JPH11268323A - 電極基板 - Google Patents
電極基板Info
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- JPH11268323A JPH11268323A JP7758498A JP7758498A JPH11268323A JP H11268323 A JPH11268323 A JP H11268323A JP 7758498 A JP7758498 A JP 7758498A JP 7758498 A JP7758498 A JP 7758498A JP H11268323 A JPH11268323 A JP H11268323A
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Landscapes
- Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極基板において、電極基板とトナー担持ロ
ーラとの間のトナーの流動性を改善し、トナーの固着を
防止する。 【解決手段】 アパチャ電極体1の開口部5にトナー荷
電体を供給するために、アパチャ電極体1に対して荷電
体担持ローラを開口部5付近で接触させて配置すると、
開口部5近傍に設けられた溝41により、荷電体担持ロ
ーラとの接触部分における接触圧が緩和され、しかも、
溝41によって荷電体担持ローラとアパチャ電極体1と
の間に間隙が生ずるため、荷電体担持ローラとアパチャ
電極体1との間隙におけるトナーの流動性が増し、荷電
体担持ローラとの接触部分におけるトナーの固着を防止
することができる。
ーラとの間のトナーの流動性を改善し、トナーの固着を
防止する。 【解決手段】 アパチャ電極体1の開口部5にトナー荷
電体を供給するために、アパチャ電極体1に対して荷電
体担持ローラを開口部5付近で接触させて配置すると、
開口部5近傍に設けられた溝41により、荷電体担持ロ
ーラとの接触部分における接触圧が緩和され、しかも、
溝41によって荷電体担持ローラとアパチャ電極体1と
の間に間隙が生ずるため、荷電体担持ローラとアパチャ
電極体1との間隙におけるトナーの流動性が増し、荷電
体担持ローラとの接触部分におけるトナーの固着を防止
することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の記録装置に用いられる電極基板に
関し、特に、多数の電極パターンと開口部とを備え、ト
ナー等の荷電体の開口部通過を制御する電極基板に関す
る。
タ、ファクシミリ等の記録装置に用いられる電極基板に
関し、特に、多数の電極パターンと開口部とを備え、ト
ナー等の荷電体の開口部通過を制御する電極基板に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ等の記録装置に用いられる電極体としては、多数の
開口(アパチャ)を有するアパチャ電極体が知られてい
る。図7はこのアパチャ電極の電極パターンが形成され
た面を示す斜視図、図8はこのアパチャ電極の電極パタ
ーンが形成されていない面を示す斜視図である。このア
パチャ電極体1は、絶縁性基板2と、この絶縁性基板2
の裏面に設けられるコート層4と、この絶縁性基板2と
このコート層4とを貫いて設けられる開口部5と、絶縁
性基板2の表面の開口部5の周りに設けられる多数の制
御電極6からなる電極パターン34とで構成される。こ
のアパチャ電極体1のコート層4は、ポリイミドなどの
樹脂に導電性のカーボンを分散させたもので、帯電防止
機能をもたせたものである。また、アパチャ電極の表面
には電極保護層としてレジスト層3が設けられている。
このレジスト層3はIC実装部31のみ取り除かれてお
り、この部分に無電解金メッキ等のメッキ処理が施され
た後、ワイヤボンディング等の方法でIC実装部31と
IC等の駆動素子35とがワイヤ36によって接続され
る。なお、レジスト層3の多くは透明又は半透明樹脂か
らなることが多いため、図7では、便宜上レジスト層3
は透明の状態を想定し、レジスト層3に覆われた制御電
極6等が外観からでも認識できる状態を示した。
ミリ等の記録装置に用いられる電極体としては、多数の
開口(アパチャ)を有するアパチャ電極体が知られてい
る。図7はこのアパチャ電極の電極パターンが形成され
た面を示す斜視図、図8はこのアパチャ電極の電極パタ
ーンが形成されていない面を示す斜視図である。このア
パチャ電極体1は、絶縁性基板2と、この絶縁性基板2
の裏面に設けられるコート層4と、この絶縁性基板2と
このコート層4とを貫いて設けられる開口部5と、絶縁
性基板2の表面の開口部5の周りに設けられる多数の制
御電極6からなる電極パターン34とで構成される。こ
のアパチャ電極体1のコート層4は、ポリイミドなどの
樹脂に導電性のカーボンを分散させたもので、帯電防止
機能をもたせたものである。また、アパチャ電極の表面
には電極保護層としてレジスト層3が設けられている。
このレジスト層3はIC実装部31のみ取り除かれてお
り、この部分に無電解金メッキ等のメッキ処理が施され
た後、ワイヤボンディング等の方法でIC実装部31と
IC等の駆動素子35とがワイヤ36によって接続され
る。なお、レジスト層3の多くは透明又は半透明樹脂か
らなることが多いため、図7では、便宜上レジスト層3
は透明の状態を想定し、レジスト層3に覆われた制御電
極6等が外観からでも認識できる状態を示した。
【0003】上記のアパチャ電極体1が搭載された記録
装置の一つとして、図4,図5及び図6に示したような
記録装置が提案されている。この記録装置による記録は
以下のようにして行われる。アパチャ電極体1の制御電
極6に電圧を印加することによって開口部5内に電界を
発生させ、アパチャ電極体1の裏面の帯電防止摺動コー
ト層4の側から所定の電荷に帯電されたトナー14をト
ナー担持ローラ11によって開口部5に供給し、その供
給されたトナー14を開口部5内の電界に応じてその開
口部5を通過させ、その開口部5を通過したトナー14
を、背面電極8が生ずる電界によって、アパチャ電極体
