【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、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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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、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。
【００１０】
【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の発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、この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ている画像形成装置において、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金属めっきにより形成された凸部からなり、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コーティングしたコーティング膜を有し、前記書込ヘッド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、前記書込ヘッドが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。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記金属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。
更に、請求項３の発明は、前記金属めっきが、ＮｉめっきまたはＣｕめっきであることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、前記像担持体のコーティング膜はディップ法でコーティング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。
【００１２】
【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５の各発明の画像形成装置によれば、金属めっきで形成された書込電極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、すなわち凸部の高さの高い側がコーティング膜の膜厚の小さい側に当接し、かつ凸部の高さの低い側がコーティング膜の膜厚の大きい側に当接する当接方向で、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。
【００１３】
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。したがって、書込ヘッドをより一層均一にかつより一層安定して像担持体に当接させることができ、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。
【００１４】
また、請求項３の発明によれば、書込電極の凸部をＮｉめっきまたはＣｕめっきにより形成しているので、ＮｉめっきまたはＣｕめっきの濃度勾配がともに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めっきまたはＣｕ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。
【００１５】
更に、請求項４の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、スプレー法等の従来の他の塗布法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、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、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。
【００１６】
更に、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。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、１０１５Ω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。
【００２２】
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１０１０Ω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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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２ｅ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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
図１および図２に示すように、書込装置３は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
そして、基材３ａの自由端側の１列目の複数の書込電極３ｂ１により１列目の書込ヘッド３ｄ１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３ｂ２により２列目の書込ヘッド３ｄ２が構成されている。これらの２列の書込ヘッド３ｄ１，３ｄ２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。
【００３２】
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３ｂ１および基材３ａの固定支持側の２列目の書込電極３ｂ２において、互いに隣接する各書込電極３ｂ１，３ｂ２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。
【００３３】
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３ｂ１，３ｂ２が形成されている。これらの書込電極３ｂ１，３ｂ２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３ｂ１，３ｂ２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。
【００３４】
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３ｂ１，３ｂ２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３ｂ１，３ｂ２の先端が像担持体２に強く当接して、各書込電極３ｂ１，３ｂ２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。
【００３５】
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３ｂ１，３ｂ２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。
【００３６】
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３ｂ１，３ｂ２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。
【００３７】
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３ｄ１，３ｄ２の各書込電極３ｂ１，３ｂ２にそれぞれ所定の電圧Ｖ１，Ｖ２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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、書込電極３ｂの電気抵抗は所定の抵抗領域（例えば、１０１０Ω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。
【００４２】
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３ｂ１，３ｂ２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３ｂ１，３ｂ２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。
【００４３】
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３ｂ１，３ｂ２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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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２ｅ２ｅ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。
【００５１】
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、実施例１１〜１５がＣｕの無電解めっき、実施例１６〜１８がＣｕの電解めっき、比較例１〜５がＺｎの無電解めっき、比較例６〜１０がＺｎの電解めっきである。
【００５２】
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、実施例１１〜１５のＣｕの無電解めっき、実施例１６〜２０のＣｕの電解めっき、比較例１〜５のＺｎの無電解めっき、比較例６〜１０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。
【００５３】
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。更に、実施例１１〜１５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めっきより大きいがそれでも比較的小さく、また、実施例１６〜１８の電解Ｃｕめっきでは、０．５μｍ〜１．２μｍとＮｉめっきより大きいがそれでも比較的小さい。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り、更に、比較例６〜１０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。
【００５４】
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。更に、実施例１１〜１５の無電解Ｃｕめっきでは、０．０３〜０．１とＮｉめっきより大きいがそれでも比較的小さく、また、実施例１６〜１８の電解Ｃｕめっきでは、０．０５〜０．１１とＮｉめっきより大きいがそれでも比較的小さい。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６〜５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。
【００５５】
更に、目視による濃度のばらつきは、実施例１〜１４、１６〜１７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ないし３、６、７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、実施例１５、１８、比較例４、５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８〜９ではかなり認められ、不良の結果が得られた。
【００５６】
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、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。
【００５７】
（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１８〜１９および比較例１１〜１２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。
【００５８】
【表３】
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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１９および比較例１１がＮｉの無電解めっきであり、また実施例２０および比較例１２がＮｉの電解めっきである。
また、像担持体の塗布は、実施例１９および２０がディップ塗布であり、また、比較例１１および１２がスプレー塗布である。
【００６３】
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１９および２０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１１および１２では０．１１および０．２０と、実施例１９および２０より大きい。
【００６４】
更に、目視による濃度のばらつきは、実施例１９および２０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１１および１２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。
【００６５】
（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２１〜３０および比較例１３〜３２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。
【００６６】
【表４】
【００６７】
【表５】
【００６８】
【表６】
【００６９】
実施例の書込ヘッドのめっきの種類は、実施例２１ないし２５では無電解Ｎｉめっきであり、また実施例２６ないし３０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２１および実施例２６では導電性微粒子２ｅとしてのＭｏ微粒子を用いたディップ塗布、また、実施例２２および実施例２７では導電性微粒子２ｅとしてのＷ微粒子を用いたディップ塗布、更に、実施例２３および実施例２８では導電性微粒子２ｅとしてのＴａ微粒子を用いたディップ塗布、更に、実施例２４および実施例２９では導電性微粒子２ｅとしてのＡｕ微粒子を用いたディップ塗布、更に、実施例２５および実施例３０では導電性微粒子２ｅとしてＰｔ微粒子を用いたディップ塗布である。
【００７０】
一方、比較例の像担持体は、比較例１３および比較例２３では導電性微粒子２ｅとしてのＭｏ微粒子を用いたディップ塗布、比較例１４および比較例２４では導電性微粒子２ｅとしてのＷ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例１５および比較例２５では導電性微粒子２ｅとしてのＴａ微粒子を用いたディップ塗布、比較例１６および比較例２６では導電性微粒子２ｅとしてのＡｕ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例１７および比較例２７では導電性微粒子２ｅとしてのＰｔ微粒子を用いたディップ塗布、比較例１８および比較例２８では導電性微粒子２ｅとしてのＭｏ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例１９および比較例２９では導電性微粒子２ｅとしてのＷ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例２０および比較例３０では導電性微粒子２ｅとしてのＴａ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例２１および比較例３１では導電性微粒子２ｅとしてのＡｕ微粒子を用いたスプレー塗布、比較例２２および比較例３２では導電性微粒子２ｅとしてのＰｔ微粒子を用いたスプレー塗布である。
