JP2004243682A

JP2004243682A - 書込ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2004243682A
Application number: JP2003036797A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kamoshita; 鴨志田伸一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】製造を容易にしつつ、書込電極の凸部のばらつきを抑制して書込電極を像担持体へより均一にかつより安定して当接させる。
【解決手段】可撓性の基材３ａに独立に配線された複数の導電パターン９が形成されている。これらの導電パターン９の電極部上に、Ｎｉの例えば無電解めっきにより書込電極３ｂ_１，３ｂ_２の凸部がそれぞれ形成されている。このＮｉめっきにより凸部の高さのばらつきが小さくなり、書込電極３ｂ_１，３ｂ_２は像担持体２に均一にかつ安定して当接する。これにより、書込電極３ｂ_１，３ｂ_２の像担持体２への当接圧が均一になり、良好な静電潜像を像担持体２に書き込むことができる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体に静電潜像を書き込む複数の書込電極が可撓性の基材に支持されて構成される書込ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、一般的に帯電装置により感光体の表面を一様帯電し、この一様帯電された感光体の表面にレーザ光あるいはＬＥＤランプ光等の露光装置の光を露光することにより、感光体の表面に静電潜像を書き込むようになっている。そして、感光体の表面の静電潜像を現像装置で現像して感光体の表面に現像剤像を形成し、この現像剤像を転写装置によって紙等の転写材に転写して、画像を形成している。
このような従来の一般的な画像形成装置では、静電潜像の書込装置である露光装置がレーザ光発生装置あるいはＬＥＤランプ光発生装置等によって構成されているため、画像形成装置が大型でかつ複雑な構成となっている。
【０００３】
そこで、静電潜像の書込装置として、電極により像担持体の表面に静電潜像を書き込むことで、レーザ光やＬＥＤランプ光を用いずに装置をより小型にしかつより簡単な構成にした画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
この特許文献１に開示されている画像形成装置は、複数の書込電極を可撓性の基材にドラム状の像担持体２の回転軸方向（主走査方向）に並べて配置した状態で支持し、これらの書込電極を基材の弾性力で像担持体の電荷注入層の表面に軽い押圧力で当接させている。そして、画像情報の入力信号により対応する書込電極に所定の電圧を供給して像担持体の電荷注入層の表面に帯電することで、像担持体に静電潜像を形成するようにしている。その場合、基材の弾性力で書込電極が像担持体に軽い押圧力で当接することで、像担持体に対する書込電極の当接を安定させて、書込電極による像担持体への潜像の書込を安定して確実に行うようにしている。
【０００４】
また、特許文献１には、書込電極材料としてチタン、亜鉛、鉄、銅、Ｎｉ、白金等の金属が開示されているとともに、可撓性の基材上に書込電極を設ける方法として、基材表面に書込電極形状に対応した凹部をエッチング等の方法により形成し、この凹部に書込電極材料を真空蒸着、めっき等の方法により充填して形成する方法、あるいは、基材上に金属箔を貼着したり、また、金属膜を蒸着、めっき等の方法により積層した後に電極形状にパターニングして形成する方法が開示されている。
【特許文献１】
特開２００２−２２９２２３号公報（段落番号［００２７］および［００２８］）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されているように可撓性の基材上に書込電極を設けた場合、基材上の書込電極と、潜像書込時に、ラインデータ、書込タイミング信号および高圧電力が導電パターンを介して供給されるドライバとの電気的接続作業を行う必要がある。このため、書込ヘッドの製造が面倒になってこの製造に手間がかかる。
【０００６】
また、書込電極を可撓性基材の平面内に設定すると、書込電極は像担持体へ安定して当接しない。したがって、書込電極を可撓性基材の平面から突出した凸部として構成するのがよい。そこで、書込電極の凸部を単純に金属膜のめっきで形成した場合、書込電極を構成する凸部の高さがばらついたり、凸部の高さ勾配が発生してしまう。このように書込電極の凸部の高さがばらつくと、書込電極の像担持体への当接が不安定になり、像担持体に書き込まれた静電潜像に部分的に潜像むらが生じ、良好な静電潜像が得られなくなる。
【０００７】
しかも、電解めっき法により書込電極の凸部を形成すると、凸部に高さ勾配が生じるようになる。このような高さ勾配を有している書込電極を像担持体に当接させた場合、主走査方向に配列された複数の書込電極が均一にかつ安定して像担持体に当接することが難しくなる。このため、複数の書込電極の像担持体への当接圧に差異が生じ、書き込まれた静電潜像およびそのトナー像のいずれにも濃度むらが生じてしまう。
【０００８】
一方、従来像担持体をディップ法で基材に塗布液を塗布することで製造しているが、このディップ法による塗布では、塗布膜の膜厚に若干の膜厚むらが生じる。
