JPH079692A - 記録用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造し易く且つ優れた記録特性を発揮できる
記録用電極を提供することを目的とする。 【構成】 アパチャ電極体１の基板は、アパチャ６が形
成された絶縁シート２と、それに接合された絶縁性の保
持部材７とから構成されている。これによりアパチャ電
極体の基板は剛性を増し、工程の精度向上と歩留まりの
改善がはかれる。剛性の上がったアパチャ電極体１は、
搭載時に安定するため、記録特性も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ、プ
ロッタ、ファクシミリなどに利用し得る画像形成装置に
用いられる記録用電極に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置の１つとして、複数
の開口部（以下、アパチャと称する）が形成された電極
を用いて、その電極に対して画像データに基いて電圧を
印加し、トナー粒子が前記アパチャを通過し得るよう制
御して、通過したトナー粒子により支持体上に画像を形
成するものが、米国特許第３６８９９３５号の明細書に
おいて開示されている。

【０００３】この画像形成装置は、絶縁体よりなる平板
と、この平板の一方の面に形成される連続した基準電極
と、他方の面に形成される互いに絶縁された複数の制御
電極とからなり、前記各制御電極毎に前記３者を貫いて
少なくも１列のアパチャが形成されたアパチャ電極体
と、前記基準電極と制御電極との間に選択的に電位を与
える手段と、印加された電位によってアパチャを通過す
るトナー粒子の流れが変調されるよう帯電したトナー粒
子を供給する手段と、支持体とアパチャ電極体とを相対
的に移動させて支持体を粒子流路中に位置決めする手段
とから構成されている。

【０００４】また、例えば米国特許第４７４３９２６
号、同４７５５８３７号、同４７８０７３３号、および
同４８１４７９６号の明細書には、アパチャ電極体が支
持体側に制御電極、トナー供給側に基準電極を向けて配
設された画像形成装置が開示されている。

【０００５】これに対して、特開平２−２２６２６１号
公報には、アパチャ電極体を支持体側に基準電極、トナ
ー供給側に制御電極を向けて配設することにより、オフ
時に制御電極に対して印加される電圧を、上記米国特許
に開示される画像形成装置に比べて１／４程度に抑える
ことができることが記載されている。

【０００６】ここにおいて、前記オフ時とは、支持体上
にトナー粒子を付着させない時、すなわち画像の空白部
分を形成する時点を意味するものであり、逆にオン時と
言えば、支持体上にトナー像を形成する時点を意味する
ものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の画像形成装置は、画像記録に対し次のよ
うな問題を抱えていた。すなわち、そのアパチャ電極体
が厚さ２５μｍ以下の極薄のポリイミドフィルム等の絶
縁部材で構成されていたので、このようなフィルムをエ
ッチング等で導線部をパターニングする場合、しわが発
生したりカールしたりして製作上多大な困難を生じてい
た。さらにこのような絶縁部材が十分均質にしわ無くテ
ンションが加えられていないと、記録の際、オフ時にト
ナーが吐出してしまい、支持体上にいわゆるかぶりが発
生したり、飛散が生じることが生じたりしていた。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、良好な印字が可能で且つ製造が
容易な画像形成装置のための記録用電極を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の記録用電極は、担持体から供給される荷電粒
子の流れを、電界により直接制御して受像体上に画像を
形成するように構成された画像形成装置のための記録用
電極であって、前記記録用電極の基板が、少なくとも開
口部を有する絶縁部材と、前記絶縁部材に密着して配置
された保持部材とにより構成されていることを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明の記録用電極によれ
ば、絶縁部材に密着して配置された保持部材により、パ
ターン作製時にも障害が発生せず、製造は極めて容易に
なる。さらに画像形成装置に搭載時には、しわやたるみ
が生じることなく配置することができ、その結果、記録
電極の特性が安定し、良好な記録品質が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照しながら説明する。

【００１２】図１は、本発明の記録用電極を適用した画
像形成装置の概要を示す図であり、記録用電極としての
アパチャ電極体１の上側には、１ｍｍの間隙を有して、
円柱状の背面電極ローラ２２がシャーシ（図示せず）に
回動可能に配設されており、前記間隙に挿入される支持
体２０を搬送し得るように構成されている。また、前記
アパチャ電極体１の下側には、そのアパチャ電極体１の
長手方向に沿って、トナー供給装置１０が配設されてお
り、更には、前記背面電極ローラ２２によって搬送され
る支持体２０の進行先には、定着装置２６が配設されて
いる。