【００７１】
また、書込ヘッドと像担持体との当接方向は、実施例２１〜３０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１３〜１７および比較例２３〜２７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１８〜２２および比較例２８〜３２ではスプレー塗布であるため、当接方向は方向性がない。
【００７２】
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。
【００７３】
実施例のＯ．Ｄ．値の左右差は、それぞれ、実施例２１〜３０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１３〜１７および比較例２３〜２７では０．０８〜０．１０と比較的大きく、また、比較例１８〜２２および比較例２８〜３２では０．２１〜０．３０とかなり大きい。
【００７４】
更に、目視による濃度のばらつきは、実施例２１〜３０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１３〜１７および比較例２３〜２７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１８〜２２および比較例２８〜３２ではかなり認められ、不良の結果が得られた。
【００７５】
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２ｅ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…誘電層、２ｅ…導電性微粒子、３…書込装置、３ａ…基材、３ｂ，３ｂ１，３ｂ２…書込電極、３ｄ…書込ヘッド部、３ｄ１，３ｄ２…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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of an image forming apparatus using a write head configured by supporting a plurality of write electrodes for writing an electrostatic latent image on an image carrier on a flexible base material.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a printer, a charging device generally charges the surface of a photoconductor uniformly, and a laser beam or LED lamp light is applied to the uniformly charged surface of the photoconductor. By exposing the light from the exposure device, an electrostatic latent image is written on the surface of the photoconductor. Then, the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor is developed by a developing device to form a developer image on the surface of the photoreceptor, and the developer image is transferred to a transfer material such as paper by a transfer device, and the image is formed. Has formed.
In such a conventional general image forming apparatus, since the exposure apparatus, which is a writing apparatus for the electrostatic latent image, includes a laser light generating apparatus or an LED lamp light generating apparatus, the image forming apparatus is large-sized. And it has a complicated configuration.
[0003]
Therefore, as a device for writing an electrostatic latent image, by writing an electrostatic latent image on the surface of the image carrier using electrodes, the device can be made smaller and simpler without using laser light or LED lamp light. (For example, refer to Patent Document 1).
The image forming apparatus disclosed in Patent Literature 1 supports a plurality of writing electrodes arranged on a flexible base material in the direction of the rotation axis (main scanning direction) of a drum-shaped image carrier 2. These writing electrodes are brought into contact with the surface of the charge injection layer of the image carrier with a small pressing force by the elastic force of the base material. Then, a predetermined voltage is supplied to a corresponding writing electrode by an input signal of image information to charge the surface of the charge injection layer of the image carrier, thereby forming an electrostatic latent image on the image carrier. I have. In this case, the writing electrode is brought into contact with the image carrier with a small pressing force by the elastic force of the base material, thereby stabilizing the contact of the writing electrode with the image carrier and allowing the writing electrode to contact the image carrier. The writing of the latent image is performed stably and reliably.
[0004]
Patent Document 1 discloses metals such as titanium, zinc, iron, copper, Ni, and platinum as write electrode materials, and discloses a method of providing a write electrode on a flexible base material. A method in which a concave portion corresponding to the shape of the writing electrode is formed on the surface of the base material by a method such as etching, and the concave portion is filled with a writing electrode material by a method such as vacuum deposition or plating, or a method in which the material is formed on the base material. A method is disclosed in which a metal foil is adhered or a metal film is laminated by vapor deposition, plating or the like and then patterned into an electrode shape.
[Patent Document 1]
JP-A-2002-229223 (paragraph numbers [0027] and [0028])
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the writing electrode is set in the plane of the flexible base material, the writing electrode does not stably contact the image carrier. Therefore, it is preferable that the write electrode is formed as a convex portion protruding from the plane of the flexible base material. Therefore, when the convex portion of the write electrode is simply formed by plating a metal film, the height of the convex portion constituting the write electrode varies or a height gradient of the convex portion occurs. When the height of the convex portion of the writing electrode varies as described above, the contact of the writing electrode with the image carrier becomes unstable, and the latent image is partially formed on the electrostatic latent image written on the image carrier. Unevenness occurs and a good electrostatic latent image cannot be obtained.
[0006]
In addition, when the convex portion of the writing electrode is formed by the electrolytic plating method, a height gradient occurs in the convex portion. When the writing electrodes having such a height gradient are brought into contact with the image carrier, a plurality of writing electrodes arranged in the main scanning direction uniformly and stably contact the image carrier. It becomes difficult. For this reason, a difference occurs in the contact pressure of the plurality of writing electrodes with the image carrier, and uneven density occurs in both the written electrostatic latent image and its toner image.
[0007]
On the other hand, conventionally, an image carrier is manufactured by applying a coating solution to a base material by a dipping method. However, in the application by the dipping method, the thickness of a coating film is slightly uneven.
This film thickness unevenness is very small as compared with the film thickness unevenness by other coating methods such as the conventional spray method, but has a slight film thickness gradient in a certain direction as a peculiar phenomenon of the coating by the dip method. are doing. For this reason, when the writing electrodes are brought into contact with the image carrier having such a film thickness gradient, the plurality of writing electrodes arranged in the main scanning direction are uniformly and stably formed. It is difficult to contact the body. For this reason, similarly to the above, a difference occurs in the contact pressure of the plurality of writing electrodes with the image carrier, and uneven density occurs in both the written electrostatic latent image and its toner image.