この膜厚むらは、従来のスプレー法等の他の塗布方法よる膜厚むらに比べると非常に小さいが、ディップ法による塗布の特有の現象として一定方向に対して若干の膜厚の勾配を有している。このため、このような膜厚の勾配を有している像担持体に書込電極を当接させた場合、主走査方向に配列された複数の書込電極が均一にかつ安定して像担持体に当接することが難しくなる。このため、前述と同様に複数の書込電極の像担持体への当接圧に差異が生じ、書き込まれた静電潜像およびそのトナー像のいずれにも濃度むらが生じてしまう。
【０００９】
しかも、書込電極の当接圧において、像担持体の主走査方向（像担持体の軸方向）に当接圧の左右のばらつきがあると、書込ヘッドがスキューしてしまい、良好かつ正確な静電潜像形成が難しくなる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造を容易にしつつ、書込電極の凸部のばらつきを抑制して書込電極を像担持体へより均一にかつより安定して当接させることのできる書込ヘッドを提供することである。
また、本発明の他の目的は、書込電極の凸部の高さ勾配および像担持体の膜厚勾配があっても、書込電極を像担持体へより均一にかつより安定して当接させることで、良好な静電潜像を形成することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項１の発明の書込ヘッドは、静電潜像が形成される像担持体に前記静電潜像を書き込む複数の書込電極が可撓性の基材に主走査方向に独立して配置されて構成される構成される書込ヘッドにおいて、前記複数の書込電極が、それぞれ、前記可撓性の基材に独立に配線された電極部上にニッケルめっき（Ｎｉめっき）により形成された凸部からなることを特徴としている。
また、請求項２の発明は、前記Ｎｉめっきが無電解めっきで行われることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項３の発明の画像形成装置は、請求項１または２記載の書込ヘッドと、前記像担持体と、前記像担持体の前記静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを少なくとも備え、前記像担持体が、誘電性樹脂に導電性微粒子を独立分散させた塗布液を像担持体の基材にディップ法によりコーティングしたコーティング膜を有し、前記書込電極が前記像担持体のコーティング膜に接触して前記静電潜像を書き込むことを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項４の発明は、前記書込ヘッドが、その前記凸部の高さ勾配と前記像担持体のコーティング膜の膜厚勾配とが互いに逆方向となる当接方向で前記像担持体のコーティング膜に接触して配置されていることを特徴としている。
更に、請求項５の発明は、前記導電性微粒子が、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｕ、Ｐｔのいずれか１つからなることを特徴としている。
【００１４】
【発明の作用および効果】
このように構成された請求項１および２の各発明の書込ヘッドによれば、可撓性の基材に独立に配線された電極部上にＮｉめっきにより形成された書込電極の凸部を形成しているので、書込電極とドライバとの電気的接続作業が簡単になり、書込ヘッドの製造に手間がかからなくなる。しかも、配線の電極部上にＮｉめっきをすることで、めっきによる凸部の高さのばらつきをより一層抑制することができる。
【００１５】
また、書込電極の凸部をＮｉめっき（ニッケルめっき）により形成しているので、Ｎｉめっきの濃度勾配が比較的小さいことから凸部の高さのばらつき（膜厚のばらつき）を抑制できる。これにより、各書込電極を像担持体２により均一にかつ安定して当接させることができる。したがって、Ｎｉめっきによる凸部からなる書込電極を用いることで、良好な潜像を安定して形成することができる。
特に、請求項２の発明によれば、Ｎｉめっきを無電解めっきで行うことで、めっきの高さ（凸部の高さ）のばらつきを効果的に小さくできる。
【００１６】
更に、請求項３ないし５の各発明の画像形成装置によれば、像担持体がディップ法でコーティングされて、静電潜像が形成されるコーティングを有しているので、スプレー法等で製造された像担持体２よりも膜厚むらおよび膜厚勾配を小さくできる。これにより、ディップ法で製造された像担持体に、前述のＮｉめっきで形成された凸部からなる書込電極を接触させて潜像を書き込むことで、より効果的に良好な静電潜像を安定して形成することができる。その結果、良好な濃度のトナー像を安定して形成することができるようになる。
【００１７】
特に、請求項４の発明によれば、書込ヘッドの凸部の高さ勾配と像担持体のコーティング膜の膜厚勾配とが互いに逆方向となる当接方向で、書込ヘッドが像担持体のコーティング膜に接触しているので、書込ヘッドをより均一にかつより安定して像担持体に当接させることができる。良好な静電潜像をより一層効果的に安定して形成することができるようになる。
【００１８】
また、請求項５の発明によれば、導電性微粒子として、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｕ、Ｐｔのいずれか１つが用いられる。これらの金属は、他の金属より分散性が高いため、像担持体を形成したときの膜厚のばらつきを比較的小さくできる。したがって、更に効果的に良好な静電潜像を安定して形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の実施の形態の一例の基本構成を模式的に示す図、図２は図１に示す画像形成装置の部分斜視図、図３は図１における矢印ＩＩＩ方向からみた像担持体の部分拡大図、図４はこの例の一部を模式的に示す部分図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、この例の本発明に係る画像形成装置１は、進行（回動）可能に設けられ静電潜像および現像剤像が形成される像担持体２と、像担持体２に接触してこの像担持体２に静電潜像を書き込む書込装置３と、像担持体２上の静電潜像を現像剤担持体である現像ローラ４ａに担持・搬送された現像剤（不図示）で現像する現像装置４と、この現像装置４で現像された像担持体２上の現像剤像を紙等の転写材５に転写ローラ６ａで転写する転写装置６と、像担持体２上の転写残りトナーを除去して像担持体２上をクリーニングするクリーニングブレード７ａを有するクリーナ７とを少なくとも備えている。