1の表面から所定の間隙を設けて配置される記録媒体P
上に付着させ、画像を形成する。
装置の一つとして、図4,図5及び図6に示したような
記録装置が提案されている。この記録装置による記録は
以下のようにして行われる。アパチャ電極体1の制御電
極6に電圧を印加することによって開口部5内に電界を
発生させ、アパチャ電極体1の裏面の帯電防止摺動コー
ト層4の側から所定の電荷に帯電されたトナー14をト
ナー担持ローラ11によって開口部5に供給し、その供
給されたトナー14を開口部5内の電界に応じてその開
口部5を通過させ、その開口部5を通過したトナー14
を、背面電極8が生ずる電界によって、アパチャ電極体
1の表面から所定の間隙を設けて配置される記録媒体P
上に付着させ、画像を形成する。
【0004】この記録装置の装置内にアパチャ電極体1
を装着した状態を図4に示す。アパチャ電極体1は、図
に矢印で示す張力によってトナー担持ローラ11に接触
固定されている。また、前記の記録装置において、トナ
ー14は図5,図6に示すようにスポンジ製の供給ロー
ラ12とトナー担持ローラ11との間で摩擦帯電され、
その帯電電荷による鏡像力等の付着力によってトナー担
持ローラ11の表面上に担持され、トナー層規制ブレー
ド13によって、トナー担持ローラ11上の長手方向に
均一な厚さにならされる。トナー担持ローラ11は、ア
パチャ電極体1の裏面に形成された帯電防止摺動コート
層4の、特に開口部5の周辺領域に対して、トナー14
を介して接触するように配置されている。ここで、帯電
防止摺動コート層4は、トナー担持ローラ11と常に摩
擦される状態にあるため、半導電性が付与されて帯電防
止機能を有しており、トナー14がアパチャ電極体1に
付着して開口部5に対するトナー14の供給を阻害する
ことを防止している。
を装着した状態を図4に示す。アパチャ電極体1は、図
に矢印で示す張力によってトナー担持ローラ11に接触
固定されている。また、前記の記録装置において、トナ
ー14は図5,図6に示すようにスポンジ製の供給ロー
ラ12とトナー担持ローラ11との間で摩擦帯電され、
その帯電電荷による鏡像力等の付着力によってトナー担
持ローラ11の表面上に担持され、トナー層規制ブレー
ド13によって、トナー担持ローラ11上の長手方向に
均一な厚さにならされる。トナー担持ローラ11は、ア
パチャ電極体1の裏面に形成された帯電防止摺動コート
層4の、特に開口部5の周辺領域に対して、トナー14
を介して接触するように配置されている。ここで、帯電
防止摺動コート層4は、トナー担持ローラ11と常に摩
擦される状態にあるため、半導電性が付与されて帯電防
止機能を有しており、トナー14がアパチャ電極体1に
付着して開口部5に対するトナー14の供給を阻害する
ことを防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のアパチャ電極体1には、多数の制御電極
6及び開口部5が存在するため、一定の張力でアパチャ
電極体1を固定しても、開口部5におけるトナー担持ロ
ーラ11との接触圧は低くなり、接触部29における接
触圧は高くなる傾向にあった。このため、接触部29に
おいてトナー14の流動性が低下し、トナー14が帯電
防止摺動コート層4に固着しやすくなり、帯電防止摺動
コート層4がダメージを受け易く、帯電防止摺動コート
層4がダメージを受けることによって、アパチャ電極全
体の使用が不可能になるといった問題があった。
たような従来のアパチャ電極体1には、多数の制御電極
6及び開口部5が存在するため、一定の張力でアパチャ
電極体1を固定しても、開口部5におけるトナー担持ロ
ーラ11との接触圧は低くなり、接触部29における接
触圧は高くなる傾向にあった。このため、接触部29に
おいてトナー14の流動性が低下し、トナー14が帯電
防止摺動コート層4に固着しやすくなり、帯電防止摺動
コート層4がダメージを受け易く、帯電防止摺動コート
層4がダメージを受けることによって、アパチャ電極全
体の使用が不可能になるといった問題があった。
【0006】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、トナーを記録媒体方向へ通過させ
る開口部の近傍におけるトナーの流動性を改善し、トナ
ーの固着を防止することによって、耐久性を向上させた
アパチャ電極を提供することを目的とする。
なされたものであり、トナーを記録媒体方向へ通過させ
る開口部の近傍におけるトナーの流動性を改善し、トナ
ーの固着を防止することによって、耐久性を向上させた
アパチャ電極を提供することを目的とする。
【0007】
【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に記載の電極基板は、絶縁性基板と、この絶
縁性基板に所定間隔をおいて列状に設けられた複数の開
口部と、この開口部に対応して絶縁基板の一方の面に配
設され、開口部における荷電体の通過を制御する複数の
制御電極からなる電極パターンとを有する電極基板であ
って、電極パターンが設けられている絶縁性基板面の裏
面には、開口部の近傍であって電極パターンに対応した
位置に溝加工が施されているものである。
に請求項1に記載の電極基板は、絶縁性基板と、この絶
縁性基板に所定間隔をおいて列状に設けられた複数の開
口部と、この開口部に対応して絶縁基板の一方の面に配
設され、開口部における荷電体の通過を制御する複数の
制御電極からなる電極パターンとを有する電極基板であ
って、電極パターンが設けられている絶縁性基板面の裏
面には、開口部の近傍であって電極パターンに対応した
位置に溝加工が施されているものである。
【0008】上記構成においては、電極基板の開口部に
荷電体を供給するために、電極基板に対して荷電体担持
ローラを開口部付近で接触させて配置すると、開口部近
傍に設けられた溝により、荷電体担持ローラとの接触部
分における接触圧が緩和され、しかも、溝によって荷電
体担持ローラと電極基板との間に間隙が生ずるため、荷
電体担持ローラと電極基板との間隙におけるトナーの流