[0008]
Moreover, if the contact pressure of the writing electrode has a left-right variation in the contact pressure in the main scanning direction of the image carrier (the axial direction of the image carrier), the writing head will be skewed, and good and accurate. It is difficult to form an electrostatic latent image.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to allow a writing electrode to be imaged even when there is a height gradient of a projection of the writing electrode and a film thickness gradient of an image carrier. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a good electrostatic latent image by bringing the carrier into more uniform and stable contact with a carrier.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, an image forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a plurality of writing electrodes for writing the electrostatic latent image on the image carrier. An image including at least a writing head configured to be independently arranged in a main scanning direction on a flexible base material and a developing device configured to develop the electrostatic latent image on the image carrier with a developer; In the forming apparatus, the plurality of write electrodes each include a convex portion formed by metal plating on an electrode portion independently wired on the flexible base material, and the image carrier has a dielectric property. The image bearing member has a coating film in which a coating solution in which conductive fine particles are independently dispersed in a resin is coated on a substrate of the image bearing member, and a height gradient of the convex portion of the writing head and a film of the coating film of the image bearing member In the contact direction where the thickness gradients are opposite to each other, It is characterized in that it is disposed in contact with the coating film of the Kizo carrier.
[0011]
The invention of claim 2 is characterized in that the metal plating is performed by electroless plating.
Further, the invention of claim 3 is characterized in that the metal plating is Ni plating or Cu plating.
Further, the invention according to claim 4 is characterized in that the coating film of the image bearing member is coated by a dip method.
Further, the invention of claim 5 is characterized in that the conductive fine particles are made of any one of Mo, W, Ta, Au, and Pt.
[0012]
Function and Effect of the Invention
According to the image forming apparatus of the first and fifth aspects of the present invention, the height gradient of the convex portion of the write electrode formed by metal plating and the thickness gradient of the coating film of the image carrier are reduced. Are opposite to each other, that is, the side with the higher height of the protrusion contacts the side with the smaller thickness of the coating film, and the side with the lower height of the protrusion touches the side with the larger thickness of the coating film. Since the writing head is in contact with the coating film of the image carrier in the contacting direction, the writing head can be more uniformly and stably contacted with the image carrier. A good electrostatic latent image can be more effectively and stably formed.
[0013]
In particular, according to the second aspect of the present invention, by performing Ni plating by electroless plating, it is possible to effectively reduce variations in the plating height (height of the convex portion). Therefore, the writing head can be more uniformly and stably brought into contact with the image carrier, and a good electrostatic latent image can be formed more effectively and stably.
[0014]
According to the third aspect of the present invention, since the convex portion of the writing electrode is formed by Ni plating or Cu plating, the concentration gradient of Ni plating or Cu plating is relatively small, so that the height of the convex portion is reduced. (Variation in film thickness) can be suppressed. Thereby, each writing electrode can be uniformly and stably brought into contact with the image carrier 2. Therefore, a good latent image can be stably formed by using the write electrode including the convex portion formed by Ni plating or Cu plating.
[0015]
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, since the image carrier has a coating on which an electrostatic latent image is formed by being coated by a dip method, other conventional methods such as a spray method are used. The film thickness unevenness and the film thickness gradient can be reduced as compared with the image carrier 2 manufactured by the coating method. Thereby, a good electrostatic latent image can be formed more effectively and stably, and a toner image having a good density can be formed stably.
[0016]
Further, according to the invention of claim 5, any one of Mo, W, Ta, Au, and Pt is used as the conductive fine particles. Since these metals have higher dispersibility than other metals, the variation in film thickness when the image carrier is formed can be made relatively small. Therefore, a good electrostatic latent image can be formed more effectively and stably.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a diagram schematically showing a basic configuration of an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a partial perspective view of the image forming apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an arrow III in FIG. FIG. 4 is a partial enlarged view of the image bearing member viewed from the direction, and FIG.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, an image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention includes an image carrier 2 provided so as to be able to advance (rotate) and on which an electrostatic latent image and a developer image are formed. A writing device 3 that contacts the image carrier 2 and writes an electrostatic latent image on the image carrier 2, and carries and conveys the electrostatic latent image on the image carrier 2 to a developing roller 4 a that is a developer carrier And a transfer device 6 for transferring the developer image on the image carrier 2 developed by the developing device 4 to a transfer material 5 such as paper by a transfer roller 6a. And a cleaner 7 having a cleaning blade 7 a for removing the transfer residual toner on the image carrier 2 and cleaning the image carrier 2.
In the following description, the image carrier 2 is described as being grounded, but this is for convenience of description, and the present invention is not limited to the image carrier 2 being grounded.
[0019]
The image carrier 2 is located near the center and is made of a grounded conductive material such as aluminum, a base material 2a, and a dielectric layer 2b formed of a dielectric resin formed on the outer periphery of the base material 2a. The charge injection layer 2c made of a conductive film formed on the surface of the dielectric layer 2b is formed in a drum shape. The image carrier 2 can be formed in a belt shape.
[0020]
As shown in FIG. 3, the charge injection layer 2c includes, for example, a large number of charge injection sections 2d which are electrically independent and dispersed in the surface layer of the dielectric layer 2b. These multiple charge injection portions 2d constitute, for example, a conductive sea-island structure, such as an island floating in the sea, composed of locally conductive portions that are electrically independently dispersed. The surface of each charge injection portion 2d is flush with or substantially flush with the surface other than the charge injection portion 2d, that is, the surface of the surface portion of the dielectric layer 2b.
[0021]
The dielectric layer 2b plays a role inside the capacitor and needs to have a function of placing a charge on the charge injection portion 2d of the image carrier 2, so that it is set to a predetermined electric resistance (for example, 10 15 Ω or less). Preferably. The dielectric material used for the dielectric layer 2b includes polyester resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, fluorine resin, cellulose, vinyl chloride resin, polyurethane resin, acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, alkyd resin, vinyl chloride-vinyl acetate. Resins such as a copolymer resin and a polyamide resin (nylon) can be used.