以下の説明においては、像担持体２は接地されているものとして説明するが、これは説明の便宜上であって、本発明は像担持体２が接地されることに限定されるものではない。
【００２１】
像担持体２は、中心部近くに位置し、接地されているアルミニウム等の導電性材料からなる基材２ａと、この基材２ａの外周に形成された誘電性樹脂からなる誘電層２ｂと、この誘電層２ｂの表層部に形成された導電性膜からなる電荷注入層２ｃとからドラム状に形成されている。なお、像担持体２はベルト状に形成することもできる。
【００２２】
図３に示すように、電荷注入層２ｃは、一例として誘電層２ｂの表層部に相互に電気的に独立分散して配置された多数の電荷注入部２ｄを備えている。これらの多数の電荷注入部２ｄは、例えば、電気的に独立分散して配置された局所的導電性部分からなる、海に浮かんだ島のような導電性の海島構造を構成している。各電荷注入部２ｄの表面はこの電荷注入部２ｄ以外の他の部分、すなわち誘電層２ｂの表層部の表面と面一またはほぼ面一にされている。
【００２３】
誘電層２ｂはコンデンサー内部の役目を果たし、電荷をスポットに像担持体２の電荷注入部２ｄに載せる機能を有する必要があるので、所定の電気抵抗（例えば、１０^１５Ω以下等）に設定されることが好ましい。この誘電層２ｂに用いられる誘電体としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、セルロース、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン）等の樹脂を用いることができる。
【００２４】
一方、電荷注入部２ｄの材質は、電気抵抗が誘電層２ｂより小さい抵抗領域（例えば、最大１０^１０Ω程度以下等）の材料が用いられる。その場合、電荷注入部２ｄの電気抵抗が大き過ぎると、書込に時定数遅れの影響が出て潜像書込不良が起こるので、電荷注入部２ｄの電気抵抗は、プロセススピードが速いほど小さい方が好ましい。
【００２５】
この電荷注入部２ｄに用いられる導電性材料として、導電性樹脂あるいは導電性フィラーが用いられる。これらの導電性樹脂／導電性フィラーに用いられる材料としては、ポリアセチレンにヨウ素をドーピングして高分子錯体にしたもの、ポリチオフィンにヨウ素をドーピングして高分子錯体にしたもの、ポリピロールにヨウ素をドーピングして高分子錯体にしたもの等の導電性高分子粉末の導電性微粒子、およびこれらのうち、適宜の材料を組み合わせたものを用いることができる。その場合、導電性微粒子／導電性フィラーの含有量は１０〜１００％ｗｔとして抵抗調整したものである。
【００２６】
電荷注入部２ｄに用いる導電性微粒子２ｅとして、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、ＡｕおよびＰｔのいずれかを用いると、他の金属微粒子よりも分散性が高いため、像担持体２を形成した際に膜厚のばらつきを比較的小さくできるため、これらの金属は本発明のような接触式の書込ヘッド３ｄを用いた画像形成装置の像担持体２にとって好ましい。
【００２７】
なお、電荷注入層２ｃは、必ずしも前述のような誘電層２ｂの表面に多数の導電性微粒子２ｅを独立分散して海島構造に配置する構成にする必要はなく、複数の書込電極３ｂによる静電潜像の書込を行うことができる構成であれば、例えば誘電層２ｂの全体に多数の導電性微粒子２′を独立分散させて誘電層２ｂ自体で電荷注入層２ｃを構成する等、どのような構成にすることもできる。
【００２８】
また、このように構成された像担持体１は、図５に示すディップ法により、基材２ａの外周面に誘電層２ｂおよび電荷注入層２ｃの塗布膜（コーティング膜）を形成して製造することができる。このディップ法は従来から公知の塗膜形成法であり、塗液中に基材２ａを浸漬した後、基材２ａを引き上げることで、基材２ａの表面に塗液がコーティングされたコーティング膜を形成する方法である。
【００２９】
ディップ法による塗膜形成法によっても、図６（ａ）および（ｂ）に示すように膜厚むらおよび膜厚勾配が若干生じるが、これらの膜厚むらおよび膜厚勾配は、従来公知のスプレー法等による塗膜形成法よりは小さい。
像担持体２は図示しないモータによって駆動されることで、図１に矢印で示すように時計方向に回転するようになっている。
【００３０】
図１および図２に示すように、書込装置３は、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔＣｉｒｃｕｉｔの略、以下ＦＰＣと称す）あるいはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレートの略、以下ＰＥＴと称す）等の絶縁性が高くかつ比較的柔らかく弾性のある可撓性の基材３ａと、基材３ａに支持されかつこの基材３ａの撓みによる弱い弾性復元力で像担持体２上に軽く押圧されて当接し、静電潜像を書き込む複数の書込電極３ｂと、基材３ａの書込電極３ｂと反対側の端部側を画像形成装置本体（不図示）に固定支持している固定支持部３ｃと、基材３ａに支持された書込電極３ｂを作動制御するドライバＩＣ（以下、単にドライバともいう）８とからなっている。
