JPH0284354A

JPH0284354A - 静電潜像形成装置

Info

Publication number: JPH0284354A
Application number: JP23471388A
Authority: JP
Inventors: Yuji Suemitsu; 末光　裕治; Koji Masuda; 増田　晃二; Kazuo Asano; 和夫浅野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-26

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］この発明はイオン流を変調し誘電体上に静電潜像を形成
する静電潜像形成装置に関する。

［従来の技術］従来、この種の静電潜像形成装置としての記録ヘッドは
、次に示すように構成されている。これは、第２４図及
び第２５図に示すように、記録ヘッド基板５０上に駆ｆ
Ｊｌ電極５１．５１・・・を互いに平行に設けるととも
に、これらの駆動電極５１．５１・・・上に絶縁層５２
を介して交差するように制御電極５３．５３・・・を設
け、これらの制御電極５３．５３・・・には、駆ｖＪ電
極５１．５１・・・と交差する位置に開口部５４．５４
・・・を形成する。また、上記制御ｌｌ電極５３．５３
・・・上には、絶縁Ｐ！１５５を介してスクリーン電極
５６を設け、これら絶縁層５５及びスクリーン電極５６
には、制ｒＩＪ電極５３．５３・・・の開口部５４．５
４・・・と対応した位置に開口部５７．５７・・・及び
５８．５８・・・を形成する。

そして、上記記録ヘッドは、第２４図に示すように、駆
１７１電極５１とスクリーン電極５６との問に高周波電
圧を印加するとともに、制御電極５３にパルス状のイオ
ン制＠電圧を、スクリーン電極５６に直流電圧をそれぞ
れ印加する。こうすることによって、駆動電極５１．５
１・・・と制御電極５３．５３・・・との間に、開口部
５４．５４・・・において沿面コロナ放電を生起させ、
この沿面コロナ放電によって発生したイオンを、制御電
極５３とスクリーン電極５６との間に形成される電界に
よって加速若しくは吸収し、イオン放出の制御を行ない
、静電潜像を記録するようになっている。

ところで、上記記録ヘッドにおいては、駆動電極５１．
５１・・・、制ｔＩＩ電極５３．５３・・・及びスクリ
ーン電極５６に電圧を印加する駆動回路をＩＣ化し、こ
のＩＣを記録ヘッド基板５０上に一体的に設けることに
より、上記各電極への配線を短くして、ノイズ等を減少
させることが考えられている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。すなわち、上記記録ヘッドにおいては、継
続して使用していると、制御電極５３の開口部５４に放
電による損傷が生じたり、放電生成物が付着するため、
沿面コロナ放電が正常に行なわれ難くなり、これが装置
使用上の寿命となる。それに対して、装置を駆動するた
めのＩＣからなる駆動回路は、装置自体に比べて寿命が
長い。従って、記録ヘッドが寿命により使用不可能とな
った場合には、ＩＣ等の駆動回路が正常でも、基板５０
に一体的に設けられているＩＣ等の駆動回路も含めて装
置全体を交換しなければならず、装置のランニングコス
トが高くなり、非常に不経済であるという問題点があっ
た。

［課題を解決するための手段コそこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、静電
潜像を形成する部分が故障した場合には、その部分のみ
を交換すれば良く、ＩＣ等からなる駆動回路は交換する
必要をな（すことにより、装置のランニングコストを大
幅に低下させることが可能な静電潜像形成装置を提供す
ることにある。また、伯の目的とするところは、静電潜
像を形成する部分の故障が一部の場合には、その部分の
みを交換すれば良く、さらにコストダウンが可能な静電
潜像形成装置を提供することにある。

すなわち、この発明は、第１の電極と第２の電極を絶縁
基板を挟んでマトリクス状に設けるとともに、上記第２
の電極に第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加す
ることにより沿面コロナ放電を生じる空間領域を形成し
た記録用素子を複数備え、これらの記録用素子を列状に
配置する基盤に、各記録用素子を着脱可能に且つ各記録
用素子の電極に通電可能に保持する接合部材を設けるよ
うに構成されている。

上記基盤の裏面には、例えば上記記録用素子の電極に通
電するための駆動回路が一体的に設けられる。

また、上記基盤には、例えば各記録用素子を位置決めす
るためのビンを設けるようにしても良い。

［作用］この発明においては、記録用素子を複数備え、これらの
記録用素子を列状に配置する基盤に、各記録用素子を着
脱可能に且つ各記録用素子の電極に通電可能に保持する
接合部材を設けることにより、故障した記録用素子のみ
を交換すればよい。