動性が増し、荷電体担持ローラとの接触部分におけるト
ナーの固着を防止することができる。
荷電体を供給するために、電極基板に対して荷電体担持
ローラを開口部付近で接触させて配置すると、開口部近
傍に設けられた溝により、荷電体担持ローラとの接触部
分における接触圧が緩和され、しかも、溝によって荷電
体担持ローラと電極基板との間に間隙が生ずるため、荷
電体担持ローラと電極基板との間隙におけるトナーの流
動性が増し、荷電体担持ローラとの接触部分におけるト
ナーの固着を防止することができる。
【0009】また、請求項2に記載の電極基板は、請求
項1に記載の電極基板であって、絶縁基板の電極パター
ンが設けられている面と反対側の面が、荷電体を供給す
る荷電体担持ローラの一部に接触する状態で所定の張力
を付与されて設けられ、溝はこの荷電体担持ローラに対
向する位置に設けられているものである。
項1に記載の電極基板であって、絶縁基板の電極パター
ンが設けられている面と反対側の面が、荷電体を供給す
る荷電体担持ローラの一部に接触する状態で所定の張力
を付与されて設けられ、溝はこの荷電体担持ローラに対
向する位置に設けられているものである。
【0010】上記構成においては、絶縁性基板面の裏面
の溝と荷電体担持ローラとが対向するように、電極基板
が荷電体担持ローラに接触するように所定張力で設けら
れているので、請求項1と同等の作用が得られる。
の溝と荷電体担持ローラとが対向するように、電極基板
が荷電体担持ローラに接触するように所定張力で設けら
れているので、請求項1と同等の作用が得られる。
【0011】また、請求項3に記載の電極基板は、請求
項1又は請求項2に記載の電極基板であって、溝は、隣
り合う開口部の間に、開口部の列状並び方向と直交する
方向に延びるように形成されているものである。
項1又は請求項2に記載の電極基板であって、溝は、隣
り合う開口部の間に、開口部の列状並び方向と直交する
方向に延びるように形成されているものである。
【0012】上記構成においては、開口部付近において
電極基板と荷電体担持ローラとが接触するように設定し
た場合、荷電体担持ローラとの接触部分に溝が配置され
るようになる。これにより、請求項1と同等の作用が得
られる。
電極基板と荷電体担持ローラとが接触するように設定し
た場合、荷電体担持ローラとの接触部分に溝が配置され
るようになる。これにより、請求項1と同等の作用が得
られる。
【0013】また、請求項4に記載の電極基板は、請求
項1乃至請求項3のいずれかに記載の電極基板であっ
て、溝の深さは、開口部に接近するにつれて浅くなるよ
うに形成されているものである。
項1乃至請求項3のいずれかに記載の電極基板であっ
て、溝の深さは、開口部に接近するにつれて浅くなるよ
うに形成されているものである。
【0014】上記構成においては、各開口部付近におけ
るトナー担持ローラと電極基板との接触部において、接
触圧が大きくなる部分に対向する溝の形状が深くなるこ
とになるので、接触部分各部の接触圧が一様となり、ト
ナーの不均一な流動による目詰まりを防止でき、また、
開口部付近では絶縁性基板の厚みが十分に保たれている
ため、開口部付近でのトナーの電界制御特性が安定す
る。
るトナー担持ローラと電極基板との接触部において、接
触圧が大きくなる部分に対向する溝の形状が深くなるこ
とになるので、接触部分各部の接触圧が一様となり、ト
ナーの不均一な流動による目詰まりを防止でき、また、
開口部付近では絶縁性基板の厚みが十分に保たれている
ため、開口部付近でのトナーの電界制御特性が安定す
る。
【0015】また、請求項5に記載の電極基板は、請求
項1乃至請求項4のいずれかに記載の電極基板であっ
て、溝の形成はエキシマレーザ加工によって行われるも
のである。
項1乃至請求項4のいずれかに記載の電極基板であっ
て、溝の形成はエキシマレーザ加工によって行われるも
のである。
【0016】上記構成においては、エキシマレーザ加工
で溝加工することにより、種々の形状や深さの溝加工を
ミクロンオーダーのレベルまで高精度に加工することが
できる。
で溝加工することにより、種々の形状や深さの溝加工を
ミクロンオーダーのレベルまで高精度に加工することが
できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
電極基板について図面を参照して説明する。図1,図2
及び図3は本発明の一実施形態に係る電極基板の一つで
あるアパチャ電極体1を示す。図1はアパチャ電極体1
の電極パターンが形成された面(以下、表面と記す)を
示す斜視図、図2はアパチャ電極体1の電極パターンが
形成されていない面(以下、裏面と記す)を示す斜視
図、図3は裏面側の開口部及び溝部の詳細を示す拡大図
である。アパチャ電極体1は、絶縁性基板2と、絶縁性
基板2の一方の面に等間隔で一列に配列形成された複数
の制御電極6及び各制御電極6の末端部に形成されたI
C実装部31からなる電極パターン34と、絶縁性基板
2の他方の面に設けられたコート層としての帯電防止摺
動コート層4と、制御電極6に対応して等間隔で一列に
配列され、絶縁性基板2と帯電防止摺動コート層4とを
貫いて形成された複数の開口部5と、その開口部5近傍
であり、絶縁性基板2の裏面で、表面の電極パターン3
4と対応する位置に形成された溝部41から構成されて
いる。
電極基板について図面を参照して説明する。図1,図2
及び図3は本発明の一実施形態に係る電極基板の一つで
あるアパチャ電極体1を示す。図1はアパチャ電極体1
の電極パターンが形成された面(以下、表面と記す)を
示す斜視図、図2はアパチャ電極体1の電極パターンが
形成されていない面(以下、裏面と記す)を示す斜視
図、図3は裏面側の開口部及び溝部の詳細を示す拡大図
である。アパチャ電極体1は、絶縁性基板2と、絶縁性
基板2の一方の面に等間隔で一列に配列形成された複数
の制御電極6及び各制御電極6の末端部に形成されたI
C実装部31からなる電極パターン34と、絶縁性基板
2の他方の面に設けられたコート層としての帯電防止摺
動コート層4と、制御電極6に対応して等間隔で一列に