[0022]
On the other hand, as a material of the charge injection portion 2d, a material of a resistance region (for example, a maximum of about 10 10 Ω or less) whose electric resistance is smaller than the dielectric layer 2b is used. In this case, if the electric resistance of the charge injection unit 2d is too large, the writing is affected by a time constant delay and a latent image writing failure occurs. Therefore, the electric resistance of the charge injection unit 2d decreases as the process speed increases. Is more preferred.
[0023]
As the conductive material used for the charge injection portion 2d, a conductive resin or a conductive filler is used. Materials used for these conductive resins / conductive fillers include polyacetylene doped with iodine to form a polymer complex, polythiofin doped with iodine to form a polymer complex, and polypyrrole doped with iodine. Conductive fine particles of a conductive polymer powder such as those formed into a polymer complex by using a polymer complex, and those obtained by combining appropriate materials can be used. In this case, the resistance is adjusted by setting the content of the conductive fine particles / conductive filler to 10 to 100% wt.
[0024]
When any one of Mo, W, Ta, Au and Pt is used as the conductive fine particles 2e used in the charge injection portion 2d, the dispersibility is higher than that of other metal fine particles. These metals are preferable for the image carrier 2 of the image forming apparatus using the contact-type writing head 3d as in the present invention because the thickness variation can be made relatively small.
[0025]
Note that the charge injection layer 2c does not necessarily need to have a configuration in which a large number of conductive fine particles 2e are independently dispersed and arranged in a sea-island structure on the surface of the dielectric layer 2b as described above. If the configuration is such that writing of an electrostatic latent image can be performed, for example, the charge injection layer 2c may be constituted by the dielectric layer 2b itself by independently dispersing a large number of conductive fine particles 2e throughout the dielectric layer 2b. It can also be set as a simple structure.
[0026]
Further, the image carrier 1 thus configured is manufactured by forming a coating film (coating film) of the dielectric layer 2b and the charge injection layer 2c on the outer peripheral surface of the base material 2a by the dipping method shown in FIG. be able to. This dipping method is a conventionally known coating film forming method. After dipping the base material 2a in the coating liquid, the base material 2a is pulled up to form a coating film in which the coating liquid is coated on the surface of the base material 2a. It is a method of forming.
[0027]
6A and 6B, a slight film thickness unevenness and a film thickness gradient are also generated by the dip coating method. It is smaller than a coating film forming method by a method or the like.
The image carrier 2 is driven by a motor (not shown) to rotate clockwise as indicated by an arrow in FIG.
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 2, the writing device 3 has a high insulation property such as FPC (abbreviation of Flexible Print Circuit), or PET (abbreviation of polyethylene terephthalate, hereinafter referred to as PET). A soft and elastic flexible base material 3a, which is supported by the base material 3a and lightly pressed against the image carrier 2 with a weak elastic restoring force due to the bending of the base material 3a to come into contact with the electrostatic latent image; A plurality of write electrodes 3b for writing the data, a fixed support portion 3c for fixedly supporting an end of the base material 3a opposite to the write electrode 3b to an image forming apparatus main body (not shown), and a base material 3a. A driver IC (hereinafter, also simply referred to as a driver) 8 for controlling the operation of the supported writing electrode 3b.
[0029]
The substrate 3a is formed in a rectangular plate shape having a length substantially equal to the axial length of the charge injection layer 2c of the image carrier 2 in the axial direction (width direction) of the image carrier 2. The base material 3a is provided so as to extend from the left side in FIG. 1 in the same direction as the traveling direction (rotation direction; clockwise direction indicated by an arrow in FIG. 1) of the image carrier 2. The substrate 3a can be provided so as to extend from the right side in FIG. 1 so as to face the traveling direction of the image carrier 2.
[0030]
As shown in FIG. 2, a write head 3d is provided on the free end side (downstream in the traveling direction of the image carrier 2) opposite to the fixed support side of the base material 3a. It has an arrangement pattern in which a plurality of write electrodes 3b are arranged in the axial direction (width direction) of the image carrier 2. In this arrangement pattern, a row in which a plurality of writing electrodes 3b are arranged independently and aligned in the axial direction of the image carrier 2 (direction orthogonal to the traveling direction of the image carrier 2; main scanning direction) is shown in FIG. Are set in two rows in the traveling direction of the image carrier 2 as shown in FIG.
[0031]
The write head 3d 1 in the first column of a plurality of writing electrodes 3b 1 of the first column on the free end side of the base member 3a is formed, also, a plurality of the second column of the fixed support side of the substrate 3a write head 3d 2 in the second column by writing electrodes 3b 2 is configured. These two rows of write heads 3d 1 and 3d 2 constitute a write head unit 3d of the image forming apparatus 1 of this example.
[0032]
As shown in FIG. 3 by a two-dot chain line, the writing electrodes 3b 2 of the second column of the fixed support side of the first row of the writing electrode 3b 1 and the substrate 3a of the free end side of the base material 3a, adjacent The writing electrodes 3b 1 and 3b 2 are arranged so as to overlap each other in a direction orthogonal to the axial direction of the image carrier 2 (that is, the traveling direction of the image carrier 2; the sub-scanning direction). In such an arrangement pattern of the write electrodes 3b, charges are injected from the write electrodes 3b to the charge injection portions 2d of the image carrier 2 or charges from the charge injection portions 2d of the image carrier 2 to the write electrodes 3b. A non-charged portion or a non-charge removing portion which is not written by injection is not formed, and the entire surface of the charge injection portion 2d of the image carrier 2 can be charged or discharged.
