に独立項の特徴点および他の従属項の特徴点と組合され得る。
【００５６】
この分野において装置の絶え間ない改善、変更、および進化がなされてきたが、本概念は実質的な新しく新規な改善を示すと考えられ、以前の実施からの派生物も含み、より効率的で安定し、かつ信頼性があるこの性質の装置が提供される。
【００５７】
この発明の上述した特性、特徴、および利点ならびにその他の特性、特徴、および利点は、例示目的でこの発明の原理を示す添付の図面と関連して以下の詳細な説明から明らか
になるであろう。この説明は例示目的のためにのみ与えられ、この発明の範囲を限定しない。下記で引用される参照図とは添付の図面を指す。
【００５８】
異なる図面において、同じ参照符号は同じまたは類似の要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
具体的な実施例の説明
この発明は、特定の実施例に対して、かつある図面を参照して記載されることになるが、この発明はこれらに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。記載される図面は概略のみであり、非限定的である。図面では、説明目的のために要素のうちのいくつかのサイズは誇張され、尺度通りに描かれているわけではない場合もある。寸法および相対寸法はこの発明の実施に対する実際の縮小に対応しない。
【００６０】
さらに、説明および特許請求の範囲における「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、同様の要素の間での区別化のために用いられ、必ずしも序列または任意の他の態様における時間的、空間的な順序を記載するためのものではない。そのように用いられる用語は適切な状況下では取換え可能であり、ここに記載されるこの発明の実施例は、ここに記載または説明されるのとは別の順序で動作可能であるということは理解されるべきである。
【００６１】
さらに、説明および特許請求の範囲における「先端部」、「底部」、「上に」、「下に」などの用語は記載目的で用いられ、必ずしも相対的な位置を記載するためのものではない。そのように用いられる用語は適切な状況下では取換え可能であり、ここに記載されるこの発明の実施例は、ここに記載または説明されるのと違った向きで動作可能である。
【００６２】
なお、特許請求の範囲において用いられる「含む」という用語は、列挙される手段に限定して解釈されるべきではなく、他の要素またはステップを除外しない。したがって、言及されるように、記載される特徴、整数、ステップ、または構成要素の存在を特定するように解釈されるべきではあるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、もしくは構成要素、またはそれらの群の存在または追加を除外するものではない。したがって、「手段ＡおよびＢを含む装置」という表現の範囲は、構成要素ＡおよびＢのみからなる装置に限定されるべきではなく、この発明について、装置における関連する構成要素はただＡおよびＢであるということを意味する。
【００６３】
同様に、特許請求の範囲でも用いられる「結合される」という用語は、直接接続にのみ限定されるように解釈されるべきではない。「結合される」および「接続される」という用語、加えてそれらの派生語が用いられ得る。これらの用語は互いに対して類義語として意図されるものではないと理解されるべきである。したがって、「装置Ｂに結合される装置Ａ」という表現の範囲は、装置Ａの出力が装置Ｂの入力に直接接続される装置またはシステムに限定されるべきではない。Ａの出力とＢの入力との間に、他の装置または手段を含む経路であり得る経路が存在するということを意味する。「結合される」は、２つ以上の要素が直接的に物理的もしくは電気的に接触するか、または２つ以上の要素が互いに直接接触はしないが、互いに協働または相互作用するということを意味し得る。
【００６４】
この発明で利用される「現像剤」という用語は、単一成分または複数成分の現像剤であり得る。したがって、現像剤はトナー粒子のみを含む場合がある。これらのトナー粒子は、現像処理の間に磁気ブラシが形成されることになっていれば、磁気的になり得る。現像剤はさらに、２成分、例えばトナー粒子とキャリア粒子とを含んでも良い。これらのキャリア粒子は、現像処理の間に磁気ブラシが形成されることになっていれば、磁気的になり得る。２つより多い成分を有する現像剤は、この発明の範囲内に含まれる。
