JPH02209263A - 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、さらに結線技術も雌しいた
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い。

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
るものの比較的低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、ＰＰＳ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、
基板先端部の基板上に複数の凸部が形成されており、該
凸部の各々の上に該電極が対応して形成されており、該
凸部が画像形成部材に接触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。

凸部は絶縁性の材料であれば特に制限がなく、例えば５
ｉＣｈ、Ａ　１０２、ＳｉＮなどの誘電体膜で形成して
も良いし、ガラスによるグレーズ層としても良いし、ポ
リイミドあるいは感光性レジスト等の有機絶縁膜であっ
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、本発明では薄
膜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］ 実施例１゜ 第１図、第２図に本発明の画像形成ヘッドの一実施例を
示す。第１図はヘッドを基板上面から見た模式図、第２
図は第１図のａ−ａ’部の断面のヘッド先端の構造を示
した拡大図である。ヘッド先端部の製造方法を以下に説
明する。まず第一にホウケイ酸ガラス製の基板１上にフ
ォトレジストを塗布してヘッド先端部の電極位置に残す
ようにパターニングしその後高温でベークしパターン周
縁をたらして凸状パターン９を形成する。凸状パターン
周縁のだらしにより凸状パターンに傾斜部が生じる。傾
斜部の基板に対する傾斜角は高温ベークのベーク温度、
及びベーク時間のコントロールにより可能である。基板
に対する傾斜角は２０度〜４５度が適当である。得られ
た凸状パターン９は高さが１０ミクロン〜１００ミクロ
ン程度である。その後ＳｉＯ２膜あるいはＳｉＮ膜のよ
うな絶縁性の硬質膜１０をスパッタリングあるいはＣＶ
Ｄ法で形成する。硬質膜１０の厚みは１から３ミクロン
程度である。こうして得られた凸部３の各々に対応して
電極２が形成されるよう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の先端部を
凸部３上に形成する。

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。この後凸部の電極が画像形成部
材と接触する部分を除く基板上に絶縁性の保護膜４を形
成する。電極が画像形成部材と常に良好な接触を維持で
きるように保護膜材質は５ｉ０２、あるいはホウケイ酸
ガラス、ポリイミド膜などであり、電極材質より摩耗し
易い膜である事が望ましい、この保護膜４は高温時の電
気リーク防止に有用であるだけでなく、画像形成部材と
接触する電極面積を規定する役目も果たす。

即ち画像形成部材と接触する電極部上には保護膜４が形
成されず保護膜が形成されていない電極部のみが画像形
成部材に接することができる。凸部３の画像形成ヘッド
先端部側の斜面部の電極部の一部が保護膜４によって保
護されていないようにしである。このことによってヘッ
ドは画像形成部材に対して傾斜して配置することが可能
である。

この事と、凸部が電極ごとに分離されて形成されている
ことから画像形成部材から見て電極のみが突出している
ようにできるので画像形成部材に圧力を容易に印加する
事ができ良好な接触を可能とする。さらに画像形成部材
に電極部以外の部分が接触することを最小にすることが
できるので画像の乱れを最小にすることができる。

電極２は結線７により回路基板５上のＩＣドライバー６
に接続されている０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８を通じて外部からＩＣド
ライバー６に送られる０本実施例ではヘッドは基板１と
ＩＣドライバーが実装されている回路基板５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コスト化を実
現するための措置である。同一基板上に電極部とＩＣド
ライバーが配置されても問題無いし、またドライバ一部
が薄膜トランジスター技術で電極部と同一基板に形成さ
れてもよい。基板１の電極先端は端面を滑らかに仕上げ
るように研磨され画像形成部材の損傷を生じ難くしてい
る。

本発明の凸部を形成したヘッドと従来の凸部を形成しな
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画像比較を行なった。第３
図に示す画像形成装置は画像形成部材１４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
へラド１１で電荷像を形成し、同時にＰＥＴフィルムの
他方の面に配置した現像器１２により導電性トナー１３
を画像形成部材１４に搬送し導電性トナーにより現像し
顕像化する。この現像の後ＰＥＴフィルム上に現像され
たトナー１７は定着して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凸部の効果を評価した。凸部を
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凸部を形成したヘッドに
よる画像にはトナー飛散の程度が軽微である。凸部を形
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、凸部を形成したヘッドでは明かな画像濃度むらが
見られず画像形成領域全面にわたり十分均一な画質が得
られた。

また凸部を電極毎に分離せず連続した凸部を有するヘッ
ドによる画像形成実験を行ったところ画像濃度の均一性
は確保できたものの画像の特にエツジ部の乱れが顕著で
あった。

また本発明の画像ヘッドは画像形成部材に対して線接触
あるいは点接触でなく面接触するので電極の摩耗速度を
大きく減らすことができる。

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図は画像形成ヘッドの先端部を側方から見た断面図
である。本実施例は凸部上に更に部分的に凸部を形成し
その部分凸部１１上に電極を形成し部分凸部位外の部分
に保護膜を形成したものである。部分凸部の高さを調整
して保護膜表面より電極が突出している状態にしである
。このようにすることにより電極と画像形性体との接触
がより良好となりまた書き込んだ画像の乱れは小さくな
りより高い画像品質が得られた０部分臼部の形成方法は
様々な方法が採用できるが一つの例としては実施例１に
おいて保護膜５を形成後部分凸部材質の膜を形成しエツ
チングすることにより得る。部分凸部材質は絶縁体でも
導電体でもよい。

電極と同じ材質でもよい０部分臼部高さ、すなわち部分
凸部の膜厚は４から５ミクロン以上であれば効果を示し
望ましくは１０ミクロン以上である。

［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、かつ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
えばフアクス、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ａ−ａ’部のヘッド
先端部の断面図。 第３図面像形成品質評価に使用した画像形成装置の構成
図。 第４図は本発明の画像形成ヘッドの別の実施例のヘッド
先端部の断面図。 １・・基板 ２・・電極 ３・・凸部 ４・・保護膜 ５・・回路基板 ６・・ＩＣドライバー ７・・結線 ８　・ コネクター 凸状パターン 絶縁性の硬質膜 画像形成ヘッド 現像器 導電性トナー 画像形成部材 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 部分凸部 第１図 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２図 第３図 第４図

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、基板先端部の基板上に複数
   の凸部が形成されており、該凸部の各々の上に該電極が
   対応して形成されており、該凸部が画像形成部材に接触
   することを特徴とする画像形成ヘッド。