JPH0858144A - アパチャ電極体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像形成装置等に用いられるアパチャ電極体
の製造方法において、レーザによる孔開け加工時に発生
するカーボンを容易に除去することを目的とする。 【構成】 シート状基材５上の制御電極７が形成された
面にコーティング層３１を塗布し、コーティング層３１
の塗布された面からレーザ加工によりアパチャ６を形成
し、アパチャ６を形成した後にコーティング層３１を除
去する。このような工程により、レーザ加工時に発生す
るカーボンは、コーティング層３１に付着し、コーティ
ング層３１の除去により同時に除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として複写機、プリ
ンタ、プロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用
されるアパチャ電極体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置として、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づいて電圧を印加
することで電界を制御し、もってトナー粒子が前記アパ
チャを通過するのを制御して、通過したトナー粒子によ
り被画像形成媒体上に画像を形成するものが、例えば、
米国特許第３６８９９３５号明細書に開示されている。
この種の画像形成装置に使用されるアパチャ電極体は、
絶縁体よりなる基板と、この基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
ている。

【０００３】この種のアパチャ電極体は、ポリイミド等
のフィルム状絶縁基材に制御電極のパターンを形成し、
さらに、多数の微細なアパチャを一列に形成したもので
ある。このアパチャ加工つまり孔開け加工は、微細な加
工技術を必要とすることから、レーザ加工例えばエキシ
マレーザ加工等を用いて行うことが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなアパチャ電極体の製造方法において、孔開け加工
をエキシマレーザを用いて行うと、この加工時に発生す
るカーボンが孔の周辺に付着し、隣接する制御電極を短
絡してしまうことがあった。このカーボンは超音波洗浄
等によって除去加工することも知られているが、除去に
時間を要し、また、十分には除去できない。本発明は、
上記問題点を解決するためになされたものであり、レー
ザによる孔開け加工の前後に所定の処理を行うことで、
孔開け加工時に発生するカーボンを容易に除去すること
が可能なアパチャ電極体の製造方法を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１のアパチャ電極体の製造方法は、絶縁基材上
に複数のアパチャが設けられ、かつ、そのアパチャの周
縁部に制御電極を形成してなるアパチャ電極体の製造方
法において、絶縁基材上に制御電極をパターニングによ
り形成する工程と、絶縁基材上の制御電極が形成された
面にコーティング層を塗布する工程と、上記工程により
コーティング層の塗布された面からレーザ加工によりア
パチャを形成する工程と、上記工程によりアパチャを形
成した後に上記コーティング層を除去する工程とからな
るものである。また、請求項２のアパチャ電極体の製造
方法は、請求項１記載のアパチャ電極体の製造方法にお
いて、アパチャをエキシマレーザ加工により形成するも
のである。

【０００６】

【作用】上記構成を有する本発明のアパチャ電極体の製
造方法によれば、絶縁基材上の制御電極が形成された面
にコーティング層を塗布し、コーティング層の塗布され
た面からレーザ加工によりアパチャを形成し、アパチャ
を形成した後に上記コーティング層を除去する。このよ
うな工程により、レーザ加工時に発生するカーボンはコ
ーティング層に付着し、このコーティング層の除去によ
り、同時にカーボンは除去される。

【０００７】

【実施例】まず、本発明の製造方法により製造されたア
パチャ電極体が使用される画像形成装置の一例について
図面を参照して説明する。図１は画像形成装置の概略構
成を示し、図２はアパチャ電極体の構成を示す。画像形
成装置１は、図示しない外部装置から受信した画像信号
に基づいて、記録用紙やＯＨＰシート等でなる被画像形
成媒体２上にトナー像を形成するものであり、被画像形
成媒体２上へのトナー流の制御を行うアパチャ電極体３
及びトナーを担持してアパチャ電極体３付近に搬送し供
給するトナー供給装置４を有している。アパチャ電極体
３は、絶縁体でなるシート状基材５上にトナーの搬送方
向と直交する方向に一列に並んで多数のアパチャ６が開
口され、かつ、シート状基材５の上面に各アパチャ６の
周縁を個々に独立して囲むように制御電極７が形成され
ており、アパチャ６内の電界制御によりトナー１４の通
過を制御するものである。アパチャ電極体３は、そのシ
ート状基材５上の制御電極７を被画像形成媒体２に対向
させた状態で固定部材側であるトナー供給装置４に固定
されている。