【００６５】
この明細書を通して、「一実施例」または「ある実施例」に対する参照とは、実施例に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性がこの発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。したがって、この明細書を通してさまざまな場所に出てくる「一実施例では」または「ある実施例では」というフレーズが現れた場合は、必ずしもすべて同じ実施例に言及しているわけではないが、その場合もある。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、この開示から当業者には明らかであるように、１つ以上の実施例において任意の好適な態様で組合され得る。
【００６６】
同様に、この発明の例示的な実施例の記載では、この発明のさまざまな特徴が、開示を合理化するとともにさまざまな発明の局面の１つ以上の理解を助ける目的で、単一の実施例、図、またはそれらの記載において、時に一緒にグループ化されると理解されるべきである。しかしながら、開示の方法は、特許請求の範囲に記載の発明が各請求項に明確に記載されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映すると理解されるべきではない。そうではなく、特許請求の範囲が反映するように、発明の局面は、単一の前述の開示された実施例のすべての特徴よりも少ないものにある。したがって、特許請求の範囲はここで明確にこの詳細な説明に援用され、各請求項はこの発明の別個の実施例として自立している。
【００６７】
さらに、ここに記載されるいくつかの実施例は、他の実施例に含まれるいくつかの特徴を含むがその他の特徴は含まない。しかしながら、当業者に理解されるであろうように、異なる実施例の特徴の組合せはこの発明の範囲内であり、別の実施例を形成するように意図される。たとえば、特許請求の範囲において、特許請求される実施例のいずれもが任意の組合せで用いられ得る。
【００６８】
さらに、装置の実施例におけるここに記載される要素は、この発明を実施する目的でこの要素によって実行される機能を実施するための手段の例である。
【００６９】
多くの具体的な詳細が、ここで与えられる説明において記載される。しかしながら、この発明の実施例はこれらの具体的な詳細がなくても実施され得るということが理解される。他の場合では、周知の方法、構造、および技術は、この説明の理解を曖昧にすることがないように詳細には示されない。
【００７０】
以下の用語は、この発明の理解を助けるようにのみ提供される。
粒子の「ＦＰＩＡ丸み度」または「円形度」という用語は、アジア・パシフィック・コーティングス・ジャーナル（Asia Pacific Coatings Journal）（２００１）、１４、（１）、２１−２３で議論されるように、シスメックス（Sysmex）ＦＰＩＡ−２１００（フロー粒子イメージアナライザ；Flow Particle Image Analyzer）を用いて計測され得る。粒子のＦＰＩＡ丸み度または円形度は以下のように計測される。
【００７１】
−ある面に対して粒子を投射することにより、粒子の２Ｄ画像を作る。
−この面の上での粒子の投射の表面領域と同じ表面領域を有する想像上の円の直径である円形名目直径を規定する。
【００７２】
−円形名目直径と等しい直径を有する想像上の円の円周を、粒子画像上で計測される粒子の円周で除算することにより、粒子画像の円形度を規定する。
【００７３】
トナー粒子の「ＦＰＩＡ丸み度」または「円形度」は、統計学的に代表的な数のトナー粒子の「ＦＰＩＡ丸み度」または「円形度」の平均値である。
【００７４】
「孤立領域」または「島」とは、第１の特性を有する複数の孤立領域またはゾーンであって、第２の特性を有するスリーブの外側表面のゾーンに完全に包含される複数の孤立領域またはゾーンとして理解されるべきものである。第１および第２の特性は好ましくは位相特性である。第１の特性は窪みであるという特性であることが好ましく、その一方、第２の特性は窪みを取囲む円筒表面の一部であるという特性である。