【００３１】
基材３ａは像担持体２の軸方向（幅方向）に像担持体２の電荷注入層２ｃの軸方向長さとほぼ同じ長さの矩形の板状に形成されている。この基材３ａは、図１において左方から像担持体２の進行方向（回転方向；図１に矢印で示す時計方向）と同方向に延びるようにして設けられている。なお、基材３ａは、逆に図１において右方から像担持体２の進行方向と対向して延びるようにして設けることもできる。
【００３２】
図２に示すように、基材３ａの固定支持側と反対の自由端側（像担持体２の進行方向下流側）に書込ヘッド部３ｄが設けられており、この書込ヘッド部３ｄは複数の書込電極３ｂを像担持体２の軸方向（幅方向）に配列した配列パターンを有している。この配列パターンでは、複数の書込電極３ｂが像担持体２の軸方向（像担持体２の進行方向と直交する方向；主走査方向）に独立にかつ整列されて配置した列が、図４に示すように像担持体２の進行方向に２列に設定されている。
【００３３】
そして、基材３ａの自由端側の１列目の複数の書込電極３ｂ_１により１列目の書込ヘッド３ｄ_１が構成され、また、基材３ａの固定支持側の２列目の複数の書込電極３ｂ_２により２列目の書込ヘッド３ｄ_２が構成されている。これらの２列の書込ヘッド３ｄ_１，３ｄ_２により、この例の画像形成装置１の書込ヘッド部３ｄが構成されている。
【００３４】
図３に二点鎖線で示すように、基材３ａの自由端側の１列目の書込電極３ｂ_１および基材３ａの固定支持側の２列目の書込電極３ｂ_２において、互いに隣接する各書込電極３ｂ_１，３ｂ_２どうしが像担持体２の軸方向と直交する方向（つまり、像担持体２の進行方向；副走査方向）にオーバーラップするように配列されている。このような書込電極３ｂの配列パターンでは、書込電極３ｂからの像担持体２の電荷注入部２ｄへの電荷注入または像担持体２の電荷注入部２ｄからの書込電極３ｂへの電荷注入で書き込まれない非帯電部または非除電部は形成されなく、像担持体２の電荷注入部２ｄの表面の全面が帯電または除電可能となっている。
【００３５】
図２および図４に示すように、基材３ａ上には断面矩形状の薄い平板状の複数の導電パターン９が、例えばエッチング等の従来の薄膜パターン形成方法と同様の方法で互い電気的に独立に形成されている。そして、図４に示すように、基材３ａの自由端部側の導電パターン９の端部は電極部とされ、これらの電極部に、それぞれ書込電極３ｂ_１，３ｂ_２が形成されている。これらの書込電極３ｂ_１，３ｂ_２は、いずれも導電パターン９の電極部にＮｉめっきにより基材３ａから像担持体２に向かって突出する円柱形状の凸部として形成されている。その場合、Ｎｉめっきとしては、無電解めっきおよび電解めっきのいずれでもよいが、無電解めっきによる方がめっきの高さ（凸部の高さ）のばらつきが小さいので好ましい。これらの書込電極３ｂ_１，３ｂ_２の先端は、いずれも可撓性の基材３ａの弾性により小さい押圧力で像担持体２に同時に当接している。
【００３６】
ところで、このＮｉめっきでも、図６（ａ）および（ｂ）に示すように濃度勾配（膜厚勾配）が生じるが、他の金属のめっきよりも濃度勾配が小さい。一方、前述のようにディップ法により製造された像担持体２でも小さな膜厚勾配が生じている。したがって、図６（ｂ）に示すように、Ｎｉめっきの膜厚の小さい側が像担持体２の膜厚の小さい側に、またＮｉめっきの膜厚の大きい側が像担持体２の膜厚の大きい側に当接させると、膜厚の小さい側の書込電極３ｂ_１，３ｂ_２の先端が像担持体２に弱く当接し、膜厚の大きい側の書込電極３ｂ_１，３ｂ_２の先端が像担持体２に強く当接して、各書込電極３ｂ_１，３ｂ_２の先端が像担持体２に不均一にかつ不安定に当接するようになる。このため、必ずしも良好な静電潜像の形成が行われない場合が生じる。
【００３７】
そこで、図６（ａ）に示すように、Ｎｉめっきの膜厚の小さい側が像担持体２の膜厚の大きい側に、またＮｉめっきの膜厚の大きい側が像担持体２の膜厚の小さい側に当接させるようにする。これにより、膜厚の大小にあまり関係なく、書込電極３ｂ_１，３ｂ_２の先端が像担持体２により均一にかつより安定して当接するようになり、当接圧が均一になって良好な静電潜像が安定して形成されるようになる。
【００３８】
更に、図２および図４に示すように、所定数のドライバ８が基材３ａの上面にそれぞれ像担持体２の軸方向（基材３ａの幅方向）に整列されて設けられている（図２および図４には、基材３ａの上面に設けられた１個のドライバ８のみが図示されている。）。
そして、この例では、各列の隣接する各所定数の書込電極３ｂ_１，３ｂ_２を１つのドライバ８に接続した組が複数組、像担持体２の軸方向（像担持体２の進行方向と直交方向）に配列されている（これらの組の一例として、図２に図示されている）。その場合、各ドライバ８と対応する各書込電極３ｂとが導電パターン９により各書込電極３ｂ毎に独立して電気的に接続されているとともに、図示しないが、同様に各ドライバ８が基材３ａ上に形成された、導電パターン９と同様の導電パターンにより電気的に接続されている。
【００３９】
そして、潜像書込時に、ラインデータ、書込タイミング信号および高圧電力が導電パターンを介して各ドライバ８に供給されるようになっており、更に、各ドライバ８から対応する各列の書込ヘッド３ｄ_１，３ｄ_２の各書込電極３ｂ_１，３ｂ_２にそれぞれ所定の電圧Ｖ_１，Ｖ_２が導電パターン９を介して選択的に供給されるようになっている。
各書込電極３ｂへのこれらの所定電圧の選択的供給については前述の特許文献１に開示されている選択的供給と同じであるとともに、本発明に直接関係しないので、ここではその説明は省略する。
なお、ドライバ８は基材３ａの下面のみに設けることもできるし、基材３ａの上下面に設けることもできる。