そのため、記録用素子の電極に通電するためのＩＣ等か
らなる駆動回路を、基盤に一体的に設けた場合でも、こ
れらは交換する必要がない。

［実施例］以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第２３図はこの発明に係る静電潜像形成装置を適用し得
る画像記録装置を示すものである。図において、１は記
録ヘッドであり、この記録ヘッド１から画像信号に応じ
て発生するイオンによって、誘電体ドラム２の表面には
、静電潜像３が形成される。この静電潜像３は、現像器
４により現像されてトナー像５となり、このトナー像５
は、転写手段６によって記録用紙７上に転写される。そ
して、記録用紙７上に転写されたトナー像５は、図示し
ない定着器によって記録用紙７上に定着され、排出され
る。トナー像５の転写が終了した後の誘電体ドラム２の
表面は、残った現像剤がクリーナー９により清掃された
後、除電器８によって残留電荷が除去されて、次の記録
工程に備える。

第１図はこの発明に係る静電潜像形成装置の一実施例を
示すものである。この静電潜像形成装置は、例えば上記
記録ヘッド１として使用されるものである。この記録ヘ
ッド１は、平面長方形状の基盤１０を備えており、この
基盤１０は、絶縁性を有する板材によって形成されてい
る。上記基盤１０上には、複数（図示例では４個）の記
録用素子１１．１１・・・が隣接して直線状に配置され
ているとともに、基盤１０には、各記録用素子１１．１
１・・・を着脱可能に且つ各記録用素子１１．１１・・
・の後述する電極に通電可能に保持する接合部材１２が
設けられている。

上記記録用素子１１．１１・・・は、第２図に示すよう
に、すべて同一の構成を有しており、配列方向に沿って
一定の記録密度で静電潜像を形成することができるよう
になっている。

記録用素子１１は、第３図乃至第５図に示すように、絶
縁層１３を備えており、絶縁層１３は、平面平行四辺形
状に形成されている。この絶縁層１３の表面には、複数
の駆動電極１４．１４・・・が互いに平行に一定の間隔
をおいて、記録ヘッド１の長手方向に沿って設けられて
いる。また、絶縁層１３の裏面には、複数の制御電極１
５．１５・・・が互いに平行に一定の間隔をおいて、駆
動電極１４．１４・・・と所定の角度αをなして交差す
るように設けられている。その結果、駆動電極１４．１
４・・・と制御電極１５．１５・・・によって、マトリ
クスが構成されている。

上記絶縁層１３の長手方向の端縁１３ａは、第３図に示
すように、制御電極１５．１５・・・と平行に形成され
ている。そして、記録用素子１１．１１・・・を列状に
配置した状態で、第６図に示すように、隣接する記録用
素子１１．１１・・・の端縁１１ａが互いに一致し、各
記録用素子１１．１１・・・の制御電極１５．１５・・
・が、記録ヘッド１の長手方向に沿って一定の間隔で配
列されるようになっている。

上記制ａｌｌ電極１５は、第３図に示すように、２本の
細い電極１６．１６を互いに近接させて平行に配置して
、画電極１６．１６間にイオン生成用の空間１７を形成
するとともに、画電極１６．１６をその一端部１６ａで
Ｕ字形状に接続することにより音叉形状に形成されてい
る。制御電極１５．１５・・・は、Ｕ字形状の接続部１
６ａが交互に反対側に位置するように設けられている。

さらに、上記制御電極１５．１５・・・の下面には、第
４図に示すように、絶縁層１８を介してスクリーン電極
１９が設けられている。これらの絶縁層１８及びスクリ
ーン電極１９には、駆動電極１４．１４・・・と制御電
極１５．１５・・・が交差する位置に対応した位置に、
開口部２０．２０・・・及びイオン導出用の開口部２１
．２１・・・がそれぞれ穿設されている。

また、上記駆動電極１４．１４・・・の表面は、絶縁性
の基体２２によって覆われている。

このような記録用素子１１は、次のようにして製造する
ことができる。すなわち、記録用素子１１は、始めから
１個、１個の素子を別個に作成しても勿論良いが、第７
図に示すように、記録用素子１１を複数個取ることがで
きる基体２３上に素子を作成し、その後、１個１個の素
子を切断するようにしても良い。また、第８図に示すよ
うに、記録ヘッドの大きさに対応した基体２４上に、複
数個の素子を直線状に作成し、その後、１個１個の素子
を切断するようにしても良い。