[0033]
As shown in FIGS. 2 and 4, a plurality of thin plate-shaped conductive patterns 9 having a rectangular cross section are electrically connected to each other on the base material 3a in the same manner as a conventional thin film pattern forming method such as etching. It is formed independently. Then, as shown in FIG. 4, the ends of the conductive pattern 9 on the free end side of the base material 3a are electrode portions, and writing electrodes 3b 1 and 3b 2 are formed on these electrode portions, respectively. . Each of the write electrodes 3b 1 and 3b 2 is formed on the electrode portion of the conductive pattern 9 by Ni plating as a columnar projection projecting from the base material 3a toward the image carrier 2. In this case, the Ni plating may be either electroless plating or electrolytic plating, but electroless plating is preferable because variation in the plating height (height of the convex portion) is small. These writing electrodes 3b 1, the 3b 2 tip is in contact simultaneously with the image carrier 2 by a smaller pressing force the elasticity of both the flexible backing 3a.
[0034]
By the way, even in this Ni plating, a concentration gradient (film thickness gradient) is generated as shown in FIGS. 6A and 6B, but the concentration gradient is smaller than the plating of other metals. On the other hand, a small film thickness gradient also occurs in the image carrier 2 manufactured by the dip method as described above. Therefore, as shown in FIG. 6B, the side with the smaller thickness of the Ni plating is the side with the smaller thickness of the image carrier 2, and the side with the larger thickness of the Ni plating is the larger thickness of the image carrier 2. When the first and second write electrodes 3b 1 and 3b 2 are in contact with the image carrier 2 , the tips of the write electrodes 3b 1 and 3b 2 on the side of the small thickness are weakly in contact with the image carrier 2 and the tips of the write electrodes 3b 1 and 3b 2 on the thick side are the same. The end of each of the writing electrodes 3b 1 , 3b 2 comes into non-uniform and unstable contact with the image carrier 2 by strongly contacting the image carrier 2. For this reason, there is a case where a good electrostatic latent image is not always formed.
[0035]
Therefore, as shown in FIG. 6A, the side with the smaller Ni plating thickness is on the side with the larger thickness of the image carrier 2, and the side with the larger Ni plating is the smaller thickness on the image carrier 2. So that it touches the side. This allows the tips of the write electrodes 3b 1 and 3b 2 to contact the image carrier 2 more uniformly and more stably irrespective of the thickness of the film, so that the contact pressure becomes uniform and good. A stable electrostatic latent image is stably formed.
[0036]
Further, as shown in FIGS. 2 and 4, a predetermined number of drivers 8 are provided on the upper surface of the substrate 3a so as to be aligned in the axial direction of the image carrier 2 (the width direction of the substrate 3a). 2 and FIG. 4 show only one driver 8 provided on the upper surface of the base material 3a.)
In this example, a plurality of sets in which a predetermined number of adjacent write electrodes 3b 1 and 3b 2 in each row are connected to one driver 8 are arranged in the axial direction of the image carrier 2 (the traveling direction of the image carrier 2). (An example of these sets is shown in FIG. 2). In this case, each driver 8 and each corresponding write electrode 3b are electrically connected independently by a conductive pattern 9 for each write electrode 3b. They are electrically connected by the same conductive pattern as the conductive pattern 9 formed on the material 3a.
[0037]
At the time of writing the latent image, the line data, the write timing signal, and the high-voltage power are supplied to each driver 8 through the conductive pattern. Predetermined voltages V 1 and V 2 are selectively supplied to the write electrodes 3b 1 and 3b 2 of the heads 3d 1 and 3d 2 via the conductive pattern 9, respectively.
The selective supply of these predetermined voltages to each write electrode 3b is the same as the selective supply disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, and is not directly related to the present invention, so that the description is omitted here. I do.
The driver 8 can be provided only on the lower surface of the substrate 3a, or can be provided on the upper and lower surfaces of the substrate 3a.
[0038]
The writing of the latent image on the image carrier 2 by the writing device 3 is performed by injecting charges between the charge injecting portion 2d and the writing electrode 3b. This is performed by contacting the writing electrode 3b with 2d. In this case, charge is injected into the charge injection portion 2d from the write electrode 3b as described above, or the charge is injected into the write electrode 3b from the charge injection portion 2d. In the case of (1), the image carrier 2 is charged and regular development is performed by the developing device 4, and in the latter case, the image carrier 2 is neutralized and the developing device 4 performs reverse development.
[0039]
The size of the conductive fine particles 2e used in the charge injection section 2d and the size of the writing electrode 3b greatly affect the formation of a latent image. That is, when the contact area of the writing electrode 3b with the charge injection layer 2c is larger than the cross-sectional area of the conductive fine particles 2e, the portion of the charge injection layer 2c into which charges are injected is the conductive fine particles 2e. Since the conductive fine particles 2e at the contact portions of the electrodes 3b are reliably charged, the electrostatic latent image written on the image carrier 2 can be reliably reproduced, and the accuracy of writing the latent image is improved.
Then, each writing electrode 3b of the writing device 3 comes into contact with the charge injection portion 2d, and the charge injection is predominantly performed between the writing electrode 3b and the charge injection portion 2d. .
[0040]
Note that the shape of the convex portion forming the writing electrode 3b is not limited to a columnar shape, but may be a part of a sphere, a cone, a truncated cone, an elliptic cylinder (a column having an elliptical cross section), or an elliptical cone ( Elliptical truncated cone, truncated elliptical truncated cone (elliptical truncated cone), elliptic cylinder (elliptical cylinder with elliptical cross section), long cone (elliptical cone with elliptical cross section) ), Truncated long cone, truncated cone with cross section of ellipse, triangular prism, triangular pyramid, truncated triangular pyramid, quadrangular prism, quadrangular pyramid, truncated quadrangular pyramid, truncated polygonal prism It can also be formed in the shape of a polygonal pyramid with five or more corners, a truncated polygonal pyramid with five or more corners, or the like.
[0041]
The electric resistance of the write electrode 3b is set to a predetermined resistance region (for example, 10 10 Ω or less). If the electric resistance is too large, as in the case of the charge injection section 2d, a latent image writing failure occurs due to the influence of the time constant delay at the write electrode 3b. Therefore, the electric resistance decreases as the process speed increases. Is more preferred.