【０００８】また、アパチャ電極体３に対向して、被画
像形成媒体２が通過するための約１ｍｍの間隙をおい
て、背面電極ローラ９（対向電極）がシャーシに配設さ
れ、この背面電極ローラ９及び搬送ローラ１０でもって
前記間隙に挿入される被画像形成媒体２は図１において
左方向へ搬送されるようになっている。アパチャ電極体
３及び背面電極ローラ９は、その長手方向が被画像形成
媒体２の搬送方向とは直交する方向に配置されている。
さらに、被画像形成媒体２の搬送先には、対になった圧
ローラ１１ａと熱ローラ１１ｂからなる定着装置１１が
配設されている。

【０００９】次に、前記トナー供給装置４の構成を説明
する。トナー供給装置４は、アパチャ電極体３の背面電
極ローラ９とは反対側にアパチャ電極体３の長手方向に
沿って配設されており、装置全体のハウジングを兼ねる
トナーケース１２と、そのトナーケース１２内のトナー
タンクに収納される荷電粒子としてのトナー１４と、ト
ナー供給ローラ１６と、トナー１４を均一にマイナスに
帯電させて担持しアパチャ電極体３に向けて搬送するト
ナー担持ローラ１７と、このトナー担持ローラ１７に担
持されるトナー１４の量が該ローラ１７面上で均一にな
るよう規制するために該ローラ１７に圧接されているト
ナー層規制ブレード１８とから構成されている。前記両
ローラ１６，１７は、図示した矢印方向に回転可能にト
ナーケース１２に支持され、互いに接した状態で平行に
配設されており、それらの回転軸は被画像形成媒体２の
搬送方向と直交するように配置されている。

【００１０】また、アパチャ電極体３のアパチャ６とト
ナー担持ローラ１７との位置関係を説明すると、アパチ
ャ電極体３は、被画像形成媒体２側に制御電極７を対向
させた状態で、シート状基材５のアパチャ６の位置でト
ナー担持ローラ１７に対してトナー層を介して圧接し、
トナー担持ローラ１４と摺動するように設けられてい
る。そして、各アパチャ６の中心位置を通る線がほぼト
ナー担持ローラ１７の周面の図示の最上側部分とその中
心軸を通るようにアパチャ電極体３を配置し、各アパチ
ャ６を通過するトナー１４の分布がアパチャ内の全域で
均一となるようにしている。

【００１１】また、制御電極７とトナー担持ローラ１７
の間には、図示しない外部装置から送られて来る画像信
号に基づいて制御電圧を印加する制御電圧印加回路２１
が接続され、この制御電圧印加回路２１は、画像信号に
基づいて制御電極７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。さらに、背面電極
ローラ９とトナー担持ローラ１７との間には、直流電源
２２が接続されており、この直流電源２２は背面電極ロ
ーラ９に対して＋１ｋＶの電圧を印加し得るようになっ
ている。

【００１２】次に、本発明の製造方法により製造される
アパチャ電極体３の詳細構成について説明する。厚さ２
５μｍのポリイミド製のシート状基材５に、トナー搬送
方向と直交する方向に所定間隔、例えば２００ｄｐｉの
場合には１２５μｍ間隔で一列状に複数のアパチャ６を
並設し、このアパチャ６の周縁に個々に制御電極７を厚
さ８μｍで形成したものである。１つの制御電極７とア
パチャ６により、１つのドット（画素）を形成する。ま
た、アパチャ電極体３のシート状基材５は、被画像形成
媒体２の幅（記録幅）とほぼ同じ長さを有する。

【００１３】上記構成の画像形成装置１の動作を概要を
説明すると、トナー供給ローラ１６とトナー担持ローラ
１７を図１に示す矢印方向に回転させることにより、ト
ナー供給ローラ１６から送られてくるトナー１４はトナ
ー担持ローラ１７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１７上に担持される。この担持
されたトナー１４は、トナー層規制ブレード１８によっ
て薄層化されると共に帯電された後、トナー担持ローラ
１７の回転によってアパチャ電極体３に向けて搬送され
る。トナー担持ローラ１７上のトナー１４はアパチャ電
極体３のシート状基材５に擦られつつアパチャ６付近に
供給される。