そして、上記記録ヘッド１は、第５図に示すように、駆
動電極１４とスクリーン電極１９との間に、ドライバ２
５によって高周波高電圧を印加するとともに、制御電極
１５にドライバ２６によってデータ信号に応じてパルス
状のイオン制御Ｉ電圧を、スクリーン電極１９にバイア
ス電源２７によって直流電圧をそれぞれ印加する。こう
することによって、駆動電極１４と制御電極１５との間
にイオン生成用空間１７において沿面コロナ放電を生起
させ、この沿面コロナ放電によって発生したイオンを、
制御電極１５とスクリーン電極１９との間に形成される
電界によって加速若しくは吸収し、イオン放出の制御を
行ない、静電潜像を記録するようになっている。図中、
２８はドライバ２６に接続されるバイアス電源を、２９
は誘電体ドラム２の′Ｓ電層をそれぞれ示している。

ところで、上記のように駆動電極１４．１４・・・と制
御電極１５．１５・・・によって、マトリクスを構成し
た場合には、記録密度に対して駆動電極１４．１４・・
・及び制御電極１５．１５・・・の間隔を大きく設定す
ることができる。静電潜像を形成する部分を、複数の記
録用素子１１．１１・・・に分割して構成した場合でも
、各記録用素子１１．１１・・・の製造を容易に行なう
ことができる。

すなわち、駆動電極１４及び制御電極１５をマトリクス
状に配置せず、第１０図に示すように、スクリーン電極
１９の開口部２１．２１・・・を２ｄｏｔの距離を隔て
て直線状に配列し、これを３ｄａｔの距離を隔てて開口
部１９．１９・・・が交互に位置するように千鳥状に配
置した場合には、これを配列方向と交差する方向におい
て、直線りと直線Ｌ′の間で分割した場合、隣接する開
口部１９．１９間は、１．９ｄｏｔ分しか隙間が開かな
い。今、記録密度を２００ｄｏｔ／　ｉ　ｎｃｈとする
と、隣接する開口部１９．１９の中心間距離は、１．９
ｄｏｔ分に相当する０、２４ｍｍにしか過ぎない。従っ
て、記録ヘッド１を長手方向に沿って複数の記録用素子
１１．１１・・・に分割して構成した場合、各記録用素
子には、その端部から上記開口部１９．１９の中心間距
離０．２４ｍｍの半分、すなわち０．１２ｍｍのところ
に電極を作成する必要がある。

そのため、上記記録用素子１１を作成するには、印刷等
によって電極を作成しようとすると、マスク全体がはみ
だしてしまい、うまく電極を形成することができない。

また、パターンエツチング等によって電極を作成しよう
とすると、マスクと基体との位置合せ精度に非常に高い
ものが要求され、コストアップにつながる。さらに、１
つの基板２３．２４に複数の素子を作成した後、１つ１
つ切断するようにした場合には、明所精度に非常に高い
ものが要求され、やはりコストアップにつながり、いづ
れにしても、記録用素子１１の製造が非常に困難となる
。

それに対して、駆動電極１４．１４・・・及び制御電極
１５．１５・・・を、第９図に示すように、駆動電極１
４．１４・・・を５ｄＯｔの間隔を隔てて８本紀列し、
隣合う開口部１９．１９・・・同志を８ｄａｔの間隔を
隔てて配列して、８ｘｎ　（ｎは制御電極の本数）のマ
トリクスを形成した場合、制御電極１５．１５・・・間
の距離は、７．８ｄａｔと上記千鳥状に形成した場合の
約４倍となる。この距離は、記録密度を上記と同様２０
０ｄＯｔ／ｎｃｈとした場合、１ｍｍと大きな値となる
。

そのため、静電潜像を形成する部分を複数の記録用素子
１１．１１・・・に分割して構成した場合でも、隣接す
る記録用素子１１．１１・・・に設けられる制御電極１
５．１５・・・を、記録用素子１１の端部から十分な間
隔をおいて設けることができるので、上記のような記録
用素子１１を製造する上での問題点はまったく起こらな
い。

ところで、上記各記録用素子１１．１１・・・を列状に
配置する基盤１０上には、各記録用素子１１．１１・・
・を着脱可能に且つ各記録用素子１１．１１・・・の電
極に通電可能に保持する接合部材１２が設けられている
。すなわち、各記録用素子１１には、接合部材１２に着
脱可能に装着するとともに、各記録用素子１１の電極１
４．１４・・・及び１５．１５・・・に通電するための
電極が設けられている。