【００７５】
「最小の想像上の円」とは、領域を包含し、かつ領域の外周に対する２つの接点を有する想像上の円として理解されるべきものである。この円の直径は、領域の外周上の２点の間の最大距離と等しい。この最小の想像上の円の中心を以下「領域中心点」と名付ける。
【００７６】
深さとは、孤立領域に存在するならば円筒表面の延長部、すなわち第２の特性を有するゾーンのエンベロープと、たとえば窪みのような島の最深点との間の距離であり、この距離はこの最深点の半径に沿って計測される。
【００７７】
壁は、窪みの最大深さの０％〜８０％の深さの間に存在する窪み区域の一部である。
底部とは、窪みの最大の深さの９０％〜１００％の深さの間に存在する窪み区域の一部である。
【００７８】
窪み区域は、窪みの最大の深さの８０％と９０％との間に転移ゾーンをさらに含んでもよい。
【００７９】
ここで、この発明のいくつかの実施例の詳細な説明によって、この発明を記載する。この発明の真実の精神または技術的教示から逸脱することがなければ、当業者の知識に従ってこの発明の他の実施例が構成され得るのは明らかである。この発明は特許請求の範囲の文言によってのみ限定される。
【００８０】
この発明は、たとえば感光ドラムまたはベルトの感光表面のような潜像担持手段と、磁気ブラシのようなブラシ、すなわちキャリアおよびトナー粒子のビーズチェーンが与えられる現像スリーブの外側表面との間で速度の差が小さくなればなるほど、現像スリーブの表面位相がより重要になるという認識に部分的に基づく。丸または楕円形状のトナー粒子が用いられると、軸方向の溝と合致するラインパターンまたは「条線」がより容易に目につき得る。高い丸み度を有するトナー粒子が、磁気ブラシ、すなわちスリーブ表面および潜像担持手段の低速度比と組合されると、印刷された画像に目に見える線のような非像様のアーティファクトが生じる。最終画像におけるトナー粒子の不均一な分布は、高い丸み度を有するトナー粒子が用いられると、より頻繁に起こる。丸いトナーは、おそらく転がり変位の可能性により、静電気的に付着するキャリア表面の上での再配置について、より高い移動度を有すると考えられる。結果、トナーは磁気的な剛毛を形成するキャリアビーズの間から離れるようさらに効率的に移動し得る。大き過ぎる振れのような現像ローラの欠陥によって、より高い丸み度を有するトナー粒子が用いられる場合には、より明白なアーティファクトが生じ得る。
【００８１】
同様に、用いられる比「Ｖｒ／Ｖｆ」、すなわち現像ローラの現像スリーブおよび像担持手段の回転速度比が小さい場合、たとえば現像スリーブの振れによるアーティファクトはより目に見えることになる。これは、このような低い比では現像スリーブと像担持手段との間でのトナー粒子の転写が低くなるためである。これは「電子写真および現像物理（Electrophotography and Development Physics）」第２版、１９８８年、Ｌ．シャイン（Schein）（シュプリンガーフェアラーク；Springer Verlag）１５８頁で説明される。
【００８２】
転移点または「ニップ」で現像スリーブから像担持手段に転写されるトナー粒子が少なくなる傾向になればなるほど、転写されるトナー粒子の量に対して他のパラメータがより
目立った影響力を持つ。例として、低速度比Ｖｒ／Ｖｆが用いられると、スリーブの振れが高くなればなるほど、粒子の転写にさらに影響を与えることとなり、したがってより目立つアーティファクトが作り出される。
【００８３】
このようなアーティファクトは、トナー粒子の高い丸み度が低いＶｒ／Ｖｆ比と組合されるとさらにより顕著になる。
【００８４】
この発明は、高い丸み度を有するトナー粒子を有するトナーを、磁気ブラシ、すなわちスリーブ表面および潜像担持手段の低速度比で用いることについて好適な解決策を提供しつつ、一般的には現像ローラ、特定的には現像スリーブの良好な印刷品質および長寿命を提供する。
【００８５】
