JPH024541A

JPH024541A - 静電記録ヘッド

Info

Publication number: JPH024541A
Application number: JP15338388A
Authority: JP
Inventors: Koji Masuda; 増田　晃二; Yuji Suemitsu; 末光　裕治; Kazuo Asano; 和夫浅野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1990-01-09
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JP2734528B2

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］この発明は静電記録ヘッドに関するもので、更に詳細に
は、放電電極と誘導電極とから成るイオン生成部と、ス
クリーン電極にて形成されるイオン流制御部とを具備し
て、例えばプリンタやファクシミリ等に使用される静電
記録ヘッドに関するものである。

［従来の技術］従来のこの種の静電記録ヘッドとしては、イオンを発生
させて、このイオンによって画像の記録を行う静電記録
ヘッドが知られている（ＵＳＰ第４．４０８，２１４号
公報）。

上記静電記録ヘッドは、第４図に示すように、背部に加
熱源１１ａによって加熱されるヒータ１１を配備したヘ
ッド基部１２上に絶縁基板１３を介して配設される誘導
雷１ｆ！１４と、この誘）９電極１４上に第１の絶縁層
１５を介して重合配置される放電電極１６との間に交流
高電圧を印加する交流電源１７とから成るイオン生成部
１０と、上記放電電極１６上に第２絶縁層１８を介、し
て配設されると共に放電電極１６との間に配設される直
流逆バイアス電源１９からの直流電圧が印加されるスク
リ−ン電極２２にて形成されるイオン流側ｍ部２０とで
構成されている。更に具体的には、上記イオン生成部１
０は、第５図及び第６図に示すように、互いに平行に配
列された誘導電極１４．１４・・・とイオン生成用の孔
１６ａ、１６ａ・・・を多数穿設しかつ傾斜状に互いに
平行に配列される放電電極１６．１６・・・とをマトリ
ックス状に重合配置して空間領域１６ｂを形成して成る
。また、上記イオン流制御部２０は、イオン生成部１０
の放電電極１６゜１６・・・の表面に第２絶縁層１８を
介して接着剤（図示せず）にて接着固定されるスクリー
ン電極２２に上記イオン生成用の孔１６ａ、　ＩＧａ・
・・及び空間領１４１６ｂ１６ｂ・・・と合致する開孔
２３．２３・・・を設けて、イオン流通路２４を形成し
ている。

なお、符号２６はイオン流通路２４の温度を検出する熱
電対で、この熱雷対２６からの信号が上記ヒータ１１の
加熱源１１ａに伝達されるようになっている。

上記のように構成される従来の静電記録ヘッドにおいて
、上記交流電源１７からの交流高電圧が誘導電極１４．
１４・・・と放電電極１６．１６・・・どの間に印加さ
れることにより、放電電極１６の空間領域１６ｂに沿面
コＯす放電が起こると共に・、空間領域１６ｂ内での絶
縁破壊によって正負のイオンが発生する。

この状態において、スイッチング素子がオン動作時には
上記放電電極１Ｂとスクリーン電極２２との間に形成さ
れる静電界並びにスクリーン電８ｉ２２の電位レベルに
基いて負のイオンのみが潜像担持体（図示せず）ｌｌＩ
ｌへ放出されて潜像を形成し、また、スイッチング素子
がオフ動作時には静電界が形成されず、上記イオン流通
路２４内のイオンは中和して自然消滅することになる。

上記のように構成される静電記録ヘッドにおいては、ヘ
ッドを加熱することで、出力向上、電極腐蝕の防止及び
製品寿命の増大が図れるという効果を有することが知ら
れている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この種の記録ヘッドにおいては、一般に
イオン生成部１０の第１の絶縁層１５としては、例えば
アルミナ、ジルコニア等のセラミックス、あるいは、ガ
ラス、マイカ等の無機材料が使用されており、一方、ス
クリーン電情２２としては、例えば、ステンレス鋼、ニ
ッケル鋼等の薄板をエツチング処理したもの等が使用さ
れている。したがって、記録ヘッドを加熱して使用した
際、第１の絶縁層１５とスクリーン電極２２の間の熱膨
張率の差により放電の空間領域１６ｂとスクリーン電極
２２の開孔２３との間で位置ずれ２８が生じる虞れがあ
る（第８図参照）。この位置ずれ２８の大きさは、記録
解像ピッチの１／２以下であることが望ましく、例えば
、２４０ｓｐ＋（スポット・パーφインチ）では５０μ
ｍ以下、３００　ｓｐｉでは４０μｍ以下であることが
望ましいとされており、それ以上では出力の低下をきた
したり、記録画像の濃度低下やむら、かすれ等を発生す
る虞れがある。

