JPH02209262A - 画像形成ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は静電方式の画像形成装置の画像形成に利用され
る画像形成ヘッドの構造に関する。

本発明は特に画像形成部材に電極が接触して使用される
画像形成ヘッドに関する。

本発明は特に特公昭５５−３０２２８号、特願昭６３−
１１９２３号等の画像形成装置に使用される電極からの
電荷注入により画像形成を行う画像形成ヘッドに関する
。

［従来の技術］ 従来の電極からの電荷注入型の画像形成ヘッドとしては
、第一の例としては特公昭６３−４３７４６号に於て示
されているような針状導電体を絶縁性樹脂で分離しなが
ら並べて電極群を形成したり、第二の例としては絶縁性
の平面状基板に導電性膜を印刷で形成するか、真空スパ
ッタリングなどの真空薄膜形成法により導電性薄膜を形
成しその後エツチングにより電極を形成した構造であっ
た。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、第一の従来技術では針状電極の大きさの制限か
ら高解像度化を実現するのは難しく複数列に配置しない
と高解像度化を達成できず、さらに結線技術も離しいた
め非常に高価なものになる。

また特公昭６３−４３７４６号において示されているよ
うに電極以外の端面部での画像形成部材との摩擦帯電の
発生による電荷潜像の乱れを生じ易また第二の従来技術
では電極の高解像度化は容易ではあるものの比較的但い
押圧では画像形成部材との接触を安定して確保するのが
難しく基板の反り、画像形成部材への画像形成ヘッドの
押圧の変動などに対して画像品質が容易に劣化してしま
う。特にこの問題は画像形成部材がＰＥＴフィルム、Ｐ
ＰＳフィルム、ポリイミドフィルム、アラミドフィルム
などのフレキシブルなフィルムであって主にフィルムテ
ンションにより画像形成ヘッドと画像形成部材の接触を
確保しようとする場合に大きな問題となる。つまりテン
ションを大きくするとフィルムとの接触が十分確保でき
ない状況下であるにも関わらずでフィルムに容易に皺が
生じてしまい安定的な接触が確保できない。

そこで本発明は上記課題を解決することを目的とし、更
に詳しくは画像形成ヘッド先端部の構造を改良したヘッ
ドを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の画像形成ヘッドは、
少なくとも絶縁性基板、該絶縁性基板上に形成された複
数の互いに分離された電極、該複数の電極の各々の電極
に独立して電圧を印加する回路を構成要素として含み、
かつ少なくとも該複数の電極間にあって画像形成部材と
接触する絶縁性基板部には溝が形成された構造を有する
ことを特徴とする。

絶縁性基板としては、セラミック、ガラス、樹脂、セラ
ミック粒子分散型樹脂、あるいは導電性基板（例えば金
属）上に絶縁性樹脂（例えばポリイミド樹脂）をコート
したような基板などが使える。具体的に材料を挙げると
、フォルステライト、ホウケイ酸ガラス、ガラス入りエ
ポキシ樹脂、ポリイミドコートステンレス基板などであ
る。電極材料よりやや摩耗しやすい材料が望ましい。

電極材料としては耐摺動摩耗性および耐電界摩耗性の良
好な導電材料であれば特に制限が無い。

例えばチタン金属、チタン合金、モリブデン金属、モリ
ブデン合金、タングステン金属、タングステン合金、ク
ロム金属、クロム合金、タンタル金属、タンタル合金な
どが推奨できる。

溝部の形状及びサイズに関しては、溝幅は電極間の隙間
にできるだけ近い程効果が大きいが、電極の隙間の１／
２倍以上の幅であれば充分効果がある。また溝深さは溝
幅に対して１／２倍以上あれば良く１０から１００ミク
ロン程度の範囲内で効果を確認している。溝形状に関し
ての制限はない。