図１はこの発明の一実施例に従った現像ユニット１００を概略的に示す。この現像ユニット１００は第１の現像ローラ２０１と第２の現像ローラ２０２とを含む。現像ユニットは以下の機能のうちのいくつかまたはすべてを有し得る。
【００８６】
−（たとえばトナー／キャリア、トナー／計量ブレード摩擦を介して）トナーを帯電する。
【００８７】
−トナーを静電現像ゾーンに移動させる。
−トナー粒子に対して必要な静電力を確立し、潜像の上に移動させる。
【００８８】
−利用されなかったトナーを取除く。
この発明の一実施例では、磁気ブラシを提供するための現像ローラは現像スリーブを含む。このスリーブは現像ローラの外側表面を与える。現像スリーブは実質的に円筒形の外側表面を有し、このスリーブは自身の外側表面に多くの孤立領域を含み、各孤立領域は外側表面における窪みによって設けられる。スリーブは内部磁石構成に対して回転するよう意図される。各孤立領域は分離ゾーンによって完全に取囲まれる。分離ゾーンはスリーブまたはローラの外側円筒形表面の一部を含む。作動可能な構成において、現像ユニット１００は、たとえばドラムまたはベルトのような潜像付帯部材３００に対して固定位置関係で設けられる。第１および第２の現像ローラ２０１および２０２は、トナー粒子を磁気ブラシから潜像付帯部材３００に転移点３１０および３２０で転写するよう設けられる。矢印３０２で示されるように、潜像付帯部材３００は軸３０３について時計回りの方向で回転する。
【００８９】
この実施例の場合、図１に図示されるとともに矢印２０３で示されるように、第１の現像ローラ２０１は軸２０５について時計回りに回転する。第２の現像ローラ２０２は矢印２０４に示されるように、軸２０６について反時計回りに回転する。最後のローラのような、ローラのうちの少なくとも１つは反時計回りの方向に回転する。この特定の構成の場合、「第１」、「第２」、および「最後」という順序は、ローラが、この特定の場合では時計回りに回転している像担持部材とともに移動する所与の点に面している順序として理解されるべきである。この発明の代替的な実施例では、第１のローラも同様に反時計回りに回転するよう選ばれ得る。
【００９０】
転移点３１０で、第１の現像ローラ２０１はＶｒ１の線速度を有し、潜像付帯部材３００はＶｆ１の線速度を有する。Ｖｒ１とＶｆ１とは反対方向にある。転移点３２０で、第２の現像ローラ２０２はＶｒ２の線速度を有し、潜像付帯部材３００はＶｆ２の線速度を有する。Ｖｒ２とＶｆ２とは同じ方向にある。Ｖｆ１およびＶｆ２の大きさは同じであり得る。
【００９１】
ここで、図１の現像ローラ２０１および２０２の代表的なものである図２に示される現像ローラ１０００に目を向けると、この現像ローラは多くの永久磁石１０１１を含む別個の内部磁石構成１０１０、すなわち１つ以上、を含む。代替的な実施例では、電磁石が永久磁石の代わりにまたは永久磁石と組合されて用いられてもよい。現像ローラ１０００はさらに、実質的に円筒形の外側表面１０２１を有する現像スリーブ１０２０を含む。現像スリーブ１０２０は軸１０２２について回転可能である。スリーブは自身の外側表面１０２１に多くの孤立領域１１００を含む。各孤立領域は外側表面１０２１において窪み１１１０によって与えられる。各孤立領域１１００は完全に、すなわちすべての側の上で、如何なる近隣の孤立領域からも各孤立領域を孤立させる分離ゾーン１９００によって取囲まれる。
【００９２】
外側表面１０２１の上の孤立領域１１００または「島」の随意の代替的な配置が図３ａおよび図３ｂに示される。軸１０２２に平行な線に沿った、円筒外側表面のいくつかの可能な円筒表面１３０１〜１３０５の面に対する展開が示される。
【００９３】
図３ａに示されるように、スリーブの外側表面において、多くの島がスリーブの外側表面にわたって均一に分布される。この分布は規則的であってもよく、またはたとえばランダムなパターンを有するといったように不規則的であってもよい。規則的なパターンが設けられる場合、これらは、結晶学から公知のもののような任意の好適な規則的パターン、たとえば最密パターンであってもよい。スリーブ外側表面の島の間の窪みの外形は、たとえば五角形のような多角形、円形、楕円形、または非規則的な形状といった任意の好適な形状であってもよい。例として、スリーブの外側表面１３０１では、多くの円形の島が外側表面１３０１にわたって均一に分布する。