配列され、絶縁性基板2と帯電防止摺動コート層4とを
貫いて形成された複数の開口部5と、その開口部5近傍
であり、絶縁性基板2の裏面で、表面の電極パターン3
4と対応する位置に形成された溝部41から構成されて
いる。
【0018】絶縁性基板2の表面上には、制御電極6の
保護層として、IC実装部31を除いて制御電極6を被
覆するようにレジスト層3が設けられている。レジスト
層3は、IC実装部31にメッキ層を形成する際に、制
御電極6にメッキ処理が施されないようにするためのマ
スキング被膜としての用途をも有する。レジスト層3の
材質としては、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等が
用いられる。なお、レジスト層3は、通常、透明又は半
透明樹脂から構成されることが多いので、図1、図2に
おいては、便宜上、レジスト層3は透明の状態として図
示する。この場合、レジスト層3に覆われた制御電極6
等は、外観からでも認識可能である。
保護層として、IC実装部31を除いて制御電極6を被
覆するようにレジスト層3が設けられている。レジスト
層3は、IC実装部31にメッキ層を形成する際に、制
御電極6にメッキ処理が施されないようにするためのマ
スキング被膜としての用途をも有する。レジスト層3の
材質としては、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等が
用いられる。なお、レジスト層3は、通常、透明又は半
透明樹脂から構成されることが多いので、図1、図2に
おいては、便宜上、レジスト層3は透明の状態として図
示する。この場合、レジスト層3に覆われた制御電極6
等は、外観からでも認識可能である。
【0019】上述したように、絶縁性基板2の裏面の開
口部5近傍には、図2及び図3に示すように、電極パタ
ーン34と対向するように溝部41が形成されている。
溝部41は、隣り合う開口部5の間に、開口部5の列状
並び方向と直交する方向に延びるように形成されてい
る。溝部41は、図3に示すように開口部5の長さの2
〜10倍程度の長さを有しており、その両端部41aに
おいて最も溝が深くなっており、開口部5に近づくにつ
れ徐々に浅くなっている。溝部41は、開口部5との隣
接部41bでは形成されないか、もしくは極めて浅く形
成されている。両端部41aにおける溝深さはおよそ絶
縁性基板2の板厚の1/2以下である。なお、溝形状に
ついては図3に示した形状以外でも種々の形状が適用で
きる。例えば、溝深さを一様に一定深さに形成してもよ
い。
口部5近傍には、図2及び図3に示すように、電極パタ
ーン34と対向するように溝部41が形成されている。
溝部41は、隣り合う開口部5の間に、開口部5の列状
並び方向と直交する方向に延びるように形成されてい
る。溝部41は、図3に示すように開口部5の長さの2
〜10倍程度の長さを有しており、その両端部41aに
おいて最も溝が深くなっており、開口部5に近づくにつ
れ徐々に浅くなっている。溝部41は、開口部5との隣
接部41bでは形成されないか、もしくは極めて浅く形
成されている。両端部41aにおける溝深さはおよそ絶
縁性基板2の板厚の1/2以下である。なお、溝形状に
ついては図3に示した形状以外でも種々の形状が適用で
きる。例えば、溝深さを一様に一定深さに形成してもよ
い。
【0020】この溝加工はエキシマレーザによる加工が
好適である。エキシマレーザ加工を用いれば、複雑な形
状の溝を極めて高精度に容易に形成することができる。
なお、開口部5周辺及び溝部41上には帯電防止摺動コ
ート層4が形成されている。開口部5は、図示した形状
の他、直径10〜80μmの円形、又は、それと同程度
の面積を有する楕円形もしくは多角形の開口断面を有す
る貫通孔であればよい。この開口部5の加工もエキシマ
レーザにより高精度に加工することができる。
好適である。エキシマレーザ加工を用いれば、複雑な形
状の溝を極めて高精度に容易に形成することができる。
なお、開口部5周辺及び溝部41上には帯電防止摺動コ
ート層4が形成されている。開口部5は、図示した形状
の他、直径10〜80μmの円形、又は、それと同程度
の面積を有する楕円形もしくは多角形の開口断面を有す
る貫通孔であればよい。この開口部5の加工もエキシマ
レーザにより高精度に加工することができる。
【0021】電極パターン34は金属薄膜、一般には膜
厚3〜10μmの銅薄膜で構成されている。IC実装部
31には、ワイヤボンディング法等によってIC等の駆
動素子35をワイヤ36を介して接合するために必要な
メッキ層が形成されている。このメッキ層には無電解金
メッキ等が多く用いられる。無電解金メッキはニッケル
との置換反応によって形成されるため、その下地皮膜と
して無電解ニッケルメッキを行う必要がある。即ち、銅
薄膜からなる電極パターン34上に膜厚1〜10μmの
無電解ニッケルメッキを施した後に、膜厚0.1〜0.
5μmの無電解金メッキを施す。絶縁性基板2は、厚さ
25〜100μmの高分子樹脂フィルム、好ましくはポ
リイミド樹脂で構成されており、具体的には、宇部興産
製のポリイミドフィルムであるユーピレックスS等が用
いられる。帯電防止摺動コート層4は、熱により固化す
る合成樹脂性液体を主成分とし、その主成分中には、カ
ーボンブラック等の導電性粒子が分散されている。主成
分としては、例えば、高分子樹脂インク、好ましくはポ
リイミドインク、具体的には、宇部興産製の低温硬化型
ポリイミドインクであるユピコート等を用いることがで
きる。
厚3〜10μmの銅薄膜で構成されている。IC実装部
31には、ワイヤボンディング法等によってIC等の駆
動素子35をワイヤ36を介して接合するために必要な
メッキ層が形成されている。このメッキ層には無電解金
メッキ等が多く用いられる。無電解金メッキはニッケル
との置換反応によって形成されるため、その下地皮膜と
して無電解ニッケルメッキを行う必要がある。即ち、銅
薄膜からなる電極パターン34上に膜厚1〜10μmの
無電解ニッケルメッキを施した後に、膜厚0.1〜0.