【００４０】
書込装置３による像担持体２への潜像書込は、電荷注入部２ｄと書込電極３ｂとの間での電荷の注入により行われるとともに、この電荷の注入は、多数の電荷注入部２ｄに書込電極３ｂが接触することにより行われるようになっている。その場合、電荷の注入は、前述のように電荷が書込電極３ｂから電荷注入部２ｄに注入される場合と電荷が電荷注入部２ｄから書込電極３ｂに注入される場合とがあり、前者の場合には像担持体２が帯電されて現像器４により正規現像が行われ、また後者の場合には像担持体２が除電されて現像器４により反転現像が行われることは言うまでもない。
【００４１】
電荷注入部２ｄに用いられる導電性微粒子２ｅの大きさと書込電極３ｂの大きさとは潜像形成に大いに関係している。すなわち、書込電極３ｂの電荷注入層２ｃへの接触面積が導電性微粒子２ｅの断面積より大きいと、電荷が注入される電荷注入層２ｃの部分が導電性微粒子２ｅであることから、書込電極３ｂの接触部分の導電性微粒子２ｅは確実に電荷注入されるので、像担持体２に書き込まれる静電潜像は確実に再現することができ、潜像書込の精度が向上する。
そして、書込装置３の各書込電極３ｂが電荷注入部２ｄに接触して、これらの書込電極３ｂと電荷注入部２ｄとの間で電荷注入が支配的に行われるようになっている。
【００４２】
なお、書込電極３ｂを構成する凸部の形状は円柱形状に限定されることなく、球の一部、円錐、截頭円錐台、楕円柱（横断面が楕円の柱体）、楕円錐（横断面が楕円の錐体）、截頭楕円錐台（横断面が楕円の截頭錐体）、長円柱（横断面が長円の柱体）、長円錐（横断面が長円の錐体）、截頭長円錐台（横断面が長円の截頭錐体）、三角柱、三角錐、截頭三角錐台、四角柱、四角錐、截頭四角錐台、５角以上の多角柱、５角以上の多角錐、および５角以上の截頭多角錐台等の形状に形成することもできる。
【００４３】
また、書込電極３ｂの電気抵抗は所定の抵抗領域（例えば、１０^１０Ω以下等）に設定される。電気抵抗が大き過ぎると、前述の電荷注入部２ｄの場合と同様に、書込電極３ｂでの時定数遅れの影響による潜像書込不良が起こるので、電気抵抗は、プロセススピードが速いほど小さい方が好ましい。
【００４４】
この例の画像形成装置１によれば、可撓性の基材３ａに独立に配線された導電パターン９の電極部上にＮｉめっきにより形成された書込電極３ｂの凸部を形成しているので、書込電極３ｂとドライバ８との電気的接続作業が簡単になり、書込ヘッド３ｄの製造に手間がかからなくなる。しかも、配線の電極部上にＮｉめっきをすることで、めっきによる凸部の高さのばらつきをより一層抑制することができる。
また、各書込電極３ｂ_１，３ｂ_２の凸部をＮｉめっきにより形成しているので、Ｎｉめっきの濃度勾配が比較的小さいことから凸部の高さのばらつき（膜厚のばらつき）を抑制できる。これにより、各書込電極３ｂ_１，３ｂ_２を像担持体２により均一にかつ安定して当接させることができる。したがって、Ｎｉめっきによる凸部からなる書込電極３ｂを用いることで、良好な潜像を安定して形成することができ、その結果トナー像も良好にかつ安定して形成することができる。
【００４５】
特に、ディップ法で製造された像担持体（ドラム、ベルト等）２が、スプレー法等で製造された像担持体２よりも膜厚むらおよび膜厚勾配が小さいため、ディップ法で製造された像担持体２に、前述のＮｉめっきで形成された凸部からなる書込電極３ｂ_１，３ｂ_２を接触させて潜像を書き込むことで、より効果的に良好な静電潜像を安定して形成することができる。
【００４６】
なお、本発明の像担持体２は、前述の誘電層２ｂの表層部に電荷注入層２ｃを形成したものに限定されることなく、例えば、図７に示すように誘電層２ｂの全体に導電性微粒子２ｅを独立分散させた基材２ａの外周に誘電層２ｂと電荷注入層とを一緒にして単層に形成した単層型のドラムまたはベルトに適用することもできる。
【００４７】
（実施例および比較例）
以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
（めっきの種類による書込ヘッドの比較）
実施例１〜１０および比較例１〜２０では、めっき法およびめっきに用いる金属等のめっきの種類による書込ヘッドを種々作製し、それらの書込ヘッドを用いて試験をし、比較検討を行った。各実施例および各比較例におけるめっきの種類をそれぞれ表１および表２に示す。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【表２】

【００５０】
めっきの種類による書込ヘッドの比較試験に用いた書込ヘッドおよび像担持体は次のようにして作製した。すなわち、ＦＰＣに、各実施例および各比較例について表１および表２に示す金属めっきを同じく表１および表２に示すめっき法でめっきを行って、それぞれ書込電極３ｂの凸部を形成する。次いで、エッチングを行って、配線間距離４２μｍおよび配線幅４２μｍの凸部付きの配線パターンを作製することで、書込ヘッドを製造した。その場合、表１および表２に示すように金属めっきのめっき厚を、各実施例および各比較例のいずれに対しても５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍおよび２５μｍの数基準とした。
【００５１】
また、試験に用いた像担持体は、直径φ３０ｍｍのドラムで、誘電性樹脂としてのポリカーボネート樹脂に導電性微粒子２ｅとしてのＭｏ微粒子を混合して独立分散させたドラムを採用した。膜厚は２０μｍとし、ポリカーボネート樹脂とＭｏとの混合比は２．５：０．８（重量比）とした。本実施例として採用したこの像担持体は、図７に示す単層型のドラムである。更に、ドラム幅は紙Ａ４相当の幅とし、書込ヘッドの印字幅は１８０ｍｍとした。更に、像担持体の周速は１００ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００５２】