記録用素子１１の駆動電極１４．１４・・・は、第１２
図に示すように、その両端部１４ａ、１４ａ・・・が素
子１１の幅方向両端側に折曲されており、このＮ極の端
部１４ａ、１４ａ・・・には、第１１図に示すように、
記録用素子１１の裏面側に突設された接続用の電極３０
．３０・・・が設けられている。

また、制御電極１５．１５・・・は、その接合部１６ａ
の端部に記録用素子１１の裏面側に突設された接続用の
端子３１．３１・・・が設けられている。ざらに、記録
用素子１１の上記電極３１．３１の間には、スクリーン
電極１９を接続するための電極３２が、裏面側に向けて
１本だけ突設されている。

この場合には、駆動電極１４．１４・・・の端部１４ａ
、１４ａ・・・を、すべて記録用素子１１の幅方向両端
側に折曲するようにしている。それに対して、記録用素
子１１の長手方向の端部においては、第１１図に示すよ
うに、隣合う記録用素子１１との間に一定の間隔で制御
］Ｗ極１５を配置する必要があるため、記録用素子１１
の端部に駆動電極１４の端部１４ａを設けるスペースは
狭く、駆動電極１４の接続用の電極３０，３０・・・を
設けるのが、困難となる。

これを解消するためには、第１３図に示すように、駆動
電極１４．１４・・・の端部１４ａ、１４ａ・・・を、
記録用素子１１の長手方向の端部まで延長し、記録用素
子１１の長手方向の端部に、接続用の電極３０．３０・
・・を設けるようにしても良い。

また、第１４図乃至第１６図に示すように、駆動電極１
４．１４・・・の一端部に、基体２２を貫通するスルー
ホール３３を設け、このスルーホール３３に充填される
金属３４を介して裏面側に電極３１．１３・・・を突設
するようにしても良い。

また、前記基盤１０上には、第１７図に示すように、各
記録用素子１１の電極３０．３１．３２を嵌合保持する
とともに、各電極３０．３１．３２に所定の電圧を通電
するための接合部材１２．１２が設けられている。上記
接合部材１２．１２は、基５Ｊ１０上の幅方向両端に長
手方向に沿って固着されている。この接合部材１２．１
２は、絶縁性の部材からなる細長い枠体状の本体３５を
備えており、この本体３５の内部には、各記録用素子１
１の電極３０．３１．３２に対応した位置に電極３６．
３６・・・が設けられている。この電極３６．３６・・
・は、第１８図に示すように、本体３５の一方の内面３
５ａから使方の内面３５ｂに向けて、略Ｕ字形状に折曲
されており、接合部材１２に嵌合される記録用素子１１
の電極３０゜３１．３２を、その弾性力によって保持す
るようになっている。

なお、上記接合部材１２は、第１９図に示すように、基
板１０内に一体的に埋設するようにしても勿論良い。

また、接合部材１２として、第２０図に示すように、レ
バー３７等を備えた解除機構を有するものを用いても良
い。こうした場合には、レバー３７を操作することによ
って、接合部材１２から各記録用素子１１の電極３０．
３１．３２を容易に離脱させることができ、記録用素子
１１が多数の電極を有する場合でも、そのｌＩ！ｌＩ脱
を容易に行なうことができる。

さらに、上記基盤１０上に、第２１図に示すように、各
記録用素子１１を位置決めするためのビン３８を突設し
、このビン３８に各記録用素子１１に設けられた位置決
め用孔（図示せず）を嵌合することによって、記録用素
子１１を所定の位置に位置決めすることができるように
しても良い。

一方、上記基板１０の裏面には、第２２図に示すように
、各記録用素子１１の駆ｖＪ電極１４．１４・・・、制
御電極１５．１５・・−及びスクリーン電極１９に所定
の電圧を印加するための前記ドライバ２５．２６が一体
的に設けられており、これらのドライバ２５．２６は、
ＩＣによって構成されている。なお、３９はドライバ２
５．２６に電気信号を供給する信号ケーブルを示してい
る。

以上の構成において、この実施例に係る静電潜像形成装
置では、次のようにして記録ヘッドが故障した場合の交
換が行なわれる。すなわち、基盤１０上に装着された各
記録用素子１１の駆動電極１４．１４・・・、−リ御電
極１５．１５・・・及びスクリーン電極１９には、ドラ
イバ２５．２６より所定の電圧が接合部材１２．１２を
介して供給される。