5μmの無電解金メッキを施す。絶縁性基板2は、厚さ
25〜100μmの高分子樹脂フィルム、好ましくはポ
リイミド樹脂で構成されており、具体的には、宇部興産
製のポリイミドフィルムであるユーピレックスS等が用
いられる。帯電防止摺動コート層4は、熱により固化す
る合成樹脂性液体を主成分とし、その主成分中には、カ
ーボンブラック等の導電性粒子が分散されている。主成
分としては、例えば、高分子樹脂インク、好ましくはポ
リイミドインク、具体的には、宇部興産製の低温硬化型
ポリイミドインクであるユピコート等を用いることがで
きる。
【0022】このようにして構成されたアパチャ電極体
1は、前述の図4に示すように、トナー担持ローラ11
の一部で接触する状態で、矢印で示す方向に所定の張力
をもって記録装置内に張設される。記録装置の構成につ
いては後述する。トナー担持ローラ11上で帯電され、
搬送されたトナー14が開口部5に達し、そこで後述す
る背面電極8及び制御電極6より所定の電圧が印加され
ると、トナー14は開口部5を通過する。アパチャ電極
体1とトナー担持ローラ11上との接触圧は、接触部2
9で最も高く、開口部5付近で最も低くなる。従って、
接触圧が最も高い接触部29付近で、トナー14の流動
性が低下し、トナー14の固着をもたらしやすい。
1は、前述の図4に示すように、トナー担持ローラ11
の一部で接触する状態で、矢印で示す方向に所定の張力
をもって記録装置内に張設される。記録装置の構成につ
いては後述する。トナー担持ローラ11上で帯電され、
搬送されたトナー14が開口部5に達し、そこで後述す
る背面電極8及び制御電極6より所定の電圧が印加され
ると、トナー14は開口部5を通過する。アパチャ電極
体1とトナー担持ローラ11上との接触圧は、接触部2
9で最も高く、開口部5付近で最も低くなる。従って、
接触圧が最も高い接触部29付近で、トナー14の流動
性が低下し、トナー14の固着をもたらしやすい。
【0023】ところが、本発明のアパチャ電極体1は、
ちょうど接触部29に位置する部分に溝部41を設けて
あるため、接触部29においては間隙が形成され、その
結果、アパチャ電極体1とトナー担持ローラ11との接
触圧が低下する。これによりトナー14の流動性が向上
し、トナー14のアパチャ電極体1への固着を防止する
ことができる。また、上述したように、溝部41は、開
口部の隣接部41bでは溝加工されていないか、もしく
はできるだけ浅く形成してあるため、開口部5付近での
電界制御性が向上し、記録装置として使用する場合、そ
の印字特性が著しく向上する。
ちょうど接触部29に位置する部分に溝部41を設けて
あるため、接触部29においては間隙が形成され、その
結果、アパチャ電極体1とトナー担持ローラ11との接
触圧が低下する。これによりトナー14の流動性が向上
し、トナー14のアパチャ電極体1への固着を防止する
ことができる。また、上述したように、溝部41は、開
口部の隣接部41bでは溝加工されていないか、もしく
はできるだけ浅く形成してあるため、開口部5付近での
電界制御性が向上し、記録装置として使用する場合、そ
の印字特性が著しく向上する。
【0024】次に、アパチャ電極体1が搭載された記録
装置について前述の図5及び図6を参照して説明する。
図5はアパチャ電極体1を塔載した記録装置の構成の概
略図、図6は記録装置における記録機構の要部拡大図で
ある。装置外装26の右側部には、画像を記録すべき記
録媒体Pを挿入するための挿入孔21が設けられてお
り、左側部には画像が記録された記録媒体Pが排出され
る取り出し孔22が設けられている。記録装置の内部に
は、アパチャ電極体1と、背面電極8と、トナー帯電供
給装置10とが設けられている。トナー帯電供給装置1
0は、トナーケース15と、トナー担持ローラ11と、
供給ローラ12と、トナー層厚規制ブレード13とから
構成されている。また、トナーケース15の内部には、
荷電粒子としてのトナー14が貯蔵されている。供給ロ
ーラ12は、トナー担持ローラ11表面にトナー14を
供給しつつ、このトナー14を摩擦して帯電させるため
に、図5の矢印方向に回転するように構成されている。
また、トナー層厚規制ブレード13は、供給ローラ12
からトナー担持ローラ11表面に供給されたトナー14
が、薄い層状に形成されるように、トナー担持ローラ1
1に押し当てられる。
装置について前述の図5及び図6を参照して説明する。
図5はアパチャ電極体1を塔載した記録装置の構成の概
略図、図6は記録装置における記録機構の要部拡大図で
ある。装置外装26の右側部には、画像を記録すべき記
録媒体Pを挿入するための挿入孔21が設けられてお
り、左側部には画像が記録された記録媒体Pが排出され
る取り出し孔22が設けられている。記録装置の内部に
は、アパチャ電極体1と、背面電極8と、トナー帯電供
給装置10とが設けられている。トナー帯電供給装置1
0は、トナーケース15と、トナー担持ローラ11と、
供給ローラ12と、トナー層厚規制ブレード13とから
構成されている。また、トナーケース15の内部には、
荷電粒子としてのトナー14が貯蔵されている。供給ロ
ーラ12は、トナー担持ローラ11表面にトナー14を
供給しつつ、このトナー14を摩擦して帯電させるため
に、図5の矢印方向に回転するように構成されている。
また、トナー層厚規制ブレード13は、供給ローラ12
からトナー担持ローラ11表面に供給されたトナー14
が、薄い層状に形成されるように、トナー担持ローラ1
1に押し当てられる。
【0025】トナー14の薄層を担持したトナー担持ロ
ーラ11は、そのトナー14の薄層を介して、アパチャ
電極体1の帯電防止摺動コート層4に接触するように配
置されている。アパチャ電極体1の上方には、背面電極
8が配置されており、その背面電極8とアパチャ電極体
1との間には記録媒体Pが通過できるような、例えば、
約1ミリのスペースが設けられている。背面電極8に
は、電源9によって、例えば、プラス1キロボルトの電
圧が印加されるようになっている。記録媒体Pは一対の
