JP2837301B2 - 制御グリッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像電界を形成するト
ナー担持体と背面電極間に介装され、電磁気的に開閉可
能なトナー通過孔群をマトリックス状に配列してなる制
御グリッドに係り、特に前記制御グリッドを利用して感
光体ドラムその他の潜像担持体を介さずに直接普通紙そ
の他の記録材にトナー像を付着可能に構成した画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より潜像担持体として機能する感光
体ドラムを用いずに現像ローラ上に担持させたトナーを
直接、画像情報に対応させてドットパターン状に記録材
上に転移させる画像形成装置は特開平３ー１６８７６６
〜７０等で公知であり、かかる装置構成を図６に示す概
要図に基づいて簡単に説明するに、電磁気的にトナーを
薄膜状に保持したスリーブ状の現像ローラを含むトナー
担持体１と、該トナー担持体１に対向配置された背面電
極２との間にマトリックス状の制御グリッド３を配し、
該制御グリッド３をＸ−Ｙ軸方向に通電制御することに
より、該マトリックス間のトナー通過孔３ａに作用する
現像電界を画像情報に対応させて選択的に遮断若しくは
導通可能に構成し、これにより前記背面電極２表面に配
した記録紙４上に前記制御グリッド３内のトナー通過孔
３ａを介して画像情報に対応したトナーの転移が可能に
構成するとともに、図７に示すように前記制御グリッド
３を主走査方向（Ｘ）にスリット状に延在する複数本の
第一のループ電極と、該線に対し所定角度斜交させて多
数本平行に延設する第二のループ電極からなるマトリッ
クス状のループ電極群により形成し、前記第一のループ
電極と第二のループ電極に囲繞される夫々のマトリック
ス状の空間部にトナー通過孔３ａを開口させる。

【０００３】そしてかかる制御グリッド３は記録紙４の
挿通速度と対応させて第一のループ電極を順次時間差を
もって通電させる事により、前記通過孔３ａを通過する
ドット状の印字パターン30は結果として１列状になり、
この結果第２のループ電極幅、言換えれば主走査方向に
おけるトナー通過孔間隔を特に密にしなくても密なドッ
トパターンの形成が可能となるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従ってかかる基本技術
によれば、例えば図８に示すように、前記制御グリッド
を形成する第一のループ電極と第二のループ電極には夫
々個別に制御電圧を印加してトナー通過孔を電磁気的に
開閉制御させる必要があるために、前記両ループ電極間
に絶縁層９を介在させて、該絶縁層９の上下両面側に夫
々のループ電極を形成する配線パターンを一体的に接着
し、更にその表面を絶縁被覆して形成しているが、この
様に構成すると前記両ループ電極に印加する制御電圧レ
ベルを同一レベルに設定すると、前記夫々のループ電極
１１、２１と現像ローラとの間の距離が異なるために現
像ローラ１との間の電位勾配が前記両ループ電極間の距
離差に比例して異なってしまい、而も、制御グリッド３
と現像ローラ１との間の空隙は０．２ｍｍ前後と極めて
薄層の為に、前記両ループ電極１１、２１間の絶縁層９
が厚肉になると、前記電位勾配差を無視し得ないほど大
きくなり、この為前記現像ローラ１との間の電位勾配を
一定に維持する為に、その距離に比例して夫々のループ
電極１１、２１に印加する制御電圧を調整する必要があ
り、この事は回路構成の煩雑化と装置の大型化につなが
る。

【０００５】又、前記両ループ電極１１、２１間の電圧
差が無視できないほど大きくなると、両電圧差により、
ループ電極１１、２１間に逆電界が発生し、該逆電界が
トナー通過を阻止する方向に働いたり、又隣接する他の
通過孔に悪影響を及ぼしたりする恐れがある。かかる欠
点を解消するために前記絶縁層９を極めて薄肉に設定す
ると絶縁耐力等に不安が生じるのみならず、リークの恐
れが発生する。

【０００６】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、前
記絶縁層の厚肉化を図った場合においても、言換えれば
その上下両面側に配置したループ電極の制御電圧を同一
電圧レベルに設定した場合においても、現像ローラとの
間の電位勾配が変動する事なく、これにより精度よい且
つ高解像度の印字ドットを生成可能な制御グリッドを提
供する事を目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、少なくともその
交叉部位が、絶縁層を介してその上下両面側に配設さ
れ、一のループ電極が他のループ電極に対し平面投影面
に対し互いに交叉する方向に延在させた第一及び第二の
ループ電極群と、該両ループ電極群の夫々の交叉空間内
に開口されたトナー通過孔群を具えた制御グリッドに適
用されるものである。即ち本発明は、絶縁層を介してそ
の上下両面側全域に配線パターンを形成するＦＰＣや後
記する実施例に示すエッチング加工により形成される制
御グリッドのみならず、交差部位上のみで絶縁層を介し
てその上下両面にループ電極が位置する平織りにより網
目状に形成されたワイヤ電極からなる制御グリッドにも
適用可能である。