溝部の形成方法には特に制限が無い、化学エツチングに
よってもよいし、機械加工によってもよい。

［作用］ 上記のように構成された画像形成ヘッドは画像形成部材
から見て電極だけが突出した状態になっており、結果と
して画像形成部材への電極の押圧が実効的に高くなり、
画像形成部材と電極の接触状態がより良好になる。また
画像形成ヘッドの電極以外の構成材料が画像形成部材に
接触する面積を減らせるので不要な摩擦帯電を防止でき
るので画像の乱れを最小にできる。また、本発明ではフ
ォトリソグラフィー技術を有効に利用できるので高解像
度化も容易であるし低コスト化も可能である。

以下、実施例により本発明の詳細を示す。

［実施例コ 実施例１゜ 第１図に本発明の画像形成ヘッドの一実施例を示す、は
う珪酸ガラス製の基板１上にクロム金属の導電膜をフォ
トエツチングによりバターニングして得た電極２が形成
されている。クロム金属膜は真空スパッタリングで作成
し厚みは１から４ミクロンであった。電極２同士の隙間
の電極先端部（すなわち電極が画像形成部材と接触する
端部）には基板１上に溝３が形成されている。溝３は周
知のフォトエツチング技術であるフッ素系ガスによ−る
ドライエツチングにより形成されている。基板１上に形
成された電極２は結線６によりＩＣドライバー４に接続
されている。画像信号、ドライバー作動用電力、電極印
加用電圧はコネクター５を通じて外部からＩＣドライバ
ー４に送られる。

本実施例ではヘッドは基板１とＩＣドライバー４が実装
されている回路基板７との二基板から構成されているが
、これはフォトエツチングが必要な基板１の面積を減ら
し製造効率を上げ低マスト化を実現するための措置であ
る。基板１の電極先端は鏡面に研磨され画像形成部材と
接触し易くしているとともに画像形成部材のダメージを
防止している。溝３の形成状況を示すため第２図にヘッ
ド先端部を基板側方からみた拡大図を示す０本実施例で
は先端部のみに溝部を限定しているが、電極と電極の間
の隙間の全領域に溝を形成してもよい。

むしろ電極間の電気リークを防止するのには全領域に溝
を形成すると有効である。３００ＤＰＩの解像度で画像
形成するヘッドにおける電極、溝の寸法の一例を示すと
、電極幅５５ミクロン、電極間隙間８４．７ミクロン、
溝幅２０ミクロン、溝深さ１０〜２０ミクロンである。

溝の形状はエツチング条件により異なるが、第２図に示
すようにＵ字状でも良いし７字状でも良いし矩形状でも
よい、どの様な形でも効果は同じである。但し溝端部が
滑らかな方が画像形成部材を傷つけないため望ましい。

本発明の溝部を形成したヘッドと従来の溝部を形成しな
いヘッドで画像の形成状況の違いを観測するために第３
図に示す画像形成装置を使い得られた画像の比較を行な
った。第３図に示す画像形成装置は画像形成部材１１と
してＰＥＴフィルムを用い、ＰＥＴフィルムの一方の面
に画像形成ヘッド８で電荷像を形成し、同時にＰＥＴフ
ィルムの他方の面に配置された現像器９により導電性ト
ナー１０を画像形成部材に搬送し導電性トナーにより現
像し顕像化する。このとき画像形成ヘッドは画像形成部
材に対して傾斜して配置してあり電極が画像形成部材に
接触し易いようにしである。

この現像の後ＰＥＴフィルム上に現像されたトナー１４
は熱定着器１２により定着され画像は固定化される。も
ちろん別の記録部材に転写定着して画像を得ることも可
能であり本例で示した画像形成装置は本発明の画像形成
ヘッドの応用される一例にすぎない。発明者は現像後の
トナー像を比較することにより溝部の効果を評価した。

溝部を形成しないヘッドによる画像は画像端部でのトナ
ー飛散が顕著に観測されるのに対して溝部を形成したヘ
ッドによる画像にはトナー飛散が観測されない、溝部を
形成しないヘッドではＰＥＴフィルムのテンションを高
くしても得られた画像に明かな濃度むらが見られたのに
対して、溝部を形成したヘッドでは溝部を形成しないヘ
ッドで必要なフィルムテンションの１／２倍のテンショ
ンで十分な画像形成部材との接触が得られかつ画像温度
も十分均一であった。