上記位置ずれ２８は、第１の絶縁層１５とスクリーン電
極２２の材料の熱膨張率の相違と、ヘッド製造時とヘッ
ド使用時の温度差によって異なるが、般に、ヘッド製造
時の温度を約２０℃、ヘッド使用時の温度を約６０℃〜
７５℃として温度差が約４０℃〜５５℃のときにおいて
は、位置ずれ２８は記録解像ピッチの１／２以上になり
、記録ヘッドの精度等において充分満足が得られるもの
ではなかった。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、静電記録ヘッドを構成するイオン生成部
の絶縁層と、イオン流制御部のスクリーン電極の材料の
熱膨張率の相違及びヘッド製造時とヘッド使用時の温度
差に伴う放電電極側空間領域とスクリーン電極の開孔の
位置ずれをなくして、出力の低下の減少、記録画像の製
電低下及びむら、かすれ等の防止を行えるようにした静
電記録ヘッドを提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、この発明における静電記録
ヘッドは、加熱手段を配備したヘッド基部上に絶縁基板
を介して配設される誘導電極と、この誘導電極上に第１
の絶縁層を介して重合配置される放電電極との間に交流
高電圧を印加することにより放電電極の空間領域に沿面
コロナ放電を生成するイオン生成部と、上記放電電極上
に第２の絶縁層を介して配置されると共に放電電極との
間に直流電圧が印加されるスクリーン電極にて形成され
るイオン流制御部とで構成される静電記録ヘッドにおい
て、製造時と使用時の温度差における上記イオン生成部
の第１の絶縁層とスクリーン電極の熱膨張に基くずれ量
を吸収し１７る材ｒ１にて上記イオン生成部の第１の絶
縁層とスクリーン電極を形成すると共に、使用時におけ
る上記イオン生成部とスクリーン電極の有効記録部の全
長が互いに合致し１７るようにイオン生成部とスクリー
ン電極とを弾性を得する接着手段にて接着固定して成る
ものである。

この発明において、上記弾性を有する接着手段は上記イ
オン生成部の絶縁層とスクリーン市極の熱膨張に基くず
れコを吸収し１７る弾性を有するものであれば任愈のも
のでよく、例えば、合成ゴム系、シリコーン系、酢酸ビ
ニル系の接着剤、あるいは、ゴム系、樹脂系好ましくは
テフロン（商品名）、ポリイミド等の耐熱性材料をベー
スとする粘着テープ等を使用することができる。また、
この接着剤の接着態様としては、イオン生成部の絶縁層
とスクリーン電極とを全面あるいは部分接着してもよく
、あるいは、スクリーン電極における長手方向に沿う両
側部を接着するものなどであってもよい。

［作　用］上記のように構成されるこの発明の静電記録ヘッドによ
れば、製造時と使用時の温度差におけるイオン生成部の
第１の絶縁層とスクリーン電（々の熱膨張に基くずれ□
□□を吸収し得る材料にてイオン生成部の第１の絶縁層
とスクリーン電極とを形成し、そして、弾性を右する接
着手段にてイオン生成部に接着するので、ヘッド使用時
における熱膨張によるイオン放出部の位置ずれを防止し
て、位置ずれによる出力低下等の弊害を防止することが
できる。

［実施例］以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する
。

第１図はこの発明の静電記録ヘッドの平面図が示されて
いる。

この発明の静電記録ヘッドの基本的構成は第４図に示し
た従来の静電記録ヘッドと同様であるので、同一部分に
は同一符号を付してその説明は省略して、以下にこの発
明の特徴部分について説明する。