ガイドローラ23によって、挿入孔21から背面電極8
の下方へ向って搬送され、背面電極8を通過した後、内
部に熱源を備えたヒートローラ24とプレスローラ25
との間に搬送され、記録媒体P上のトナー14が熱定着
されるように構成されている。
ーラ11は、そのトナー14の薄層を介して、アパチャ
電極体1の帯電防止摺動コート層4に接触するように配
置されている。アパチャ電極体1の上方には、背面電極
8が配置されており、その背面電極8とアパチャ電極体
1との間には記録媒体Pが通過できるような、例えば、
約1ミリのスペースが設けられている。背面電極8に
は、電源9によって、例えば、プラス1キロボルトの電
圧が印加されるようになっている。記録媒体Pは一対の
ガイドローラ23によって、挿入孔21から背面電極8
の下方へ向って搬送され、背面電極8を通過した後、内
部に熱源を備えたヒートローラ24とプレスローラ25
との間に搬送され、記録媒体P上のトナー14が熱定着
されるように構成されている。
【0026】次に、上記のように構成された記録装置の
動作を説明する。トナー帯電供給装置10において、ト
ナーケース15に貯蔵されたトナー14は、供給ローラ
12が矢印方向に回転することによって、トナー担持ロ
ーラ11に供給される。このとき、トナー14は、トナ
ー担持ローラ11と供給ローラ12との間で摩擦されて
マイナスに帯電する。そして、トナー担持ローラ11が
矢印方向に回転することにより、マイナス帯電したトナ
ー14は、トナー層厚規制ブレード13を通過して薄層
化され、アパチャ電極体1に向かって図5の矢印方向に
搬送され、開口部5近傍に於いてアパチャ電極体1の帯
電防止摺動コート層4と接触する。
動作を説明する。トナー帯電供給装置10において、ト
ナーケース15に貯蔵されたトナー14は、供給ローラ
12が矢印方向に回転することによって、トナー担持ロ
ーラ11に供給される。このとき、トナー14は、トナ
ー担持ローラ11と供給ローラ12との間で摩擦されて
マイナスに帯電する。そして、トナー担持ローラ11が
矢印方向に回転することにより、マイナス帯電したトナ
ー14は、トナー層厚規制ブレード13を通過して薄層
化され、アパチャ電極体1に向かって図5の矢印方向に
搬送され、開口部5近傍に於いてアパチャ電極体1の帯
電防止摺動コート層4と接触する。
【0027】トナー層規制ブレード13によって薄層化
されたトナー担持ローラ11上のトナー14は、鏡像力
及びファンデルワールス力からなる付着力によって、ト
ナー担持ローラ11表面に付着しながら搬送されるが、
図6に示す相反する方向への矢印のように、接触部分に
おいて、トナー担持ローラ11上に担持されたトナー1
4のうちの上層部は、アパチャ電極体1の帯電防止摺動
コート層4と接触する部分の摩擦力によって、トナー搬
送方向と逆方向の力を受ける。一方、トナー担持ローラ
11上に担持されたトナー14の下層部のトナー14
は、鏡像力やファンデルワールス力によってトナー担持
ローラ11に付着しており、トナー搬送方向と同方向に
移動しようとするため、トナー担持ローラ11上に担持
されたトナー14の層は、上層部と下層部とで相反する
力、即ち、せん断力を受ける。
されたトナー担持ローラ11上のトナー14は、鏡像力
及びファンデルワールス力からなる付着力によって、ト
ナー担持ローラ11表面に付着しながら搬送されるが、
図6に示す相反する方向への矢印のように、接触部分に
おいて、トナー担持ローラ11上に担持されたトナー1
4のうちの上層部は、アパチャ電極体1の帯電防止摺動
コート層4と接触する部分の摩擦力によって、トナー搬
送方向と逆方向の力を受ける。一方、トナー担持ローラ
11上に担持されたトナー14の下層部のトナー14
は、鏡像力やファンデルワールス力によってトナー担持
ローラ11に付着しており、トナー搬送方向と同方向に
移動しようとするため、トナー担持ローラ11上に担持
されたトナー14の層は、上層部と下層部とで相反する
力、即ち、せん断力を受ける。
【0028】上記のせん断力によって、トナー14の上
層部及び下層部は、始めにトナー担持ローラ11上に担
持された位置から移動することによって、前記付着力か
ら解放される。その理由としては、前記付着力を構成す
る鏡像力は距離の2乗に、ファンデルワールス力は距離
の7乗にそれぞれ反比例しており、トナー14がトナー
担持ローラ11の表面上、又はトナー14同士の密着状
態から流動状態に変化することによって、各トナー14
の周囲に間隙が生ずるために、それらの力が共に激減す
ることから明らかである。
層部及び下層部は、始めにトナー担持ローラ11上に担
持された位置から移動することによって、前記付着力か
ら解放される。その理由としては、前記付着力を構成す
る鏡像力は距離の2乗に、ファンデルワールス力は距離
の7乗にそれぞれ反比例しており、トナー14がトナー
担持ローラ11の表面上、又はトナー14同士の密着状
態から流動状態に変化することによって、各トナー14
の周囲に間隙が生ずるために、それらの力が共に激減す
ることから明らかである。
【0029】このように、トナー担持ローラ11との付
着力から解放されたトナー14が、アパチャ電極体1の
開口部5まで搬送される。ここで、制御電圧印加回路7
から、トナー通過電圧及びトナー遮蔽電圧のための電源
電圧と、そのトナー通過電圧又はトナー遮蔽電圧が印加
されるべき制御電極6の位置を定める画像データとを受
け取った駆動素子35は、各制御電極6に、その画像デ
ータに基づいて、トナー通過電圧又はトナー遮蔽電圧を
印加し、その制御電極6に対応して設けられた開口部5
において、トナー通過が許可されるか、又はトナー通過
が遮蔽されるかを制御する。
着力から解放されたトナー14が、アパチャ電極体1の
開口部5まで搬送される。ここで、制御電圧印加回路7
から、トナー通過電圧及びトナー遮蔽電圧のための電源
電圧と、そのトナー通過電圧又はトナー遮蔽電圧が印加
されるべき制御電極6の位置を定める画像データとを受