実施例２゜ 第４図に本発明の画像形成ヘッドの別の実施例を示す、
第４図は第２図と同様に画像形成ヘッドの先端部を側方
から見た図である０画像形成ヘッド全体の構成は実施例
１と同じであるが、本実施例は溝の製造方法に特徴があ
る。溝の製造方法は以下の通りである。すなわち、第一
に基板上にクロム膜を３ミクロンスパッタ法にて全面形
成する。

第二にホトレジストを３ミクロンスピンコードし電極パ
ターン露光し現像後クロム膜エツチングしクロム膜をパ
ターニングする。第三にレジスト剥離を行なう前にレジ
ストをマスクとし基板をドライエツチングする。このプ
ロセス後レジストを剥離して第５図で示す溝形状を得た
。このようにして製造した溝３の溝幅は電極２同士の間
の隙間と同じ寸法とすることができた。本実施例による
製造方法では露光プロセス数を減らすことが出来るので
低コスト化が実現できるだけでなく、第４図から明らか
なように画像形成部材に接触するのが電極だけとするこ
とが可能でより一層の画像温度の均一性、解像度の向上
が可能となる。

実施例３゜ 第５図に本発明の画像形成ヘッドのさらに別の実施例を
示す。第５図は画像形成ヘッドの先端部を側方から見た
図である０本実施例は溝形成後電極を形成した例であり
、隣接する溝と溝にまたがるように電極巾を広くとって
電極が形成しである。

画像形成時の実効的な有効電極巾は溝と溝の間の隙間に
より規定される０本例では電極パターニン゛グの精度は
低くても良い点が製造上の特徴となっている。電極厚み
を厚くした場合に有効である。

本例のヘッドも実施例２と同様画像形成部材に接触する
のは電極だけであるので実施例２と同様な優れた画像品
質を確保できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の画像形成ヘッドは画像形成部
材との接触を安定化でき、がっ不要な帯電も防止できる
ので画像品質の向上に大きく寄与できる。特に本発明の
画像形成ヘッドはフレキシブルなフィルムに低いテンシ
ョンで高品質な画像を形成できるので新規な静電方式の
プリンターをはじめ各種画像出力を必要とする機器、例
えばファクス、ワードプロセッサ等の画像形成装置への
応用が期待でき、更に、トナーを使用した画像デイスプ
レーへの応用等も可能でありその応用分野はきわめて広
いものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成ヘッドの一実施例を示す模式
図。 第２図は第１図の画像形成ヘッドの先端部を側方からみ
た拡大図。 第３図は画像形成評価に使用した画像形成装置の概略図
。 第４図は本発明の画像ヘッドの別の実施例のヘッド先端
部のヘッド側方から見た拡大図。 第５図は本発明の画像形成ヘッドの更に別の実施例のヘ
ッド先端部のヘッド側方から見た拡大図。 １・・基板 ２・・電極 ３・・溝 ４・・ＩＣドライバー ５・・コネクター ６・・結線 ７・・回路基板 ８・・画像形成ヘッド ９・・現像器 １０・導電性トナー ・画像形成部材（ＰＥＴ） ・定着器 ・画像形成部材の移動方向 ・現像されたトナー ・定着されたトナー 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木　喜三部（化１名）第１図 〜１ 第２図 第５図 〜１ 〜１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも絶縁性基板、該絶縁性基板上に形成され
   た複数の互いに分離された電極、該複数の電極の各々の
   電極に独立して電圧を印加する回路を構成要素として含
   む画像形成ヘッドにおいて、少なくとも該複数の電極間
   にあって画像形成部材と接触する絶縁性基板部には溝が
   形成された構造を有することを特徴とする画像形成ヘッ
   ド。