[0042]
According to the image forming apparatus 1 of this example, the projections of the writing electrodes 3b formed by Ni plating are formed on the electrode portions of the conductive patterns 9 independently wired on the flexible base material 3a. Therefore, the electrical connection work between the write electrode 3b and the driver 8 is simplified, and the manufacture of the write head 3d is not required. Moreover, by performing Ni plating on the electrode portion of the wiring, it is possible to further suppress the variation in the height of the protrusion due to the plating.
In addition, since the projections of each of the write electrodes 3b 1 and 3b 2 are formed by Ni plating, the concentration gradient of Ni plating is relatively small, so that variation in the height of the projections (variation in film thickness) is suppressed. it can. Thereby, the write electrodes 3b 1 and 3b 2 can be uniformly and stably brought into contact with the image carrier 2. Therefore, a good latent image can be stably formed by using the writing electrode 3b formed of a convex portion formed by Ni plating, and as a result, a toner image can be formed well and stably.
[0043]
In particular, since the image carrier (drum, belt, etc.) 2 manufactured by the dip method has smaller film thickness unevenness and film thickness gradient than the image carrier 2 manufactured by the spray method or the like, the image carrier is manufactured by the dip method. By writing the latent image into the image carrier 2 by contacting the write electrodes 3b 1 and 3b 2 formed of the above-mentioned Ni plating with the convex portion, a good electrostatic latent image can be more effectively stabilized. Can be formed.
[0044]
Note that the image carrier 2 of the present invention is not limited to the above-described structure in which the charge injection layer 2c is formed on the surface of the dielectric layer 2b. For example, as shown in FIG. The present invention can also be applied to a single-layer type drum or belt in which the dielectric layer 2b and the charge injection layer are formed in a single layer on the outer periphery of the base material 2a in which the conductive fine particles 2e are independently dispersed.
[0045]
(Examples and Comparative Examples)
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described.
(Comparison of write heads by plating type)
In Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 20, various write heads were produced by plating methods and types of plating such as metals used for plating, and tests were performed using those write heads to perform comparative studies. Was. Tables 1 and 2 show the types of plating in Examples and Comparative Examples, respectively.
[0046]
[Table 1]
[0047]
[Table 2]
[0048]
The write head and the image carrier used in the comparison test of the write head according to the type of plating were manufactured as follows. That is, the metal plating shown in Tables 1 and 2 is applied to the FPC by the plating method shown in Tables 1 and 2 for each of Examples and Comparative Examples to form the convex portions of the write electrodes 3b. . Next, etching was performed to produce a wiring pattern with protrusions having a wiring distance of 42 μm and a wiring width of 42 μm, thereby manufacturing a write head. In this case, as shown in Tables 1 and 2, the plating thickness of the metal plating was set to 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, and 25 μm in each of Examples and Comparative Examples.
[0049]
The image carrier used in the test was a drum having a diameter of 30 mm, in which a polycarbonate resin as a dielectric resin was mixed with Mo fine particles as conductive fine particles 2e and was independently dispersed. The film thickness was 20 μm, and the mixing ratio between the polycarbonate resin and Mo was 2.5: 0.8 (weight ratio). The image carrier employed in this embodiment is a single-layer type drum shown in FIG. Further, the drum width was set to a width corresponding to paper A4, and the printing width of the writing head was set to 180 mm. Further, the peripheral speed of the image carrier was 100 mm / sec.
[0050]
Then, using the write head and the image carrier thus manufactured, a vertical line image pattern and a horizontal line image pattern are written as an electrostatic latent image on the image carrier by the write head. Was developed with a developing device using a non-magnetic one-component toner, and this toner image was transferred to A4 paper conveyed on a transfer roller. Then, the O.D. of the image data of the toner image transferred to the paper is used. D. By examining the values and visually observing the variation in the density, a comparative study was performed for each of the examples and the comparative examples. In that case, O. D. The value was measured using X-rite 938 (manufactured by X-rite). The thickness of the coating film (coating film) in which the dielectric resin 2b and the conductive fine particles 2e2e were independently dispersed was measured by a contact method using a dial gauge. That is, the outer diameter of the base material of the image carrier 2 before the formation of the coating film and the outer diameter of the image carrier 2 after the formation of the coating film are measured using a dial gauge, and the measured values of the image carrier 2 after the formation of the coating film are measured. The value obtained by subtracting the outer diameter of the base material of the image carrier 2 before the formation of the coating film from the outer diameter was set to a half value.
Furthermore, the evaluation method of the density variation by visual inspection is such that an evaluation test of a printed image is performed on 50 evaluators, and that when 45 or more are evaluated as good, the evaluation is good, and 40 or more are good. The evaluation was evaluated as good, and the others were evaluated as poor. Tables 1 and 2 show the results.
[0051]
As shown in Table 1 and Table 2, Examples 1 to 5 are Ni electroless plating, Examples 6 to 10 are Ni electrolytic plating, Examples 11 to 15 are Cu electroless plating, Examples 16 to 18 are electrolytic plating of Cu, Comparative Examples 1 to 5 are electroless plating of Zn, and Comparative Examples 6 to 10 are electrolytic plating of Zn.
[0052]
The plating thickness is the electroless plating of Ni of Examples 1 to 5, the electrolytic plating of Ni of Examples 6 to 10, the electroless plating of Cu of Examples 11 to 15, the electrolytic plating of Cu of Examples 16 to 20, In the electroless plating of Zn in Comparative Examples 1 to 5 and the electrolytic plating of Zn in Comparative Examples 6 to 10, the values were set to 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, and 25 μm, respectively, in the order of the numbers of Examples and Comparative Examples.