【０００８】そして本発明は、前記夫々のループ電極の
内、前記両ループ電極間の交叉部位を除く、トナー通過
孔を介して対峙する二辺のトナー担持体対面側と、他の
ループ電極の対峙する二辺の前記対面側とを、ほぼ同一
平面上に設定した事を特徴とする。そしてこの様なルー
プ電極の形成方法は、ループ電極の対応する二辺をプレ
ス加工にて矩形状に隆起させるか、若しくは交差部位と
対応するループ電極上面の適宜箇所をエッチング処理に
て削成し、該削成部に絶縁層を介して他のループ電極を
交差させて制御グリッドを形成してもよい。

【０００９】

【作用】かかる技術手段によれば、トナー通過孔の周囲
に位置する四辺のいずれもが前記現像ローラ１に対し同
一距離に設定できるために、従来技術の様にループ電極
１１、２１夫々に印加する制御電圧を変化させる必要が
なく、結果として回路構成の簡単化と小型化を図る事が
出来る。又、前記両ループ電極１１、２１間の制御電圧
の電圧差が生じない事は、該ループ電極１１、２１間に
逆電界が発生する事もなく、この事は該逆電界に起因す
る画像の乱れや悪影響を阻止する事が出来、これにより
精度よい且つ高解像度の印字ドットの生成を可能とす
る。又本発明は前記両ループ電極間の交叉部位は面一に
設定する必要がないために、言換えれば前記両ループ電
極間に厚肉の絶縁層形成の為の段差をもたす事が出来、
これにより十分なる絶縁耐力とリーク発生の恐れを防止
出来る。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図３
は本発明に基づいて製作された制御グリッドで、図４及
び図５は該制御グリッドを製造する為の上下配線パター
ンを示す。次に、前記制御グリッドの製造手順に従って
その構成を説明する。図４は主走査方向に延在するトラ
バースループ電極２１を有する下パターン２０、図５は
記録紙が搬送される方向（副走査方向）に対し僅かに上
向きに傾斜させた方向に延在するプリントループ電極１
１を有する上パターン１０で、いずれも銅箔をエッチン
グ処理して形成されている。

【００１１】次に夫々のパターンの形状について詳細に
説明する。下パターン２０は、現像ローラ１の軸長より
僅かに大なる長さを有する、主走査方向に長く延在する
帯状をなし、その長手方向左右両側を矩形状にエッチン
グして空間域２２を形成すると共に該空間域２２に挟ま
れる中央部に、小ピッチ間隔で夫々所定方向に平行に延
設してなる８本のループ電極２１と、夫々のループ電極
２１の長手方向中心線に沿ってその両端側に延在する引
出し線２３Ａ、２３Ｂを形成し、該引出し線２３Ａ、２
３Ｂの両端側に信号受信用の方形ランド部２４Ａ、２４
Ｂを形成するとともに、該ランド部２４Ａ、２４Ｂ形成
域の短手方向左右両側に上パターン１０と位置合わせを
行なう馬蹄状のマーク２６を開孔する。

【００１２】一方図５に示す上パターン１０は、下パタ
ーン２０とほぼ同形の帯状方形状をなし、その短手方向
左右両側を矩形状にエッチングして空間部１２を形成す
ると共に該空間域に挟まれる中央部に、小ピッチ間隔で
夫々短手方向に対し僅かに傾斜させた方向に平行に延設
してなる３００本のループ電極１１と、夫々のループ電
極１１の中心線に沿ってその両端側に延在する引出し線
１３Ａ、１３Ｂを形成し、該引出し線１３Ａ、１３Ｂの
一端側に信号受信用のランド部１４Ａを、又他端側にパ
ターン検査用の円形ランド部１４Ｂを夫々形成するとと
もに、前記ループ電極形成域の長手方向左右両側に下パ
ターン２０の馬蹄状マーク２５と合致させて位置合わせ
を行なう為に、該馬蹄形マーク２５と同一直径に設定し
た円形マーク１５を開孔させる。尚１８、及び２８は前
記パターンの位置決め用のガイド穴である。

【００１３】そして前記の様に形成された上下両パター
ン１０、２０は夫々前記ガイド穴１８、２８を利用して
ループ電極１１、２１を位置保持させた状態で、図１
（Ａ）に示すように制御グリッドを形成した場合に各ト
ナー通過孔３ａの周囲に位置する互いに対峙する各二辺
１１Ａ、２１Ａが矩形状に凸設する如くプレス加工す
る。尚、１１Ｂ、２１Ｂは交差部位である。この場合下
パターンループ電極１１の二辺１１Ａの凸設高さを上パ
ターンループ電極２１の凸設高さより大に設定し、その
上面を面一に設定する。尚、上下両パターンのループ電
極１１、２１をいずれもプレス加工する事なく（Ｂ）に
示すように下パターン２０のループ電極１１、２１のみ
を凸設させて形成させてもよい。