そして、このように製造された書込ヘッドおよび像担持体を用い、縦万線画像パターン、横万線画像パターンを書込ヘッドにより像担持体上に静電潜像として書き込み、像担持体上の静電潜像を非磁性一成分トナーを用いて現像装置で現像し、このトナー像を転写ローラ上に搬送されるＡ４紙に転写した。そして、紙に転写されたトナー像の画像データのＯ．Ｄ．値を測定すること、および目視による濃度のばらつきを観察することで、各実施例および各比較例について比較検討を行った。その場合、Ｏ．Ｄ．値は、Ｘ−ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−ｒｉｔｅ社製）を用いて測定した。また、誘電性樹脂２ｂと導電性微粒子２ｅとが独立分散された塗布膜（コーティング膜）の膜厚の測定は、ダイヤルゲージにより接触方式測定方法により測定した。すなわち、ダイヤルゲージで塗布膜形成前の像担持体２の基材の外径および塗布膜形成後の像担持体２の外径をそれぞれ測定し、測定した塗布膜形成後の像担持体２の外径から塗布膜形成前の像担持体２の基材の外径を差し引いた値の２分の１の値を膜厚とした。
更に、目視による濃度のばらつきの評価方法は、５０人の評価者に対して印字した画像の評価テストを実施し、４５人以上が良とした評価した場合を良上、４０人以上が良とした評価した場合を良、およびそれ以外を不良とした。表１および表２にそれらの結果を示す。
【００５３】
表１および表２に示すように、めっきの種類は、実施例１〜５がＮｉの無電解めっき、実施例６〜１０がＮｉの電解めっき、比較例１〜５がＣｕの無電解めっき、比較例６〜１０がＣｕの電解めっき、比較例１１〜１５がＺｎの無電解めっき、比較例１６〜２０がＺｎの電解めっきである。
【００５４】
めっき厚は、実施例１〜５のＮｉの無電解めっき、実施例６〜１０のＮｉの電解めっき、比較例１〜５のＣｕの無電解めっき、比較例６〜１０のＣｕの電解めっき、比較例１１〜１５のＺｎの無電解めっき、比較例１６〜２０のＺｎの電解めっきにおいて、いずれも、実施例および比較例の番号の順にそれぞれ５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍに設定した。
【００５５】
実施例の左右の高さのばらつきは、それぞれ、実施例１〜５の無電解Ｎｉめっきでは、０．１μｍ〜０．２μｍときわめて小さく、また、実施例６〜１０の電解Ｎｉめっきでは、０．２μｍ〜０．３μｍと比較的小さい。これに対して、比較例の左右の高さのばらつきは、それぞれ、比較例１〜５の無電解Ｃｕめっきでは、０．５μｍ〜０．６μｍ（１．２μｍがあるが、これは測定上の問題であると思われる）とＮｉめっきより大きく、また、比較例６〜１０の電解Ｃｕめっきでは、０．５μｍ〜１．８μｍとかなり大きく、更に、比較例１１〜１５の無電解Ｚｎめっきでは、０．６μｍ〜０．７μｍと無電解Ｃｕめっきよりは大きくなる傾向にあるが電解Ｃｕめっきよりは小さくなる傾向にあり、更に、比較例１６〜１５の電解Ｚｎめっきでは、０．６μｍ〜２．０μｍと最も大きくなる傾向にある。
【００５６】
更に、トナー像の左右のＯ．Ｄ．値を測定し、Ｏ．Ｄ．値の左右差を求めた。実施例のＯ．Ｄ．値の左右差は、それぞれ、実施例１〜５の無電解Ｎｉめっきでは、０．００〜０．０１ときわめて小さく、また、実施例６〜１０の電解Ｎｉめっきでは、０．０１〜０．０２と比較的小さい。これに対して、比較例のＯ．Ｄ．値の左右差は、それぞれ、比較例１〜５の無電解Ｃｕめっきでは、０．０３〜０．１とＮｉめっきより大きく、また、比較例６〜１０の電解Ｃｕめっきでは、０．０５〜０．１９とかなり大きく、更に、比較例１１〜１５の無電解Ｚｎめっきでは、０．０１〜０．０４と無電解Ｃｕめっきよりは小さくなる傾向にあり、更に、比較例１６〜１５の電解Ｚｎめっきでは、０．０２〜０．２と最も大きくなる傾向にある。
【００５７】
更に、目視による濃度のばらつきは、実施例１〜１０ではいずれもほとんどなく、非常に良い良上の結果が得られ、また、比較例１〜４、１１〜１３、１６、１７でもいずれもほとんどなく、非常に良い良上の結果が得られ、更に、比較例５、８、１４、１５ではわずかに認められたが、画像に実質の影響を与えない程度であり、良の結果が得られ、更に、比較例９、１０、１８〜２０ではかなり認められ、不良の結果が得られた。
【００５８】
以上の結果から、めっきの膜厚のばらつき（高さのばらつき）が小さいとともに、濃度のばらつきが小さいめっきの種類は、無電解Ｎｉめっきが最も良く、以下、電解Ｎｉめっき、無電解Ｃｕめっき、無電解Ｚｎめっき、電解Ｃｕめっき、電解Ｚｎめっきの順に良いことが確認された。なお、実用に供し得るのは、無電解Ｎｉめっき、電解Ｎｉめっき、無電解Ｃｕめっき、および無電解Ｚｎめっきである。特に、無電解Ｎｉめっきおよび電解Ｎｉめっきは、めっきの膜厚のばらつきおよび濃度のばらつきがともにきわめて小さいので、実用上最も好ましい。
【００５９】
（ディップ法塗布による像担持体とスプレー法塗布による像担持体との比較）
実施例１０〜１１および比較例２１〜２２では、ディップ法塗布による像担持体とスプレー法塗布による像担持体の比較検討を行った。各実施例および各比較例におけるめっきの種類および塗布方法をそれぞれ表３に示す。
【００６０】
【表３】

【００６１】
塗布方法による像担持体との比較試験に用いた書込ヘッドおよび像担持体は次のようにして作製した。すなわち、ＦＰＣに、各実施例および各比較例について表３に示す金属めっきを同じく３に示すめっき法でめっきを行って、それぞれ書込電極３ｂの凸部を形成する。次いで、エッチングを行って、配線間距離４２μｍおよび配線幅４２μｍの凸部付きの配線パターンを作製することで、書込ヘッドを製造した。その場合、表３に示すように金属めっきのめっき厚を、各実施例および各比較例のいずれに対しても１０μｍとした。