例として、これら円形形状は直径０．２５ｍｍを有し得る。軸１０２２に平行な方向における隣り合う領域１３１０の間の端から端までの距離は０．３２ｍｍである。軸１０２２に垂直な方向における隣り合う領域１３１０の間の端から端までの距離も０．３２ｍｍである。各領域１３１０は８つの隣り合う領域を有する。すなわち軸１０２２の方向における端から端までの距離０．３２ｍｍ上に２つ、軸１０２２に垂直な方向における端から端までの距離０．３２ｍｍ上に２つ、さらに、軸１０２２と４５°の角度を形成する中心から中心までの線に位置し、０．１５３ｍｍの端から端までの距離の上にある４つの隣接する領域を各領域は有する。したがって、２つの隣接する領域の間で、距離は少なくとも１００μｍより大きく、より特定的にはこの場合約１５３μｍである。各孤立領域１３１０について、この孤立領域の外周を包含する最小の想像上の円はこの領域自体の円形形状と同じであり、２５０μｍの直径を有する。この最小の想像上の円の中心は円形形状自体の中心と同じである。スリーブの全表面領域の割合で、孤立領域１３１０の表面領域は３０％である（すなわち、現像処理に関与することになるスリーブの能動領域に対して）。
【００９４】
代替例では、外側表面１３０２は、規則的または不規則的に分布する、たとえば外側表面１３０２上に均一に分布する多くの五角形状の島１３２０を有する。各孤立領域１３２０について、この孤立領域の外周を包含する最小の想像上の円はこの五角形の２つの対向角度の間の距離である。この特定の実施例では、最小の包含円の直径は０．２９ｍｍである。この最小の包含円の中心は五角形状の対角線の交点と同じである。
【００９５】
五角形状はハニカム構造に従って表面１３０２上に均一に分布される。五角形状の側の各々に垂直な方向における隣接する領域１３２０の間の端から端までの距離は０．１５ｍｍである。例として、スリーブの全表面領域の割合で、孤立領域１３２０の表面領域は３７％である。
【００９６】
外側表面１３０３では、表面１３０２についてと同様のパターンの領域１３３０が設けられる。多くの五角形状の島１３３０が外側表面１３０３の上に均一に分布される。各孤
立領域１３３０について、この孤立領域の外周を包含する最小の想像上の円は、五角形状の２つの対向する角度の間の距離である。この特定の実施例では、最小の包含円の直径は０．５７０ｍｍである。この最小の包含円の中心は、この五角形状の対角線の交点と同じである。
【００９７】
五角形状はハニカム構造に従って表面１３０３上に均一に分布される。五角形状の側の各々に垂直な方向における隣接する領域１３３０の間の端から端までの距離は０．１５ｍｍである。スリーブの全表面領域の割合で、孤立領域１３３０の表面領域は５７％である。
【００９８】
外側表面１３０４では、多くの領域１３４０が表面１３０１についてと同じように表面１３０４の上に分布する。複数の菱形形状の島１３４０は外側表面１３０４の上に均一に分布する。各孤立領域１３４０について、この孤立領域の外周を包含する最小の想像上の円は菱形形状の最大の対角線の長さである。この特定の実施例では、最小の包含円の直径は０．５ｍｍである。最小の対角線の長さは０．２５ｍｍである。最小の包含円の中心は、菱形形状の対角線の交点と同じである。
【００９９】
隣り合う領域１３４０の間の端から端までの距離は０．１５ｍｍである。菱形形状は、自身の最小の対角線が軸１０２２と平行であるよう方向付けされる。
【０１００】
外側表面１３０５では、領域１３５０は表面１３０４の領域１３４０と同じである。サブ表面１３４０と１３５０との唯一の違いは、領域の菱形形状の向きである。表面１３５０では、菱形形状の最大の対角線は軸１０２２に平行に方向付けされる。
【０１０１】
スリーブの全表面領域の割合で、孤立領域１３４０の表面領域は４２％である。孤立領域１３５０の表面領域は、スリーブの全表面領域の割合で、同じく４２％である。
【０１０２】