この発明の静電記録ヘッドのイオン流制御部２０を構成
するスクリーン電極２２は、長方形状のステンレス鋼あ
るいはニッケル鋼等の薄板にて形成され、また、このス
クリーン電極２２にはイオン生成部１０を構成する放電
電極１Ｇの孔１６ａ、１６ａ・・・及び空気領域１６ｂ
、　１６ｂ・・・と合致し得る多数の開孔２３．２３・
・・が設けられている。そして、このスクリーン電極２
２は例えばテフロン（商品名）あるいはポリイミド等の
耐熱材料をベースとする粘着テープ３０を用いてイオン
生成部１０を構成する放電電極１Ｇを埋設する第２の絶
縁層１８の表面に接着されている。

上記スクリーン電極２２とイオン生成部１０とを組合せ
るには、例えばマニュピユレータ装置やマイクロメータ
等を有する微動台装置を用いてスクリーン電極２２とイ
オン生成部１０の中心部を正確に位置合せした後に両者
を接着すればよい。

この場合、ヘッド製造時の温度（２０℃）における上記
イオン生成部１０（具体的には絶縁基板１３）の有効記
録部の全長をＬｌ　（第２図参照）、また、スクリーン
電極２２の有効記録部の全長を１２　（第３図参照）と
し、ヘッド使用時の温度におけるイオン生成部１０の有
効記録部の全長をし　−、スフリーン電極２２の有効記
録部の全長をＬ　′としたとき、ヘッド使用時の温度に
おいて、１１′；Ｌ　′となるようにヘッド製造時の温
度におけるイオン生成部１０の有効記録部の全長Ｌ１と
スクリーン電極２２の有効記録部の全長Ｌ　′を定める
。

すなわち、イオン生成部１０の第１の絶縁層１５の材料
の熱膨張率をα１、スクリーン電極２２の材料の熱膨張
率をα２、ヘッド製造時の温度を２０℃、ヘッド使用時
の温度をｔ℃とすると、ヘッド使用時の温度におけるイ
オン生成部１０の有効記録部の全長り、−は、Ｌ、−＝１．（１＋α、　）　　（ｔ−２０）・・・■
また、ヘッド使用時、の温度におけるスクリーン電極２
２の有効記録部の全長Ｌ　′は、Ｌ、、　　＝Ｌ２　（
１＋α２）　（ｔ−・２０）・・・■となるので、０式
及び０式より、イオン放出部の位置ずれＥ＝Ｌ　　　−Ｌｌ−−０とな
るようにイオン生成部１０の有効記録部の全長及びスク
リーン電極２２の有効記録部の全長Ｌ１及びし、の寸法
を定める。

したがって、上記し　、Ｌ２の寸法を設定するめには、
まず、上記スクリーン電極２２をステンレス鋼又はニッ
ケル鋼にて形成し、イオン生成部１０の第１の絶縁層１
５を天然白マイカ又は９６％アルミナにて形成した場合
のヘッド製造時とヘッド使用時の温度差における熱膨張
変形は表−１に示すような数値であるので、この裁値を
１１に入れる。

ｉニュ ※■ヘッド賀造時の温度：２０℃ ■ヘッド使用時の温度：６０℃〜７５℃■温度差＝４０
℃〜５５℃ ■ヘッド記録部の全長：２００ｍ＊ ■材料名の下の数字は熱膨張率を示す。

また、３００　ｓｐｔの解像度でＡ４短手サイズ（２１
０ｓｒ［）の記録が可能なヘッドの場合、例えば全ドツ
ト数を２．５６０ドツトとして有効記録部の全長は２１
６．７４７ａｍとなるので、ヘッド使用時とヘッド製造
時の温度差を考慮してヘッド使用時の有効記録部の全長
を上記寸法２１６゜７４７履とする必要がある。

以上に鑑みて、イオン生成部１０の第１の絶縁層１５と
スクリーン電極２２に各材料を用いた場合の有効記録部
の全長り、、Ｌ２を求めたところ、表−２に示すような
数値が得られた。

表−２ ※製造時の温度＝２０℃ したがって、上記第１の絶縁層１５とスクリーン電極２
２の材料及び製造時の有効記録部の全長Ｌ１゜Ｌ２を適
宜選択することにより、ヘッド製造時とヘッド使用時の
温度差による熱膨張に基くイオン放出部の位置ずれを吸
収することができ、記録解像ピッチの１／２以下にする
ことができる。