【００１３】次に、上記各構成要素の詳細を説明する
と、前記トナー供給装置１０は、装置全体のハウジング
を兼ねるトナーケース１１と、そのトナーケース１１内
に収納されるトナー１６と、供給ローラ１２と、トナー
担持ローラ１４と、トナー層規制ブレード１８とから構
成されている。ここにおいて、前記トナー担持ローラ１
４はトナー１６を担持し、アパチャ電極体１に向かって
搬送するものであり、前記供給ローラ１２は、トナー担
持ローラ１４に対してトナー１６を供給するものであ
る。

【００１４】そして、前記供給ローラ１２とトナー担持
ローラ１４は、トナーケース１１に図示する矢印方向に
回転可能に支持されており、両者は接した状態で平行に
配設されている。また、前記トナー層規制ブレード１８
は、トナー担持ローラ１４に担持されるトナー１６の量
がローラ面上で均一になるよう調整するとともに、その
トナー１６を均一に帯電させるためのものであり、トナ
ー担持ローラ１４に圧接されている。

【００１５】次に前記アパチャ電極体１について図２を
使用して詳細に説明する。図２は、アパチャ電極体の全
体の斜視図である。アパチャ電極体１は、図２に示すよ
うに厚さ２５μｍのポリイミド製の絶縁シート２に直径
１００μｍの複数のアパチャ６が１列に形成され、且つ
絶縁シート２の上面における各アパチャ６の開口周縁に
制御電極４が厚さ１μｍで形成されたものである。更に
その上部にはポリイミドやポリエステル等の絶縁フィル
ムでなる保持部材７が密着配置されている。

【００１６】前記保持部材７は、機械的強度を上げるた
めに、できる限り厚い方が好ましく、例えば厚さ５０μ
ｍ以上がよい。この保持部材７と絶縁シート２とは、接
着固定してあってもよいし、剥離可能な程度に密着して
いる程度でもよく、両者は、絶縁シート２上面に制御電
極４の導電パターンが形成された後、接合され、また、
この保持部材７と絶縁シート２とにより、本発明の基板
が構成される。

【００１７】前記アパチャ６は、少なくとも絶縁シート
２と同程度の大きさで保持部材７部分も貫通している。

【００１８】このようなアパチャ電極体１の製造時にお
いては、保持部材７と絶縁シート２とは接合されて剛性
があるため、アパチャ６の穿孔等の工程を行なう時、そ
れらがカールしたり、折れたりして作業が煩雑になるこ
とがなく、歩留まり向上のみならず加工精度等の上昇も
大いに見込まれる。

【００１９】また、前記アパチャ電極体は、支持体２０
側に制御電極４を対向させ、絶縁シート２がアパチャ位
置でトナー担持ローラ１４上のトナー１６と接するよう
に配設されている。この時に本実施例では、アパチャ電
極体１の絶縁シート２に保持部材７が設けられているた
め、極めて剛性が高く、反りやしわをはじめとするヘッ
ド搭載時の歪みや、記録時の不要振動等非安定性が極力
排除できる。それにより、常にアパチャ電極体には、良
好なテンションをかけることができ、記録そのものに大
きな影響を与えるトナー層との接触状態を安定させるこ
とができる。

【００２０】また、前記制御電極４とトナー担持ローラ
１４の間には、制御電圧印加回路８が接続されている。
この制御電圧印加回路８は、画像信号に基いて制御電極
４に対して０Ｖ、もしくは＋５０Ｖの電圧を印加するよ
うに構成されている。

【００２１】更には、前記背面電極ローラ２２とトナー
担持ローラ１４との間には、直流電源２４が接続されて
おり、この直流電源は前記背面電極ローラ２２に対して
＋１ｋＶの電圧を印加し得るようになっている。

【００２２】次に、上述のように構成される画像形成装
置の動作を説明する。

【００２３】まず始めに、トナー担持ローラ１４と供給
ローラ１２の図１に示す矢印方向の回転により、供給ロ
ーラ１２から送られてくるトナー１６はトナー担持ロー
ラ１４に擦りつけられ、マイナスに帯電させられてトナ
ー担持ローラ１４上に担持される。担持されたトナー１
６は、層規制ブレード１８によって薄層化されるととも
に帯電された後、トナー担持ローラ１４の回転によって
アパチャ電極体１に向かって搬送される。そして、トナ
ー担持ローラ１４上のトナーは、アパチャ６の下に供給
される。

【００２４】ここで、画像信号に応じて、その画像部分
に対応する制御電極４には、制御電圧印加回路８から＋
５０Ｖの電圧が印加される。その結果、画像部分に対応
するアパチャ６の近傍には、制御電極４とトナー担持ロ
ーラ１４の間の電位差により、制御電極４よりトナー担
持ローラ１４に向かう電気力線が形成される。それによ
り、マイナスに帯電されたトナーは電位の高い方向に静
電力を受け、トナー担持ローラ１４上からアパチャ６を
通過して制御電極４側に引き出される。引き出されたト
ナー１６は、更に、背面電極２２に印加されている電圧
によって支持体２０とアパチャ電極体１との間に形成さ
れる電界により、支持体２０に向かって飛翔し、支持体
２０上に堆積して画素を形成する。