【００１４】次に、図示しない外部装置から送られて来
る画像信号に応じて、その画像部分に対応する制御電極
７に、制御電圧印加回路２１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７とトナー担持ローラ１７の間の電位
差により、制御電極７よりトナー担持ローラ１７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１４は電位の高い方向に静電力を受け、ト
ナー担持ローラ１７上からアパチャ６を通過して制御電
極７側に引き出される。この引き出されたトナー１４
は、さらに、直流電源２２によって背面電極ローラ９に
印加されている＋１ｋＶの電圧によって被画像形成媒体
２とアパチャ電極体３との間に形成される電界により、
被画像形成媒体２に向けて飛翔し、被画像形成媒体２上
に堆積して画素を形成する。また、非画像部分に対応す
る制御電極７には、制御電圧印加回路２１から０Ｖの電
圧が印加される。その結果、トナー担持ローラ１７と制
御電極７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１７上のトナー１４は、静電力を受け
ないため、アパチャ６を通過しない。なお、上記では、
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、例えば−３０Ｖ〜−５０Ｖの負の電圧であ
ってもよい。また、トナーとしてプラスに帯電するもの
を用いた場合は、制御電極７や背面電極ローラ９に印加
する電圧等は上記とは逆の電位とする。

【００１５】次に、本発明の一実施例であるアパチャ電
極体の製造方法について図３、図４を参照して説明す
る。図３（ａ）に示すポリイミドフィルム等のシート状
基材５の上面に、前処理（スパッタとメッキ処理）を行
って、図３（ｂ）に示すように、銅膜３０を形成し、そ
の後、フォトエッチング法により、図３（ｃ）に示すよ
うに、銅膜３０にパターニングを行って制御電極７を形
成する。次いで、図３（ｄ）に示すように、制御電極７
の上面にコーティング層３１を塗布する。コーティング
の材料としては、エポキシ、ポリイミド、ポリエステ
ル、ビニル等の樹脂材料を用いればよく、塗布は刷毛塗
り、スプレー、ディップ法等を用いればよい。

【００１６】次に、上記コーティング層３１の上面か
ら、図４（ｅ）に示すように、アパチャ６の孔開け加工
を行う。孔開け加工にはエキシマレーザ加工を用いる。
レーザ加工時には、レーザ光学系中に孔形状を区画する
ためのマスクを挿入する。このエキシマレーザ加工時
に、シート状基材５のポリイミドフィルム等から導電性
のカーボン３２が派生し、コーティング層３１の上面に
付着する。その後、図４（ｆ）に示すように、コーティ
ング層３１をアセトン等の有機溶媒を用いた洗浄により
除去する。このコーティング層３１の除去と同時に、コ
ーティング層３１の上面に付着していたカーボン３２も
除去される。

【００１７】なお、本発明は上記実施例方法に限られる
ものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、孔開
けのレーザ加工はエキシマレーザ加工以外の、ＣＯ₂ レ
ーザやＹＡＧレーザ等の各種のレーザ加工を採用し得
る。また、シート状基材５の裏面にもコーティング層３
１を塗布してからレーザによる孔加工を行うようにして
もよい。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明のアパチャ電極体の
製造方法によれば、アパチャ電極体のレーザによる孔開
け加工の前に、電極が形成された面にコーティング層を
塗布し、この上からレーザ加工により孔開け加工し、そ
の後、コーティング層を除去するようにしているので、
レーザ加工時に発生するカーボンはコーティング層に付
着し、このコーティング層の除去工程で同時にカーボン
が除去される。従って、レーザによる孔開け加工時に発
生するカーボンを容易、かつ確実に除去することがで
き、付着したカーボンにより制御電極が短絡するといっ
たことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により製造されたアパチャ電
極体を使用した画像形成装置の概略構成図である。

【図２】本発明の製造方法により製造されたアパチャ電
極体の一例を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施例であるアパチャ電極体の製造
方法の各工程を示す図である。

【図４】本発明の一実施例であるアパチャ電極体の製造
方法の各工程を示す図である。

【符号の説明】

３ アパチャ電極体 ５ シート状基材 ６ アパチャ ７ 制御電極 ３１ コーティング層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基材上に複数のアパチャが設けら
   れ、かつ、そのアパチャの周縁部に制御電極を形成して
   なるアパチャ電極体の製造方法において、 絶縁基材上に制御電極をパターニングにより形成する工
   程と、 絶縁基材上の制御電極が形成された面にコーティング層
   を塗布する工程と、 上記工程によりコーティング層の塗布された面からレー
   ザ加工によりアパチャを形成する工程と、 上記工程によりアパチャを形成した後に上記コーティン
   グ層を除去する工程とからなるアパチャ電極体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 アパチャをエキシマレーザ加工により形
   成することを特徴とする請求項１記載のアパチャ電極体
   の製造方法。