け取った駆動素子35は、各制御電極6に、その画像デ
ータに基づいて、トナー通過電圧又はトナー遮蔽電圧を
印加し、その制御電極6に対応して設けられた開口部5
において、トナー通過が許可されるか、又はトナー通過
が遮蔽されるかを制御する。
【0030】このとき、開口部5に搬送されたトナー1
4は、トナー担持ローラ11との付着力から解放されて
いるので、この付着力に打ち勝ってトナー14を開口部
5を通過させるために必要な電界のしきい値が小さくな
り、制御電極6によって形成される制御電界の変化に対
する、開口部5のトナー14の通過量の変化の割合が大
きくなる。従って、開口部5におけるトナー14の大量
通過と完全遮蔽との選択を、小さな制御電界の変化で達
成できる。この結果、記録濃度が上がると共に、制御電
圧印加時間を短くできるので、記録スピードも向上させ
ることができる。
4は、トナー担持ローラ11との付着力から解放されて
いるので、この付着力に打ち勝ってトナー14を開口部
5を通過させるために必要な電界のしきい値が小さくな
り、制御電極6によって形成される制御電界の変化に対
する、開口部5のトナー14の通過量の変化の割合が大
きくなる。従って、開口部5におけるトナー14の大量
通過と完全遮蔽との選択を、小さな制御電界の変化で達
成できる。この結果、記録濃度が上がると共に、制御電
圧印加時間を短くできるので、記録スピードも向上させ
ることができる。
【0031】例えば、画像データに基づいて、トナー通
過電圧としてプラス30ボルトの電圧が制御電極6に印
加されると、接地されたトナー担持ローラ11と制御電
極6との間、即ち、その制御電極6に対応する開口部5
の内部に、マイナス帯電したトナー14が開口部5を通
過できる電界が発生し、大量のトナー14が開口部5を
通過する。また、制御電圧印加回路7からトナー遮蔽電
圧としてマイナス10ボルトの電圧が制御電極6に印加
されると、対応する開口部5内部に、マイナス帯電した
トナー14が開口部5の通過を阻止される電界が発生
し、トナー14は開口部5を通過しない。
過電圧としてプラス30ボルトの電圧が制御電極6に印
加されると、接地されたトナー担持ローラ11と制御電
極6との間、即ち、その制御電極6に対応する開口部5
の内部に、マイナス帯電したトナー14が開口部5を通
過できる電界が発生し、大量のトナー14が開口部5を
通過する。また、制御電圧印加回路7からトナー遮蔽電
圧としてマイナス10ボルトの電圧が制御電極6に印加
されると、対応する開口部5内部に、マイナス帯電した
トナー14が開口部5の通過を阻止される電界が発生
し、トナー14は開口部5を通過しない。
【0032】このように、画像データに応じてアパチャ
電極体1の開口部5を通過したトナー14は、電源9に
よってプラス1キロボルトの電圧が印加された背面電極
8とアパチャ電極体1との間に形成された電界によっ
て、前記背面電極8に向かって静電気力を受け、記録媒
体P上に付着する。そして、順次記録媒体Pが搬送され
ることによって、トナー14による画像が記録媒体P上
に形成される。その後、記録媒体Pは、取り出し孔22
の方向に搬送され、その途中で、ヒートローラ24とプ
レスローラ25とによって挟まれ、記録媒体P上のトナ
ー14は熱溶融され、記録媒体P上に画像が定着され
る。
電極体1の開口部5を通過したトナー14は、電源9に
よってプラス1キロボルトの電圧が印加された背面電極
8とアパチャ電極体1との間に形成された電界によっ
て、前記背面電極8に向かって静電気力を受け、記録媒
体P上に付着する。そして、順次記録媒体Pが搬送され
ることによって、トナー14による画像が記録媒体P上
に形成される。その後、記録媒体Pは、取り出し孔22
の方向に搬送され、その途中で、ヒートローラ24とプ
レスローラ25とによって挟まれ、記録媒体P上のトナ
ー14は熱溶融され、記録媒体P上に画像が定着され
る。
【0033】なお、本発明は、上記実施形態の構成に限
られず種々の変形が可能である。例えば、帯電防止摺動
コート層4と絶縁性基板2との密着性を向上させるため
に、帯電防止摺動コート層4を形成する前に、サンドブ
ラスト等による表面粗化を行うようにしてもよい。ま
た、駆動素子35の実装方法として、ワイヤボンディン
グ法を用いた例を説明したが、ワイヤを用いず、バンプ
を介して基板と接合するフリップチップ法を適用しても
よい。
られず種々の変形が可能である。例えば、帯電防止摺動
コート層4と絶縁性基板2との密着性を向上させるため
に、帯電防止摺動コート層4を形成する前に、サンドブ
ラスト等による表面粗化を行うようにしてもよい。ま
た、駆動素子35の実装方法として、ワイヤボンディン
グ法を用いた例を説明したが、ワイヤを用いず、バンプ
を介して基板と接合するフリップチップ法を適用しても
よい。
【0034】
【発明の効果】以上のように請求項1又は請求項2に記
載の電極基板によれば、開口部近傍で、絶縁性基板を介
して電極パターンに対応する位置に溝加工が施されてい
るので、電極基板とトナー担持ローラとの接触部での接
触圧が緩和されるとともに、溝による間隙が生ずるた
め、トナーの流動性が増し、接触部でのトナーの固着を
防止することができる。これにより、トナーの固着によ
るダメージで電極基板自体の使用が不可能となるという
事態を回避することができるため、この電極基板を記録
装置に搭載した場合には、その耐久性が著しく向上す
る。
載の電極基板によれば、開口部近傍で、絶縁性基板を介
して電極パターンに対応する位置に溝加工が施されてい
るので、電極基板とトナー担持ローラとの接触部での接
触圧が緩和されるとともに、溝による間隙が生ずるた
め、トナーの流動性が増し、接触部でのトナーの固着を
防止することができる。これにより、トナーの固着によ
るダメージで電極基板自体の使用が不可能となるという
事態を回避することができるため、この電極基板を記録
装置に搭載した場合には、その耐久性が著しく向上す
る。
【0035】また、請求項3に記載の電極基板は、荷電