【００２５】また、非画像部分に対応する制御電極４に
は、制御電圧印加回路８から０Ｖの電圧が印加される。
その結果、トナー担持ローラ１４と制御電極４との間に
は電界が形成されないことにより、トナー担持ローラ１
４上のトナー１６は静電力を受けないため、アパチャ６
を通過しない。

【００２６】この時アパチャ６に到達するまで、トナー
層は良好な供給状態にされる。即ちアパチャ電極体１の
絶縁シート２は、保持部材７が設けられているため、極
めて剛性が高くなる。すなわち、反りやしわをはじめと
するヘッド搭載時の歪みや、記録時の不要振動等非安定
性が極力排除できる。それにより、常にアパチャ電極体
には、良好なテンションをかけられるため、記録そのも
のに大きな影響を与えるトナー層との接触状態が安定し
ているため、記録特性が極めて向上する。

【００２７】更には、支持体２０は、その面上にトナー
１６により１列の画素が形成される間に、アパチャ列と
垂直の方向に１画素分送られる。そして、上記のプロセ
スを繰り返すことにより支持体２０の全面にトナー像が
形成される。その後、形成されたトナー像は、定着装置
２６によって支持体２０上に定着される。

【００２８】次に、本発明の他の実施例について図３を
参照して説明する。図３は、本発明の他の実施例を示す
アパチャ電極体の断面図である。なお説明中、前述の実
施例と同じものには、同じ符号を付して説明する。

【００２９】本実施例の場合、アパチャ電極体３１の保
持部材３７の下面に、制御電極４の導電パターンを形成
した後、絶縁膜３２を形成することを特徴とする。

【００３０】即ち、前記保持部材３７は、約５０μｍの
厚みを持ち、その下面には、制御電極４が配置されてい
ると共に、更にその下方には絶縁層３２が設けられてい
る。前記保持部材３７は、剛性のある絶縁材料であれば
よく、例えばアルミナ、ジルコニア、ガラス、炭化珪
素、窒化珪素等のセラミック材料や、ガラエポ、ベーク
ライト等の樹脂ベースの絶縁材料等が使用できる。ま
た、前記絶縁層３２は、数μｍから数十μｍの厚みを持
つ絶縁性材料で構成されていればよく、ポリイミド、ア
クリル、ポリアミド、ポリエステル等の有機絶縁膜、酸
化珪素、窒化珪素、炭化珪素、窒化タンタル等の無機系
絶縁膜等各種の膜が利用できる。これらの絶縁膜は、蒸
着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ
法、ゾル−ゲル法、スクリーン印刷法等種々の方法で形
成できる。

【００３１】また、このようなアパチャ電極体３１の製
造時においても、剛性のある保持部材３７の下面に制御
電極４が設けられているため、導線パターンニングのエ
ッチング等の工程を行なう時、保持部材３７がカールし
たり、折れたりして作業が煩雑になることがなく、歩留
まり向上のみならずパターン精度等の上昇も大いに見込
まれる。

【００３２】尚、本発明は、以上詳述した実施例に限定
されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲におい
て、種々の変更を加えることが可能である。例えば、上
記実施例では非画像部分に対応するアパチャの制御電圧
を０Ｖとしたが、これは負の電圧であっても良い。この
場合、よりかぶりの少ない画像を得ることができる。ま
た、上記実施例においては、トナー流制御手段としてア
パチャ電極体を用いたが、例えば、特表平１ー５０３２
２１号公報に記載されるような編目状の電極体を用いる
ことも可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の記録用電極によれば、製造時の歩留まりが向上す
ると共に高精度化でき、またこの記録用電極を用いた画
像形成装置によれば、安定で良好な記録特性を得ること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録用電極を適用した画像形成装置の
構成を示す断面図である。

【図２】本発明を適用したアパチャ電極体を示す斜視図
である。

【図３】アパチャ電極体の他の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体 ２ 絶縁性シート ４ 制御電極 ６ アパチャ ７ 保持部材 ８ 制御電圧印加回路 １４ トナー担持ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 担持体から供給される荷電粒子の流れ
   を、電界により直接制御して受像体上に画像を形成する
   ように構成された画像形成装置のための記録用電極にお
   いて、 前記記録用電極の基板が、少なくとも開口部を有する絶
   縁部材と、前記絶縁部材に密着して配置された保持部材
   とにより構成されていることを特徴とする記録用電極。