[0053]
The variation in the left and right heights of the example is as extremely small as 0.1 μm to 0.2 μm in the electroless Ni plating of Examples 1 to 5, and 0 in the electrolytic Ni plating of Examples 6 to 10, respectively. .2 μm to 0.3 μm, which is relatively small. Furthermore, in the electroless Cu plating of Examples 11 to 15, 0.5 to 0.6 μm (there is 1.2 μm, but this is considered to be a problem in measurement) is larger than Ni plating, but still relatively. In the case of electrolytic Cu plating in Examples 16 to 18, it is 0.5 μm to 1.2 μm, which is larger than Ni plating, but still relatively small. On the other hand, in the electroless Zn plating of Comparative Examples 1 to 5, the variation of the left and right heights of the comparative example tends to be larger than the electroless Cu plating of 0.6 μm to 0.7 μm, Furthermore, in the electrolytic Zn plating of Comparative Examples 6 to 10, the maximum tends to be 0.6 μm to 2.0 μm.
[0054]
Furthermore, the right and left O.D. D. The value was measured. D. The left-right difference between the values was determined. O. of Example D. The difference between the left and right values is as small as 0.00 to 0.01 in the electroless Ni plating of Examples 1 to 5, and 0.01 to 0. 0 in the electrolytic Ni plating of Examples 6 to 10, respectively. 02 is relatively small. Furthermore, in the electroless Cu plating of Examples 11 to 15, it is 0.03 to 0.1, which is larger than Ni plating, but is still relatively small. In the electrolytic Cu plating of Examples 16 to 18, it is 0.05 to 0. .11 and larger than Ni plating, but still relatively small. On the other hand, the O.D. D. The left and right differences in the values tend to be 0.01 to 0.04, which is smaller than the electroless Cu plating, in the electroless Zn plating of Comparative Examples 1 to 5, and the electrolytic Zn plating of Comparative Examples 6 to 5, respectively. In plating, the maximum tends to be 0.02 to 0.2.
[0055]
Furthermore, there was almost no visual variation in density in Examples 1 to 14 and 16 to 17 and very good results were obtained. In Comparative Examples 1 to 3, 6 and 7, And very good results were obtained. Further, although the results were slightly recognized in Examples 15 and 18 and Comparative Examples 4 and 5, the results did not substantially affect the image. In Comparative Examples 8 and 9, the results were considerably recognized, and poor results were obtained.
[0056]
From the above results, electroless Ni plating is the best type of plating that has a small variation in plating film thickness (variation in height) and small variation in concentration. It was confirmed that the order of electroless Zn plating, electrolytic Cu plating, and electrolytic Zn plating was good. In addition, electroless Ni plating, electrolytic Ni plating, electroless Cu plating, electrolytic Cu plating, and electroless Zn plating can be put to practical use. In particular, electroless Ni plating and electrolytic Ni plating are most practically preferable because both variations in plating film thickness and variations in concentration are extremely small.
[0057]
(Comparison between image carrier by dip coating and image carrier by spray coating)
In Examples 18 to 19 and Comparative Examples 11 to 12, a comparative study was performed on an image carrier by dip coating and an image carrier by spray coating. Table 3 shows types of plating and coating methods in each of the examples and comparative examples.
[0058]
[Table 3]
[0059]
The writing head and the image carrier used for the comparison test with the image carrier by the coating method were produced as follows. That is, the FPC is plated with the metal plating shown in Table 3 by the plating method shown in Table 3 for each of the examples and the comparative examples to form the convex portions of the write electrodes 3b. Next, etching was performed to produce a wiring pattern with protrusions having a wiring distance of 42 μm and a wiring width of 42 μm, thereby manufacturing a write head. In that case, as shown in Table 3, the plating thickness of the metal plating was set to 10 μm for each of the examples and the comparative examples.
[0060]
The image carrier used in the test was a drum having a diameter of φ30 mm, which was a mixture of a polycarbonate resin as a dielectric resin and Mo fine particles as conductive fine particles 2e. The film thickness was 20 μm, and the mixing ratio between the polycarbonate resin and Mo was 2.5: 0.8 (weight ratio). The image carrier employed in this embodiment is a single-layer type drum shown in FIG. Then, a coating solution obtained by mixing a polycarbonate resin and Mo fine particles was applied to a substrate by a dipping method and a spray method. The profile of the surface roughness by each coating method is as shown in FIG. As is clear from FIG. 8, it can be seen that the fluctuation of the surface roughness is larger in the case of spray coating.
Further, the drum width was set to a width corresponding to paper A4, and the printing width of the writing head was set to 180 mm. Further, the peripheral speed of the image carrier was 100 mm / sec.
[0061]
Then, using the write head and the image carrier thus manufactured, a vertical line image pattern and a horizontal line image pattern are written as an electrostatic latent image on the image carrier by the write head. Was developed with a developing device using a non-magnetic one-component toner, and this toner image was transferred to A4 paper conveyed on a transfer roller. Then, the O.D. of the image data of the toner image transferred to the paper is used. D. By examining the values and visually observing the variation in the density, a comparative study was performed for each of the examples and the comparative examples. In that case, O. D. The value was measured using X-rite 938 (manufactured by X-rite). The film thickness was measured with a dial gauge. Further, the method of visually evaluating the variation in density is the same as described above. Table 3 shows the results.
[0062]
As shown in Table 3, the types of plating of the protrusions of the write electrode 3b were such that Example 19 and Comparative Example 11 were Ni electroless plating, and Example 20 and Comparative Example 12 were Ni electrolytic plating. is there.
Examples 19 and 20 are applied by dip coating, and Comparative Examples 11 and 12 are applied by spray coating.
[0063]
Furthermore, the right and left O.D. D. The value was measured. D. The left-right difference between the values was determined. O. of Example D. The difference between the left and right values in Examples 19 and 20 is extremely small, 0.01 and 0.02, respectively. On the other hand, the O.D. D. The left-right difference between the values is 0.11 and 0.20 in Comparative Examples 11 and 12, and is larger than Examples 19 and 20, respectively.
[0064]
Furthermore, there was almost no visual variation in density in Examples 19 and 20, and good results were obtained. In Comparative Examples 11 and 12, both were considerably recognized, and poor results were obtained.
From the above results, it was confirmed that dip coating is better than spray coating for coating an image carrier for obtaining an image with good density.