【００６２】
また、試験に用いた像担持体は、直径φ３０ｍｍのドラムで、誘電性樹脂としてのポリカーボネート樹脂に導電性微粒子としてのＭｏ微粒子を混合したドラムを採用した。膜厚は２０μｍとし、ポリカーボネート樹脂とＭｏとの混合比は２．５：０．８（重量比）とした。本実施例として採用したこの像担持体は、図７に示す単層型のドラムである。そして、ポリカーボネート樹脂とＭｏ微粒子とを混合した塗布液を基材にディップ法とスプレー法とにより塗布した。各塗布法による表面粗さのプロフィルは図８に示すとおりである。図８から明らかなように、表面粗さの振れはスプレー塗布の方が大きいことが分かる。
更に、ドラム幅は紙Ａ４相当の幅とし、書込ヘッドの印字幅は１８０ｍｍとした。更に、像担持体の周速は１００ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００６３】
そして、このように製造された書込ヘッドおよび像担持体を用い、縦万線画像パターン、横万線画像パターンを書込ヘッドにより像担持体上に静電潜像として書き込み、像担持体上の静電潜像を非磁性一成分トナーを用いて現像装置で現像し、このトナー像を転写ローラ上に搬送されるＡ４紙に転写した。そして、紙に転写されたトナー像の画像データのＯ．Ｄ．値を測定すること、および目視による濃度のばらつきを観察することで、各実施例および各比較例について比較検討を行った。その場合、Ｏ．Ｄ．値は、Ｘ−ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−ｒｉｔｅ社製）を用い２て測定した。また、膜厚はダイヤルゲージで測定した。更に、目視による濃度のばらつきの評価方法は前述と同様である。表３にそれらの結果を示す。
【００６４】
表３に示すように、書込電極３ｂの凸部のめっきの種類は、実施例１１および比較例２１がＮｉの無電解めっきであり、また実施例１２および比較例２２がＮｉの電解めっきである。
また、像担持体の塗布は、実施例１１および１２がディップ塗布であり、また、比較例２１および２２がスプレー塗布である。
【００６５】
更に、トナー像の左右のＯ．Ｄ．値を測定し、Ｏ．Ｄ．値の左右差を求めた。実施例のＯ．Ｄ．値の左右差は、それぞれ、実施例１１および１２では０．０１および０．０２ときわめて小さい。これに対して、比較例のＯ．Ｄ．値の左右差は、それぞれ、比較例２１および２２では０．１１および０．２０と、実施例１１および１２より大きい。
【００６６】
更に、目視による濃度のばらつきは、実施例１１および１２ではいずれもほとんどなく、良の結果が得られ、また、比較例２１および２２ではいずれもかなり認められ、不良の結果が得られた。
以上の結果から、良好な濃度の画像を得るための像担持体の塗布は、ディップ塗布の方がスプレー塗布よりも良いことが確認された。
【００６７】
（ディップ塗布およびスプレー塗布による像担持体とめっきによる書込ヘッドとの当接方向の比較）
実施例１３〜２２および比較例２３〜４２では、ディップ塗布による像担持体とめっきによる書込ヘッドとの当接方向の比較検討を行った。各実施例および各比較例におけるめっきの種類および塗布方法をそれぞれ表４ないし表６に示す。
【００６８】
【表４】

【００６９】
【表５】

【００７０】
【表６】

【００７１】
実施例の書込ヘッドのめっきの種類は、実施例１３ないし１７では無電解Ｎｉめっきであり、また実施例１８ないし２２では電解Ｎｉめっきである。
また、ディップ塗布による像担持体とめっきによる書込ヘッドとの当接方向の比較試験に用いた像担持体は、図８に示すプロフィルを有するディップ塗布およびスプレー塗布による像担持体と同じである。その場合、実施例の像担持体は、実施例１３および実施例１８では導電性微粒子としてＭｏ微粒子を用いたディップ塗布、また、実施例１４および実施例１９では導電性微粒子としてＷ微粒子を用いたディップ塗布、更に、実施例１５および実施例２０では導電性微粒子としてＴａ微粒子を用いたディップ塗布、更に、実施例１６および実施例２１では導電性微粒子としてＡｕ微粒子を用いたディップ塗布、更に、実施例１７および実施例２２では導電性微粒子としてＰｔ微粒子を用いたディップ塗布である。
【００７２】
一方、比較例の書込ヘッドのめっきの種類は、実施例２３ないし３２では無電解Ｎｉめっきであり、また実施例３３ないし４２では電解Ｎｉめっきである。
また、比較例の像担持体は、比較例２３および比較例３３では導電性微粒子としてＭｏ微粒子を用いたディップ塗布、比較例２４および比較例３４では導電性微粒子としてＷ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例２５および比較例３５では導電性微粒子としてＴａ微粒子を用いたディップ塗布、比較例２６および比較例３６では導電性微粒子としてＡｕ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例２７および比較例３７では導電性微粒子としてＰｔ微粒子を用いたディップ塗布、比較例２８および比較例３８では導電性微粒子としてＭｏ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例２９および比較例３９では導電性微粒子としてＷ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例３０および比較例４０では導電性微粒子としてＴａ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例３１および比較例４１では導電性微粒子としてＡｕ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例３２および比較例４２では導電性微粒子としてＰｔ微粒子を用いたスプレー塗布である。