体担持ローラとの接触部分に溝が配置されることになる
ので、この溝部分における電極基板とトナー担持ローラ
との接触圧が緩和され、溝によって間隙が生ずるため、
請求項1と同等の効果が得られる。
体担持ローラとの接触部分に溝が配置されることになる
ので、この溝部分における電極基板とトナー担持ローラ
との接触圧が緩和され、溝によって間隙が生ずるため、
請求項1と同等の効果が得られる。
【0036】また、請求項4に記載の電極基板は、溝の
深さが、開口部に接近するほど浅くなるように形成され
ているので、各開口部付近における電極基板とトナー担
持ローラとの接触圧が一様となり、トナーの不均一な流
動による目詰まりを防止できる。これにより、開口部付
近でのトナーの電界制御特性が安定するため、記録装置
としての印字特性や耐久性が著しく向上する。
深さが、開口部に接近するほど浅くなるように形成され
ているので、各開口部付近における電極基板とトナー担
持ローラとの接触圧が一様となり、トナーの不均一な流
動による目詰まりを防止できる。これにより、開口部付
近でのトナーの電界制御特性が安定するため、記録装置
としての印字特性や耐久性が著しく向上する。
【0037】また、請求項5に記載の電極基板は、溝加
工をエキシマレーザ加工によって行うので、種々の形状
や深さの溝加工をミクロンオーダーのレベルまで高精度
に加工することができる。
工をエキシマレーザ加工によって行うので、種々の形状
や深さの溝加工をミクロンオーダーのレベルまで高精度
に加工することができる。
【図1】本発明の一実施形態に係るアパチャ電極の電極
パターンが形成された面を示す斜視図である。
パターンが形成された面を示す斜視図である。
【図2】上記アパチャ電極の電極パターンが形成されて
いない面を示す斜視図である。
いない面を示す斜視図である。
【図3】上記アパチャ電極の裏面側の開口部及び溝部の
詳細を示す拡大図である。
詳細を示す拡大図である。
【図4】記録装置の装置内にアパチャ電極を装着した状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図5】上記アパチャ電極を塔載した記録装置の構成の
概略図である。
概略図である。
【図6】上記記録装置における記録機構の要部拡大図で
ある。
ある。
【図7】従来のアパチャ電極の電極パターンが形成され
た面を示す斜視図である。
た面を示す斜視図である。
【図8】従来のアパチャ電極の電極パターンが形成され
ていない面を示す斜視図である。
ていない面を示す斜視図である。
1 アパチャ電極体(電極基板) 2 絶縁性基板 3 レジスト層 4 電防止摺動コート層 5 開口部 6 制御電極 34 電極パターン 41 溝部
Claims (5)
- 【請求項1】 絶縁性基板と、この絶縁性基板に所定間
隔をおいて列状に設けられた複数の開口部と、この開口
部に対応して絶縁基板の一方の面に配設され、開口部に
おける荷電体の通過を制御する複数の制御電極からなる
電極パターンとを有する電極基板において、 前記電極パターンが設けられている前記絶縁性基板面の
裏面には、前記開口部の近傍であって前記電極パターン
に対応した位置に溝加工が施されていることを特徴とす
る電極基板。 - 【請求項2】 前記絶縁基板の電極パターンが設けられ
ている面と反対側の面が、前記荷電体を供給する荷電体
担持ローラの一部に接触する状態で所定の張力を付与さ
れて設けられ、前記溝はこの荷電体担持ローラに対向す
る位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記
載の電極基板。 - 【請求項3】 前記溝は、隣り合う前記開口部の間に、
前記開口部の列状並び方向と直交する方向に延びるよう
に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項
2に記載の電極基板。 - 【請求項4】 前記溝の深さは、前記開口部に接近する
につれて浅くなるように形成されていることを特徴とす
る請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電極基板。 - 【請求項5】 前記溝の形成はエキシマレーザ加工によ
って行われることを特徴とする請求項1乃至請求項4の
いずれかに記載の電極基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7758498A JPH11268323A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 電極基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7758498A JPH11268323A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 電極基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11268323A true JPH11268323A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13638040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7758498A Withdrawn JPH11268323A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 電極基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11268323A (ja) |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP7758498A patent/JPH11268323A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |