JP4885806B2 - イオン発生素子の製造方法、イオン発生素子、帯電装置および画像形成装置 - Google Patents
イオン発生素子の製造方法、イオン発生素子、帯電装置および画像形成装置 Download PDFInfo
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以下、本発明のイオン発生素子、帯電装置およびこれを備えた画像形成装置についての一実施形態を、図1〜4に基づいて、具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
次に、本発明のイオン発生素子を用いた実施例、参考例および比較例について説明する。ここでは、イオン発生素子21のコート層6の作製方法とその特性との関係について説明する。まず、コート層6について、以下の作製条件(パラメータ)を変えてイオン発生素子(参考例1〜8、実施例1)および比較のためのイオン発生素子(比較例1)を作製し、これらを用いて、放電均一性、画質均一性、耐久性の3点について評価を行った。なお、各イオン発生素子は、上記実施の形態で説明した製造方法、サイズにて作製した。
(1)放電電極の印刷
上記実施の形態で説明したように、イオン発生素子21は、上部誘電体4aと下部誘電体4bとをプレスジグにより圧着(WIP)することで、作製される。ここで、上部誘電体4aにはスクリーン印刷により放電電極1が形成されるが、WIP工程後に放電電極1を形成した場合、図5(a)に示すように、放電電極1は上部誘電体4aの上面から露出した状態で形成される。他方、放電電極1を形成した後、WIP工程を行った場合、図5(b)に示すようにプレスジグによる圧力が加わることによって放電電極1が上部誘電体4a内部に埋もれた状態で形成される。実施例1、参考例1〜8は、WIP工程前に放電電極1を形成した。つまり、実施例1、参考例1〜8では、放電電極1が上部誘電体4a内部に埋もれた状態で形成される。比較例1は、WIP工程後に放電電極1を形成した。
コート層の処理回数としては、1回のみのものと2回行うものの2種類を作製した。比較例1は1回のみとし、実施例1、参考例1〜8は2回とした。
コート層の形成方法として、スクリーン印刷による形成、あるいはディッピングによる形成を行った。比較例1では、1回目のコーティング処理はスクリーン印刷で行い、2回目のコーティング処理はしていない。参考例1〜8では、1回目、2回目ともコーティング処理はスクリーン印刷で行った。実施例1では、1回目のコーティング処理はスクリーン印刷で行い、2回目はディッピングで行った。
スクリーン印刷時のスクリーンメッシュとして、1インチ当たり400のメッシュ(メッシュ400)、あるいは1インチ当たり500のメッシュ(メッシュ500)を用いた。参考例1〜3、5〜7、比較例1、実施例1では、1回目のコーティング処理のスクリーン印刷に、メッシュ400を用い、参考例4、8では、1回目のコーティング処理のスクリーン印刷に、メッシュ500を用いた。また、参考例1、2、4の、2回目のコーティング処理のスクリーン印刷では、メッシュ400を用い、参考例3、5〜8の2回目のコーティング処理のスクリーン印刷では、メッシュ500を用いた。
スクリーン印刷時の印刷方向としては、放電電極の長手方向と同じ方向に印刷する場合を縦方向、放電電極の短手方向と同じ方向に印刷する場合を横方向とした。参考例1〜8および比較例1、実施例1の、1回目のコーティング処理のスクリーン印刷では、縦方向とした。参考例1〜4の、2回目のコーティング処理のスクリーン印刷では、横方向とした。参考例5〜8の、2回目のコーティング処理のスクリーン印刷では、縦方向とした。
コート材料としては、スクリーン印刷の場合は、誘電体4と同じLTCCを有機溶剤によりペースト状にしたものを用いた。他方、ディッピングの場合は、より低粘度のガラス系コーティング材料を用いた。具体的には、実施例1では、大阪有機化学工業社製の変性シリカ系コーティング材料(商標名:スカイミック、品種:HRC−クリア−、粘度4.8mPa・s)を用いた。
スクリーン印刷用のLTCCペーストについては、溶剤を用いて希釈することにより、粘度を3段階(150Pa・s、100Pa・s、50Pa・s)に変えたものを用いた。参考例1、実施例1および比較例1の、1回目のコーティング処理のスクリーン印刷には、150Pa・sのものを用いた。参考例2〜6、8の、1回目のコーティング処理のスクリーン印刷には、100Pa・sのものを用いた。参考例7の、1回目のコーティング処理のスクリーン印刷には、50Pa・sのものを用いた。また、参考例1〜5、7、8の、2回目のコーティング処理のスクリーン印刷には、100Pa・sのものを用いた。参考例6の2回目のコーティング処理のスクリーン印刷には、50Pa・sのものを用いた。
(1)放電均一性
イオン発生素子の放電均一性の評価方法について、図6及び図7を用いて説明する。図6はイオン発生素子21の放電分布を測定する測定装置300を示した図であり、図6(a)は上方から、図6(b)は正面から見た図である。測定装置300は、測定電極301、対向電極3、測定電極移動機構302、モータ303、並びに電流計304からなる。
上記で作製した各イオン発生素子を記録転写前帯電手段130に用いた場合の画質均一性について評価した。具体的には、作製した各イオン発生素子を用いて記録転写前帯電手段130を形成し、これら記録転写前帯電手段130を、画像形成装置200であるシャープ製のカラー複合機MX−4500に適用した。なお、この記録転写前帯電手段130では、放電電極と転写ベルトとのギャップgが5mmとなるように、イオン発生素子21が転写ベルト41と対向して配置され、対向電極3が転写ベルト41に密着して転写ベルト41を介して放電電極1と対向するように配置されている。このような状態で、パルス状の電圧を、対向電極3に約10μAの対向電極電流が流れるように、放電電極1に印加した。このとき、画像形成装置200ではハーフトーン画像が記録紙に印字され、記録紙のハーフトーン画像の均一性について、目視による評価(6段階)を行った。すなわち、ハーフトーン画像の画質(均一性)を損なう白すじや黒すじのレベルやその数に着目して評価を行い、ハーフトーン画像の均一性の良好な順に、「◎」、「○」、「○△」、「△」、「△×」、「×」とした。
イオン発生素子の耐久性の評価方法について、図8を用いて説明する。図8はイオン発生素子21の耐久性を評価する評価装置400を示した図である。評価装置400は、対向電極3及び電流計401からなる。対向電極3はステンレス製の電極であり、電流計401を介して接地されることで、対向電極3に流れ込む放電電流を測定できるよう構成されている。また、対向電極3に対し、所定の間隔(g=5mm)離れた位置に、保持部材(図示せず)によってイオン発生素子21が固定される。
以上の様に作製した各イオン発生素子のコート層の条件と、それら各イオン発生素子の評価実験の結果を表1に示す。
まず、WIP後に放電電極を印刷するよりも、WIP前に放電電極を印刷した方が、放電均一性、画質均一性、耐久性共にレベルアップすることについて検討する。
参考例1の結果から、単純にコート層の処理回数を増やすのでは、コート層の層厚が厚くなってしまい、逆に放電均一性や画質均一性が悪化する。しかしながら、参考例1及び参考例2〜8の結果より、コート材の粘度を低くしたり、スクリーンメッシュの数を増やして、コート層の層厚を薄く制御する(参考例8)ことで、1回コートよりも放電均一性や画質均一性が向上することがわかる。この理由について、図9を用いて説明する。
(a)コート層の厚みムラが緩和される。
(b)1回目の印刷で生じたピンホールがオーバーコートされる。
(c)低粘度のペーストにより、ピンホール自体の発生数や大きさが減少する。
参考例3と参考例5の比較結果より、2回目の印刷方向が縦方向(参考例5)の方が、横方向(参考例3)に比べて、放電均一性や画質均一性がよいことがわかる。この理由としては、スクリーン印刷では、印刷方向(スキージの移動方向)よりもスキージ方向(スキージの幅方向)で印刷ムラが生じやすいことから、最終の印刷方向を放電電極の長手方向と一致させることで、印刷ムラの影響がより解消しやすくなるためである。
参考例1と実施例1の比較結果より、2回目の処理方法として、スクリーン印刷(参考例1)よりもディッピング(実施例1)によるコート層の方が放電均一性や画質均一性がよいことがわかる。
2 誘導電極
3 対向電極
4 誘電体
4a 上部誘電体(誘電体)
4b 下部誘電体
6 コート層
6a 1回目のコート層
6b 2回目のコート層
6c 2回目のコート層(ディッピング)
7 放電電圧印加手段(電圧印加手段)
11 被帯電体
12 トナー
20 イオン発生手段
21 イオン発生素子
31 感光体(静電潜像担持体)
41 転写ベルト
100 帯電装置
110 潜像形成前帯電手段(帯電装置)
120 中間転写前帯電手段(帯電装置)
130 記録転写前帯電手段(帯電装置)
200 画像形成装置
Claims (7)
- 放電電極と誘導電極とが誘電体を挟んで対向して設けられており、
前記放電電極と前記誘導電極との間に電位差を与えるよう電圧が印加されることにより、沿面放電に伴ってイオンを発生させるイオン発生素子の製造方法であって、
前記放電電極の前記誘電体と接する表面以外の表面を被覆するコート層を、複数種類のコーティング処理方法によって形成するコート層形成工程を含み、
前記コート層形成工程では、スクリーン印刷によるコーティング処理で前処理した後、ディッピング或いはスプレー塗布によるコーティング処理で後処理することを特徴とするイオン発生素子の製造方法。 - 前記コート層形成工程では、異なるコート剤を用いた複数種類のコーティング処理方法によって、コート層を形成することを特徴とする請求項1に記載のイオン発生素子の製造方法。
- 前記コート層形成工程では、無機系材料で前処理した後、有機系材料で後処理することを特徴とする請求項2記載のイオン発生素子の製造方法。
- 放電電極と誘導電極とが誘電体を挟んで対向して設けられており、
前記放電電極と前記誘導電極との間に電位差を与えるよう電圧が印加されることにより、沿面放電に伴ってイオンを発生させるイオン発生素子であって、
前記放電電極は、前記誘電体と接する表面以外の表面が複数種類のコーティング処理方法によって形成されたコート層によって被覆されており、
前記コート層は、スクリーン印刷によるコーティング処理で前処理した後、ディッピング或いはスプレー塗布によるコーティング処理で後処理されて形成されていることを特徴とするイオン発生素子。 - 請求項4に記載のイオン発生素子と、前記放電電極と前記誘導電極との間に電位差を与えるよう電圧を印加する電圧印加手段とを備えることを特徴とする帯電装置。
- 請求項5に記載の帯電装置を、静電潜像担持体を帯電させる帯電装置として備えることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項5に記載の帯電装置を、担持体上に担持されたトナーに電荷を与える転写前帯電用の帯電装置として備えることを特徴とする画像形成装置。
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