【００７３】
また、書込ヘッドと像担持体との当接方向は、実施例１３〜２２では図６（ａ）に示すＮｉめっきからなる凸部の高さ（めっき厚）の小さい（低い）側が像担持体２の膜厚の大きい側に、またＮｉめっきの凸部の高さの大きい（高い）側が像担持体２の膜厚の小さい側に当接する方向、つまり高さ勾配および膜厚勾配が互いに逆方向の当接方向であり、比較例２３〜２７および比較例３３〜３７では図６（ｂ）に示すＮｉめっきの凸部の高さの低い側が像担持体２の膜厚の小さい側に、またＮｉめっきの凸部の高さの大きい側が像担持体２の膜厚の大きい側に当接する方向、つまり膜厚勾配が同方向の当接方向である。更に、比較例２８〜３２および比較例３８〜４２ではスプレー塗布であるため、当接方向は方向性がない。
【００７４】
更に、本実験で用いた実験装置、実験方法、測定装置、測定方法および評価方法は、いずれも前述の（めっきの種類による書込ヘッドの比較）および（ディップ法塗布による像担持体とスプレー法塗布による像担持体との比較）と同じであり、同様にして、紙に転写されたトナー像の画像データのＯ．Ｄ．値を測定すること、および目視による濃度のばらつきを観察することで、各実施例および各比較例について比較検討を行った。その場合、トナー像の左右のＯ．Ｄ．値を測定し、Ｏ．Ｄ．値の左右差を求めた。表４ないし表６にそれらの結果を示す。
【００７５】
実施例のＯ．Ｄ．値の左右差は、それぞれ、実施例１３〜２２では０．０１〜０．０３ときわめて小さい。これに対して、比較例のＯ．Ｄ．値の左右差は、それぞれ、比較例２３〜２７および比較例３３〜３７では０．０８〜０．１０と比較的大きく、また、比較例２８〜３２および比較例３８〜４２では０．２１〜０．３０とかなり大きい。
【００７６】
更に、目視による濃度のばらつきは、実施例１３〜２２ではいずれもほとんど認められなく、良上の結果が得られ、また、比較例２３〜２７および比較例３３〜３７でもいずれも少ししか認められなく、良の結果が得られ、更に比較例２８〜３２および比較例３８〜４２ではかなり認められ、不良の結果が得られた。
【００７７】
以上の結果から、良好な濃度の画像を得るための像担持体と書込ヘッドとの当接方向は、ディップ塗布による像担持体で図６（ａ）に示す当接方向が最も良く、次いでディップ塗布による像担持体で図６（ｂ）に示す当接方向が良く、スプレー塗布による像担持体で当接方向の方向性がないのが最も悪いことが確認された。なお、図６（ｂ）に示す当接方向の場合も実用に供し得るが、良好な濃度の画像を安定して得るためには、図６（ａ）に示す当接方向が実用上最も好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態の例の基本構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の部分斜視図である。
【図３】図１における矢印ＩＩＩ方向からみた像担持体の部分拡大図である。
【図４】この例の一部を模式的に示す部分図である。
【図５】ディップ法による塗膜形成を説明する図である。
【図６】書込ヘッドと像担持体との当接方向を示し、（ａ）は互いに膜厚勾配が逆方向である当接方向を示す図、（ｂ）は互いに膜厚勾配が同方向である当接方向を示す図である。
【図７】誘電層の全体に導電性微粒子を独立分散させた単層型の像担持体の部分断面図である。
【図８】ディップ法による塗膜形成とスプレー法による塗膜形成とにおける像担持体のプロフィルを示す図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…像担持体、２ａ…基材、２ｂ…誘電性樹脂、２ｅ…導電性微粒子、３…書込装置、３ａ…基材、３ｂ，３ｂ_１，３ｂ_２…書込電極、３ｄ…書込ヘッド部、３ｄ_１，３ｄ_２…書込ヘッド、４…現像装置、５…転写材、６…転写装置、７…クリーナ、８…ドライバＩＣ、９…導電パターン

Claims

静電潜像が形成される像担持体に前記静電潜像を書き込む複数の書込電極が可撓性の基材に主走査方向に独立して配置されて構成される書込ヘッドにおいて、
前記複数の書込電極は、それぞれ、前記可撓性の基材に独立に配線された電極部上にニッケルめっき（Ｎｉめっき）により形成された凸部からなることを特徴とする書込ヘッド。
前記Ｎｉめっきは無電解めっきで行われることを特徴とする請求項１記載の書込ヘッド。
請求項１または２記載の書込ヘッドと、前記像担持体と、前記像担持体の前記静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを少なくとも備え、
前記像担持体が、誘電性樹脂に導電性微粒子を独立分散させた塗布液を像担持体の基材にディップ法によりコーティングしたコーティング膜を有し、
前記書込電極が前記像担持体のコーティング膜に接触して前記静電潜像を書き込むことを特徴とする画像形成装置。
前記書込ヘッドは、その前記凸部の高さ勾配と前記像担持体のコーティング膜の膜厚勾配とが互いに逆方向となる当接方向で前記像担持体のコーティング膜に接触して配置されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記導電性微粒子は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｕ、Ｐｔのいずれか１つからなることを特徴とする請求項３または４記載の画像形成装置。