【００１４】又前記プレス加工ではなく、図２（Ａ）に
示すように前記配線パターン１０、２０を厚肉の胴箔で
形成した後、交差部位と対応するループ電極１１、２１
上面をエッチング処理にて矩形状に削成し、後記するよ
うに該削成部１１Ｂ、２１Ｂに絶縁層３１を介して他の
ループ電極１１、２１を交差させて制御グリッド３を形
成した際に各トナー通過孔３ａの周囲に位置する各ルー
プ電極の各二辺１１Ａ、２１Ａ上面がいずれも面一にな
る如く形成する。勿論この場合も（Ａ）に示すように上
下両パターンループ電極１１、２１のいずれも前記エッ
チング処理する事なく（Ｂ）に示すように上パターンル
ープ電極１１を薄肉に設定し、下パターンループ電極２
１を厚肉に形成した後エッチングにてその交差部位１１
Ｂ、２１Ｂを矩形状に作成してもよい。

【００１５】そして前記の様にループ電極１１、２１を
矩形波状に形成した各パターン１０、２０は夫々各ラン
ド部１４Ａ、１４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂをマスキング処理
した後、ガラエポ樹脂若しくはポリイミドアミド樹脂等
の絶縁性熱硬化樹脂を塗布し予備乾燥しこれを数回繰返
して所定の膜厚の絶縁被膜処理を行なう。、 次に、前
記上下パターン１０、２０夫々に開孔させた馬蹄形マー
ク２５と該マーク２５と同一直径の円形マーク１５を合
致させて位置合わせを行なった後、前記ループ電極形成
域に熱を加えながら圧接することにより、前記ループ電
極１１、２１に被覆されている熱硬化樹脂を溶融硬化さ
せながら前記上下パターン１０、２０夫々に形成したル
ープ電極１１、２１同士の接合を行なう。

【００１６】そして前記の様にして形成された制御グリ
ッド３は図１及び図２に示すようにトナー通過孔３ａと
対応するループ電極二辺１１Ａの上面は他のループ電極
二辺２１Ａの上面と一致すると共に、その交差部位１１
Ｂ、２１Ｂ上で図１（Ｃ）及び図２（Ｃ）に示すように
は絶縁層３１を介して上パターンのループ電極と、下パ
ターンのループ電極が上下に位置し、十分なる絶縁層３
１の肉厚を得る事が出来る。そして元に戻り、前記接合
後、前記工程でランド部のマスキングを除去し、該ラン
ド部を利用して所定のパターン検査を行なった後、図１
に示すように、想像線で示す部分より切断して筐体１
９、２９からループ電極１１、２１とこれに接続されて
いる引き出し線１３、２３を切り離した後に前記信号受
信用のランド部１４Ａ、１４Ｂ、２４Ａ、２４Ｂを介し
てＩＣ基板等と接続して制御グリッドが完成する。

【００１７】

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、前記
絶縁層の厚肉化を図った場合においても、言換えればそ
の上下両面側に配置したループ電極の制御電圧を同一電
圧レベルに設定した場合においても、現像ローラとの間
の電位勾配が変動する事なく、これにより精度よい且つ
高解像度の印字ドットを生成可能な制御グリッドを提供
し得る。等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の実施例にかかる
ループ電極の形状とその断面構造を示す

【図２】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の実施例にかかる
ループ電極の形状とその断面構造を示す

【図３】本発明の実施例にかかる制御グリッドの完成
図。

【図４】図１の制御グリッドを製造する為の一の配線パ
ターンを示す

【図５】図１の制御グリッドを製造する為の他の配線パ
ターンを示す

【図６】本発明が適用される基本技術を示す全体構成図

【図７】制御グリッドのΧーＹ軸ループ電極の配列状態
を示す概略図

【図８】図６の装置と共に制御グリッドの断面を示す概
略図

【符号の説明】

１ トナー担持体 ２ 背面電極 ３ 制御グリッド １０、２０ 配線パターン １１、２１ ループ電極 １１Ａ、２１Ｂ 二辺 １１Ｂ、２１Ｂ 交差部位 ３ａ 通過孔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像電界を形成するトナー担持体と背面
   電極間に介装され、電磁気的に開閉可能なトナー通過孔
   群をマトリックス状に配列してなる制御グリッドにおい
   て、 一のループ電極が他のループ電極に対し平面投影面に対
   し互いに交叉する方向に延在させた第一及び第二のルー
   プ電極群と、該両ループ電極群の夫々の交叉空間内に開
   口されたトナー通過孔群を具え、 少なくとも前記第一及び第二のループ電極の交叉部位
   が、絶縁層を介してその上下両面側に配設すると共に、
   該夫々のループ電極の内、前記交叉部位を除く、トナー
   通過孔を介して対峙する二辺と、他のループ電極の対峙
   する二辺の夫々のトナー担持体対面側を、ほぼ同一平面
   上に形成した事を特徴とする制御グリッド