なお、スクリーンＴｉ極２２の幅方向においても熱膨張
変形が生じて位置ずれが発生するが、スクリーン電極２
２の幅方向すなわちヘッドの幅方向は長手方向の熱膨張
変形に比べて通常約１／４０以下と小さいため、無視で
きる範囲である。

上記実施例では粘着テープ３０にてイオン生成部１０と
スクリーン電極２２とを接着させた場合について説明し
たが、必ずしも粘着テープ３０にて接着するしのに限定
されるものではなく、イオン生成部１０の第１の絶縁層
１５とスクリーン電極２２の熱膨張におけるずれ呈を吸
収できるように比較的弾性のある合成ゴム系、シリコー
ン系あるいは酢酸ビニル系の接着剤を用いてイオン生成
部１０の第２の絶縁層１８とスクリーン電極２２とを接
着させるようにしてもよい。

［発明の効果１以上に説明したように、この発明の静電記録ヘッドによ
れば、使用時におけるイオン生成部の第１の絶縁層とス
クリーン電極の熱膨張に基くずれ量を吸収し得る材料に
てイオン生成部の絶縁層とスクリーン電極を形成すると
共に、使用時におけるイオン生成部とスクリーン電極の
有効記録部の全長が互いに合致し得るようにイオン生成
部とスクリーン電極とを弾性を有する接着手段にて接着
固定して成るため、以下のような効果が（りられる。

１）ヘッド使用時とヘッド製造時の温度差によるイオン
生成部とスクリーン電極の熱膨張に基くイオン放出部の
位置ずれをなくすことができる。

２）上記１）により、イオン放出部の位ηずれの大きさ
を記録画像ピッチの１／２以下にすることができ、記録
画像の濃度低下や、画像のむら及びかすれ等を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の静電記録ヘッドの第一実施例の平面
図、第２図はこの発明におけるイオン生成部の平面図、
第３図はこの発明におけるスクリーン電極の平面図、第
４図は静電記録ヘッドの原理構造を示す断面図、第５図
は静電記録ヘッドのイオン生成部の断面図、第６図はイ
オン生成部の平面図、第７図は従来の静電記録ヘッドの
平面図、第８図は静電記録ヘッドのイオン放出部の位置
ずれを示す拡大断面図である。符号説明（１０）・・・イオン生成部（１１）・・・ヒータ（１２）・・・ヘッド基板（１３）・・・絶縁基板（１４）・・・誘導電極（１５）・・・第１の絶縁層（１６）・・・放電電極（１６ａ）・・・イオン生成用孔（１６ｂ）・・・空間領域（１７）・・・交流電源（１８）・・・第２の絶縁層・・・直流逆バイアス電源・・・イオン流制御部・・・スクリーン電極・・・開孔・・・イオン流通路・・・粘着テープ（接着手段）特　許　出　願　人　富士ゼロックス株式会社代　　理
　　人　　弁理士　　中　　村　　智廣（外３名）１１
ａ第図１３：絶縁基板弔図に）−一一一一一し２

Claims

【特許請求の範囲】

加熱手段を配備したヘッド基部上に絶縁基板を介して配
設される誘導電極と、この誘導電極上に第１の絶縁層を
介して重合配置される放電電極との間に交流高電圧を印
加することにより放電電極の空間領域に沿面コロナ放電
を生成するイオン生成部と、上記放電電極上に第２の絶
縁層を介して配設されると共に放電電極との間に直流電
圧が印加されるスクリーン電極にて形成されるイオン流
制御部とで構成される静電記録ヘッドにおいて、製造時
と使用時の温度差における上記イオン生成部の第１の絶
縁層とスクリーン電極の熱膨張に基くずれ量を吸収し得
る材料にて上記イオン生成部の第１の絶縁層とスクリー
ン電極を形成すると共に、使用時における上記イオン生
成部とスクリーン電極の有効記録部の全長が互いに合致
し得るようにイオン生成部とスクリーン電極とを弾性を
有する接着手段にて接着固定して成ることを特徴とする
静電記録ヘッド。