そして、各記録用素子１１．１１・・・によって発生す
る沿面コロナ放電により静電潜像の形成が行なわれる。

上記記録ヘッド１を使用していると、各記録用素子１１
の制御電極１５．１５・・・等が徐々に損傷を受け、故
障する場合がある。この場合、故障した記録用素子１１
を、その電極３０．３１．３２を接合部材１２から離脱
させることによって基盤１０から外し、新たな記録用素
子１１を基盤１０の接合部材１２に装着すれば、再び静
電潜像の記録を行なうことができる。

このように、故障した記録用素子１１のみを基！１１１
０から取外し、新たな記録用素子１１を基盤１０に装着
すれば良く、記録ヘッド１全体を新たなものと交換する
必要がなく、基盤１０に一体的に設けられたＩＣからな
る高価なドライバ２５．２６等は、そのまま使用するこ
とができるので、装置のランニングコストを大幅に低減
することができる。また、記録用素子１１は、故障した
もののみを交換すれば良いので、この点からもコストダ
ウンが可能である。さらに、基板１０にドライバ２５．
２６等の駆動回路を一体的に設けることができるので、
信号線が短くて済みノイズ等を減少することができる。

［発明の効果］この発明は以上の構成及び作用よりなるもので、静電潜
像を形成する部分が故障した場合には、その部分のみを
交換すれば良く、ＩＣ等からなる駆動回路は交換する必
要がないので、装置のランニングコストを大幅に低下さ
せることができる。また、静電潜像を形成する部分の故
障が一部の場合には、その部分のみを交換すれば良いの
で、さらにコストダウンが可能となる。さらに、基板に
ＩＣ等からなる駆動回路を一体的に設けることができる
ので、信号線を短くすることができ、ノイズ等を減少す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る静電潜像形成装置の一実施例を
示す斜視図、第２図は記録用素子を示す斜視図、第３図
は記録用素子の要部を示す平面図、第４図は記録用素子
の要部を示す一部破断の平面図、第５図は同記録用素子
の要部断面図、第６図は記録用素子の配列状態を示す平
面説明図、第７図及び第８図は記録用素子のそれぞれ異
なった製造工程を示す斜視説明図、第９図及び第１０図
は電極の配列の仕方のそれぞれ異なった状態を示す説明
図、第１１図は記録用素子に設けられた接続用電極を示
す一部破断の斜視図、第１２図は同接続用電極の形成の
仕方を示す平面説明図、第１３図は同接続用電極の他の
例を示す一部破断の斜視図、第１４図は同接続用電極の
さらに他の例を示す一部破断の斜視図、第１５図は何例
の背面側を示す斜視図、第１６図は何例の要部断面図、
第１７図は基板上に設けられた接合部材を示す斜視図、
第１８図は同接合部材の要部断面図、第１９図は接合部
材の他の例を示す斜視図、第２０図は同接合部材のさら
に他の例を示す斜視図、第２１図は基板上に設けられた
位置決め用のビンを示す斜視図、第２２図は基板の背面
側を示す斜視図、第２３図はこの発明に係る静電潜像形
成装置を適用し得る画像記録装置を示す概略図、第２４
図は従来の装置を示す断面図、第２５図は同平面図であ
る。［符号の説明］１０・・・基盤１１・・・記録用素子１２・・・接合部材１３・・・絶縁層１４・・・駆動電極１５・・・制＠電極１７・・・イオン生成用空間特　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）第２図第４図第図ツー１第図第図第１０図第１４図第１５図第１６図第１１図第１２図払第１３図第１７図第１８図第１９図第２０図第２１図第２２図第２３図第２４図第２５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の電極と第２の電極を絶縁基板を挟んでマト
リクス状に設けるとともに、上記第２の電極に第１の電
極と第２の電極との間に電圧を印加することにより沿面
コロナ放電を生じる空間領域を形成した記録用素子を複
数備え、これらの記録用素子を列状に配置する基盤に、
各記録用素子を着脱可能に且つ各記録用素子の電極に通
電可能に保持する接合部材を設けたことを特徴とする静
電潜像形成装置。
（２）上記基盤の裏面に、上記記録用素子の電極に通電
するための駆動回路を一体的に設けたことを特徴とする
請求項第１項記載の静電潜像形成装置。
（３）上記基盤に各記録用素子を位置決めするためのピ
ンを設けたことを特徴とする請求項第１項または第２項
記載の静電潜像形成装置。