図３ｂに最もよく示されるように、スリーブが軸１０２２を中心に回転すると、表面１３０２の孤立領域１１００は、図３ｂにおける構成３００１に図示および示されるように、軸１０２２に対して列をなして整列する。表面１３０２の孤立領域１１００の向きを軸１０２２に対して角度３００３を超えて回転させ、これにより構造パターン３００２を与えるのが有利だとわかった。小さい角度３００３を用いるだけでも得られ得るこの回転は、窪みの中にベースを見つけるとともに窪みと整列する磁気ブラシの剛毛を回転軸に対して列および行をなして整列させない。軸１０２２に対して列および行をなしてこのような整列がなされれば、図１におけるトリミングバー３０４の縁部のような摩耗に弱い構成要素に均一でない摩耗が引起され得る。
【０１０３】
各々が磁気ブラシシートを有するとともに、この発明の主題としての現像ローラの現像スリーブに孤立領域を与える窪みの例が図４に最もよく示される。磁気ブラシシートは、磁気ブラシストランドのためのベースを形成するのに好適な表面である。磁気ブラシシートは、外側表面と実質的に平行である、窪みが設けられた平らな領域であるのが好ましい。磁気ブラシシートはバケツ形状であり得る。バケツ形状とは、切形のテーパされた中空形状として記載され得、この切形が底部を形成し、テーパされた形状が開口している先端部に向かって広がる。図４は図３のスリーブ表面１３０３に従った表面を有する現像スリーブの断面プロファイルを示す。この断面は軸１０２２に垂直な面である面ＢＢに従った断面により得られる。
【０１０４】
図３ａおよび図３ｂに示される別の表面の孤立領域を与える窪みは、同じでないならば、同様のものであると理解される。
【０１０５】
外側表面１３０３における窪み１１１０は孤立領域１３３０を与える。
各窪み１１１０は、外側表面から３０μｍよりも大きい深さにある最深点１４００を有する。この場合において、深さは０．０７ｍｍである。スリーブは高レベルの許容度になるよう円筒形である。スリーブの全能動領域の上の外側表面１３０３に対して計測される窪みの深さの差は２０ミクロンより小さく、たとえば１５ミクロン以下であり、好ましくは１０ミクロンまたは５μｍ以下よりも小さい。
【０１０６】
各窪み１１１０は壁１４０１、底部分１４０２、および転移ゾーン１４０３を含む。底部分１４０２は磁気ブラシシートを形成する。壁と領域中心点の半径に垂直な面との平均的な傾角は３５°より大きい。窪みは「バケツ形状」、すなわち相対的に急勾配な側と相対的に平らな底部として記載され得る。バケツ形状とは、切形のテーパされた中空形状として記載されてもよく、これにより、切形は底部を形成し、中空形状は開口している先端部に向かって広がる。切形のテーパされた形状またはバケツ形状は断面が円形である必要はないが、円形、多角形、楕円形または不規則な形状であり得る。
【０１０７】
壁の平均的な傾角は以下のように計算され、図５を用いて図示される。
孤立領域１３３０の外周１４１１の各点１４１０について、窪み１１１０の窪み区域の断面を、この点１４１０と領域中心点１４４０の半径１４１１とで規定される面ＤＤで作ることにより交線１４２０が得られる。外周のこの点での壁の傾斜角βは、この交線１４２０の壁部分１４５０に沿って計測される、交線１４２０および領域中心点の半径の接線の間の角度の平均によって規定される。
【０１０８】
孤立領域の外周のこの点での壁の傾角αは９０°から傾斜角αを引いたものである。
平均的な傾斜角は、孤立領域の全外周１４１１に沿って計測される傾斜角βの平均である、すなわち外周１４１１に沿って平均を出す。
【０１０９】
平均的な傾角は９０°から平均的な傾斜角を引いたものによって規定される。この特定の実施例では、平均的な傾きは４５°である。
【０１１０】
磁気ブラシを与えるための現像ローラの現像スリーブは、高精度鋼タイプのステンレス鋼３０４から与えられた。
【０１１１】
現像スリーブにはさらに、図２に示されるようにシャフト１０２２の上の別個のゴム結合磁石１０１１からなる磁石構成が設けられた。この磁石構成は円筒形のスリーブの中空の区域に挿入される。スリーブに垂直な方向においてスリーブの上で計測される磁束密度は、別個の磁石１０１１のすぐ上では典型的には５０〜１００ｍＴの範囲内である。
【０１１２】
この内部磁石構成を作り出すための代替的な方法は、ＵＳ４１６９９９８に記載されるように、具体的に構築された磁化ヨークにおいてシャフト１０２２に取付けられるかもしくはシャフト１０２２を取囲む、焼成またはゴム結合されるフェライトの円筒区域を磁化することからなる。