[0065]
(Comparison of contact direction between image carrier by dip coating and spray coating and writing head by plating)
In Examples 21 to 30 and Comparative Examples 13 to 32, the contact direction between the image carrier by dip coating and the write head by plating was compared and studied. Tables 4 to 6 show plating types and coating methods in each of the examples and comparative examples.
[0066]
[Table 4]
[0067]
[Table 5]
[0068]
[Table 6]
[0069]
The type of plating of the write head of the embodiment is electroless Ni plating in Examples 21 to 25, and electrolytic Ni plating in Examples 26 to 30.
The image carrier used in the comparison test of the contact direction between the image carrier by dip coating and the write head by plating is the same as the image carrier by dip coating and spray coating having the profile shown in FIG. . In that case, the image carrier of the example is a dip coating using Mo fine particles as the conductive fine particles 2e in Examples 21 and 26, and W is used as the conductive fine particles 2e in Examples 22 and 27. Dip coating using fine particles, further, dip coating using Ta fine particles as conductive fine particles 2e in Examples 23 and 28, and Au fine particles as conductive fine particles 2e in Examples 24 and 29 In Example 25 and Example 30, dip coating was performed using Pt fine particles as the conductive fine particles 2e.
[0070]
On the other hand, the image carrier of the comparative example uses dip coating using Mo fine particles as conductive fine particles 2e in Comparative Examples 13 and 23, and uses W fine particles as conductive fine particles 2e in Comparative Examples 14 and 24. In Comparative Examples 15 and 25, dip coating using Ta fine particles as conductive fine particles 2e was performed, and in Comparative Examples 16 and 26, spray coating using Au fine particles as conductive fine particles 2e, Comparative Example 17 and Comparative Example 27, dip coating using Pt fine particles as conductive fine particles 2e, Comparative Examples 18 and 28 show spray coating using Mo fine particles as conductive fine particles 2e, and Comparative Examples 19 and 29 show dip coating. Spray coating using W fine particles as conductive fine particles 2e, and in Comparative Examples 20 and 30, conductive fine particles spray coating using Ta fine particles as e, spray coating using Au fine particles as conductive fine particles 2e in Comparative Examples 21 and 31, and Pt fine particles as conductive fine particles 2e in Comparative Examples 22 and 32. The spray coating used.
[0071]
In the embodiments 21 to 30, the contact direction between the writing head and the image carrier is such that the smaller (lower) side of the height (plating thickness) of the convex portion made of Ni plating shown in FIG. The direction in which the side of the body 2 where the film thickness is large and the side where the height of the Ni-plated projection is large (high) contacts the side where the thickness of the image carrier 2 is small, that is, the height gradient and the thickness gradient are mutually different. In the comparative examples 13 to 17 and 23 to 27, the lower side of the Ni-plated projection shown in FIG. 6B corresponds to the side where the thickness of the image carrier 2 is smaller. In addition, the direction in which the Ni-plated projection has a larger height is in contact with the image carrier 2 having a larger thickness, that is, the direction in which the film thickness gradient is the same. Further, in Comparative Examples 18 to 22 and Comparative Examples 28 to 32, the contact direction is not directional because of spray coating.
[0072]
Further, the experimental apparatus, the experimental method, the measuring apparatus, the measuring method, and the evaluation method used in this experiment are all described above (comparison of write heads by type of plating) and (image carrier by dipping method and spray method). (Comparison with an image carrier by coating), and in the same manner, the O.D. D. By examining the values and visually observing the variation in the density, a comparative study was performed for each of the examples and the comparative examples. In this case, the right and left O.D. D. The value was measured. D. The left-right difference between the values was determined. Tables 4 to 6 show the results.
[0073]
O. of Example D. The left and right difference between the values is extremely small, 0.01 to 0.03 in Examples 21 to 30, respectively. On the other hand, the O.D. D. The left and right difference between the values is relatively large, 0.08 to 0.10, in Comparative Examples 13 to 17 and Comparative Examples 23 to 27, and 0.21 to 0 in Comparative Examples 18 to 22, and Comparative Examples 28 to 32, respectively. It is quite large at 0.30.
[0074]
Further, the variation in the density by visual observation was hardly recognized in any of Examples 21 to 30, and good results were obtained. In Comparative Examples 13 to 17, and Comparative Examples 23 to 27, all were slightly recognized. However, good results were obtained, and in Comparative Examples 18 to 22 and Comparative Examples 28 to 32, the results were considerably recognized, and poor results were obtained.
[0075]
From the above results, the contact direction between the image carrier and the writing head for obtaining an image with good density is best in the contact direction shown in FIG. It was confirmed that the contact direction shown in FIG. 6B was good for the image carrier formed by dip coating, and that the image carrier formed by spray coating had no directivity in the contact direction. Although the contact direction shown in FIG. 6B can be used for practical use, the contact direction shown in FIG. 6A is most practically preferable in order to stably obtain an image having a good density. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a basic configuration of an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged view of the image carrier viewed from the direction of arrow III in FIG. 1;
FIG. 4 is a partial view schematically showing a part of this example.
FIG. 5 is a diagram illustrating the formation of a coating film by a dipping method.
6A and 6B show contact directions between the write head and the image carrier, wherein FIG. 6A shows contact directions in which the film thickness gradients are opposite to each other, and FIG. It is a figure which shows the contact direction which is.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a single-layer image carrier in which conductive fine particles 2e are independently dispersed throughout the dielectric layer.
FIG. 8 is a diagram showing profiles of an image carrier in forming a coating film by a dipping method and forming a coating film by a spraying method.
[Explanation of symbols]
1 ... image forming apparatus, 2 ... image bearing member, 2a ... substrate, 2b ... dielectric layer, 2e ... conductive particles, 3 ... writing device, 3a ... substrate, 3b, 3b 1, 3b 2 ... writing electrode , 3d ... write head, 3d 1, 3d 2 ... write head, 4 ... developing device, 5 ... transfer material 6 ... transfer device 7 ... cleaner, 8 ... driver IC, 9 ... conductive pattern