【０１１３】
スリーブの表面は実質的に円筒形、すなわち半径寸法において５０ミクロンよりもよい、より優先的には２０ミクロンよりもよい振れを有する。
【０１１４】
スリーブに窪みを作り出す好適な方法は、スリーブに低い機械的な力を加えることである。機械的な力により、円筒形状からスリーブが歪曲し得る。したがって、窪みを作る方法には、張力または応力のない方法が好ましい。
【０１１５】
好適な製造方法の例には、ケミカルミリング、レーザアブレーション、エッチング、放
電加工、高エネルギビームエロージョンまたはミリングがある。張力または応力のない方法ではあるが、グリッドブラストは「バケツ形状」の窪みを与えず、その代わりにむしろ丸く浅い凹みを与えるため好ましくない。点別の機械的なミリングは張力または応力のない機械的な方法ではないが、機械的歪曲が最小限にまで低減されるようにスリーブを支持する予防策が取られるならば、窪みを作り出すのに用いられ得る。現像スリーブ１０００に窪みを設けるために特に好ましいのはケミカルミリングである。
【０１１６】
この発明の実施例に従って窪みを形成する１つの方法は、以下のステップを含む。第１に、窪みがないときに、外側表面にフォトレジスト層が設けられる。このフォトレジスト層は、半導体処理の当業者には公知であるようにマイクロリソグラフィによって処理される。ポジティブまたはネガティブレジストのいずれかが用いられ得るので、処理は用いられる方に適合される必要がある。
【０１１７】
レジスト層は、所望のパターンで照射され、次いでレジストは現像され、これにより図３に示されるように、「マスク」とも呼ばれるパターンと同じ現像されたレジストの像を与える。このレジストは図３において１３１０、１３２０、１３３０、１３４０、または１３５０で示される領域では現像されなかった。この現像されなかったレジストは取除かれ、外側表面は化学成分またはスリーブ材料を取除くのに好適な成分を用いてエッチングされる。このエッチングにより、レジストが存在しない孤立領域に窪みが設けられる。エッチング液がそこを通って下にある材料に到達することになるレジスト層におけるアパーチャの大きさは、用いられるエッチング材料を考慮して寸法決めされなければならない。等方性エッチング流体は、下にある材料に対してエッチングをするだけでなく、横方向のエッチングもする傾向がある。
【０１１８】
エッチングの後、現像されたレジストは取除かれ、付加的なステップ、たとえばクリーニングおよび研磨がこの発明の第１の局面に従った現像ローラに用いられるのに好適なスリーブを提供するよう行なわれ得る。この方法を用いると、図４に示されるように窪みを有する現像スリーブが得られた。
【０１１９】
この張力のない処理には、スリーブの丸さ、したがって現像ローラの丸さが実質的に影響を受けないかまたは変更されないという利点がある。
【０１２０】
この発明を実施する現像ローラの目的を達成するための他の構成は、当業者には明らかであろう。
【０１２１】
この発明の第１の局面に従った現像ローラは、現像ユニットを提供することを可能とし、したがって高い丸み度のトナー粒子を有するトナーを用いて低速度比で印刷することができるコピー機の静電印刷機のような印刷またはコピー装置を提供することを可能とする。
【０１２２】
この発明の第２の局面に従えば、磁気ブラシを提供するための現像ローラを設けるステップを含む印刷方法が提供される。この現像ローラは、実質的に円筒形の外側表面を有する現像スリーブを含み、このスリーブは自身の外側表面に多くの孤立領域を含む。各孤立領域は外側表面において窪みによって与えられる。随意であるが、現像ローラが設けられ、この発明の第１の局面に従った上述した特徴を有する。
【０１２３】
次のステップでは、現像ローラにトナーを供給することにより磁気ブラシが与えられる。このトナーはトナー粒子とキャリア粒子とを含む２成分のトナーであってもよい。孤立領域は外側表面に外周を有し、それに対して、この外周を包含する最小の想像上の円がキャリア粒子の平均直径の５から１５倍の直径を有する。窪みの深さはキャリア粒子の平均
直径よりも大きいのが好ましい。
【０１２４】
この方法は、紙や厚紙のような媒体の上に印刷された表面を与えるのに磁気ブラシを用いるステップをさらに含む。
【０１２５】
トナーは、０．９５より大きいＦＰＩＡ丸み度を有するトナー粒子を含んでもよい。
好ましい方法では、現像ローラはトナー粒子をその磁気ブラシから潜像付帯部材に転移点で転写するものである。この転移点で、現像ローラはＶｒの線速度を有し、潜像付帯部材はＶｆの線速度を有する。好ましくは、速度比Ｖｒ／Ｖｆは１．６より小さい。
【０１２６】
点の品質に対する速度比およびトナー粒子の丸み度の影響を実証するよういくつかのテストがなされた。
【０１２７】
３つのスリーブ表面がテストされた。これらのスリーブ表面は図６に示される。スリーブ表面６０１は図３のスリーブ表面１３１０と同一である。スリーブ表面６０２は図３のスリーブ表面１３３０と同一である。スリーブ表面６０３は図３のスリーブ表面１３４０と同一である。このような現像スリーブを有する現像ローラが、異なる丸み度を有する異なるトナーと組合されるとともに異なる速度比と組合されて用いられた。同様の寸法を有する軸方向に方向付けされた溝が設けられる現像ローラに対して比較がなされた。条線の存在の評価は以下のように与えられる。すなわち、１は顕著な条線がない場合を示し、２は条線が軽微に現われる場合を示し、３は条線が明らかに目に見える場合を示す。
【０１２８】
スリーブ表面１３０３は好ましかったが、３つのスリーブ表面は性質において特に重大な差を示さなかった。
【０１２９】
このテストは、第１の現像ローラが第１の現像ローラと像担持部材との転移点で潜像付帯部材の反対方向に線形のずれを有する、ＵＳ２００６／００４５５７５の図６から公知であるようなデュアルローラシステムを用いて行なわれた。結果が表１に示されるすべてのテストについて、像担持部材上での現像ローラの速度比、すなわちＶｒ／Ｖｆは０．８になるよう選択される。第２の現像ローラと像担持部材との転移点で、第２の現像ローラは潜像付帯部材と同じ方向に線形のずれを有し、そのＶｒ／Ｖｆ比は表１に示されるように２．８と１との間で変化する。
【０１３０】
【表１】
0005581508.tif 000002
【０１３１】
この発明の第１の局面に従った現像ローラを設けることにより、高い丸み度のトナー粒子を有するトナーを用いて、ある望ましい印刷またはコピー状況下で、印刷またはコピー品質の向上が可能になる。数十万のコピーまたは印刷の後、トナー粒子の潜像担持手段への転写の品質は大きくは変化しなかった。
【０１３２】
ここではこの発明に従った装置について、好ましい実施例、特定の構造および構成、ならびに材料が議論されてきたが、この発明の範囲および精神から逸脱しなければ、形態および詳細においてさまざまな変更または修正がなされてもよい。
【０１３３】
この発明の範囲内に記載される方法に、ステップが追加または削除されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】この発明の実施例に従った現像ユニットの概略図である。
【図２】この発明の実施例に従った現像ローラの概略図である。
【図３ａ】この発明の実施例に従った現像ローラの現像スリーブの外側表面上の孤立領域または「島」の配列を示す図である。
【図３ｂ】この発明の実施例に従った現像ローラの現像スリーブの外側表面上の孤立領域または「島」の配列を示す図である。
【図４】バケツ形状を有するとともに、この発明の実施例に従った現像ローラの現像スリーブにおいて孤立領域を与える窪みを示す図である。
【図５】この発明の実施例に従った現像ローラの現像スリーブにおける窪みの概略図である。
【図６】この発明の実施例に従った現像ローラの現像スリーブのスリーブ表面の図を示す図である。
【符号の説明】
【０１３５】
２０１，２０２，１０００  ローラ、  １１００  孤立領域、  １１１０  窪み。
【図１】
0005581508.tif 000003
【図２】
0005581508.tif 000004
【図３ａ】
0005581508.tif 000005
【図３ｂ】
0005581508.tif 000006
【図４】
0005581508.tif 000007
【図５】
0005581508.tif 000008
【図６】
0005581508.tif 000009