(57)【要約】【課題】書込ヘッドの応力集中や折れ曲がりをなくし、各列の書込電極が均一に安定して潜像担持体に当接できるようにする。【解決手段】可撓性の支持基材３ａ上に副走査方向に対して複数列の書込電極３ｂを形成し駆動制御部１１から書込電圧を印加して潜像担持体２に静電潜像を形成する書込ヘッド３及び該書込ヘッド３を備えた画像形成装置において、駆動制御部１１と書込電極３ｂとを接続する配線パターン３ｃを副走査方向の列の異なる書込電極３ｂの位置まで延ばして形成する。書込電極３ｂの列間によって剛性が低い部分に応力集中が起こったり、その部分で書込ヘッドの変形、折れ曲がりが生じることがなくなり、各列の書込電極３ｂが均一に安定して潜像担持体２に当接することができる。その結果、潜像担持体２上に静電潜像が正しく形成することができ、印字品質の低下を防ぐことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の支持基材上に副走査方向に対して複数列の書込電極を形成し駆動制御部から書込電圧を印加して潜像担持体に静電潜像を形成する書込ヘッドにおいて、前記駆動制御部と前記書込電極とを接続する配線パターンを副走査方向の列の異なる書込電極の位置まで延ばして形成することを特徴とする書込ヘッド。
【請求項２】
前記複数列の書込電極に対し両側の前記駆動制御部から配線パターンが接続される場合には、前記各列間においていずれか一方の前記駆動制御部からの配線パターンのみを延ばして形成することを特徴とする請求項１記載の書込ヘッド。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれかに記載された書込電極を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性の支持基材上に副走査方向に対して複数列の書込電極を形成し駆動制御部から書込電圧を印加して潜像担持体に静電潜像を形成する書込ヘッド及び該書込ヘッドを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
潜像担持体に静電潜像を形成する手段として、可撓性の支持基材に複数の書込電極を潜像担持体の軸方向、つまり主走査方向に配列し、さらに潜像担持体の周方向、つまり副走査方向にも複数配列して支持し潜像担持体に接触させ、又は近接して書込電圧を印加する書込ヘッド（以下、書込装置ともいう）が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図６は書込ヘッドの１例を部分的に示す部分斜視図である。書込ヘッド３は、図６に示すように可撓性の支持基材３ａと、この支持基材３ａに主走査方向（潜像担持体２の軸方向）に複数列（図には２列のみ図示されている）設けられた線条の導電材からなる複数の配線パターン３ｃと、それらの一端部にそれぞれ設けられ、潜像担持体２の方へ突出する凸部からなる書込電極３ｂとから構成されている。
【０００４】
書込電極３ｂは、例えば弾性的に可撓性の支持基材用絶縁材の上にＣｕ等の電極用導電材を接合し、次いでフォトレジストを電極用導電材にコーティングし、配線パターンに対応したマスクパターンをフォトレジストに被せた後、露光する工程などを経て配線パターン３ｃとその一端部に形成された直方体または立方体の凸部からなる書込電極３ｂとが支持基材３ａに複数列形成された書込ヘッドが作成される。
【０００５】
書込ヘッドのあるものでは、上記のようにして可撓性の支持基材３ａと主走査方向に複数の書込電極３ｂが配列されると共に、さらに書込電極３ｂが副走査方向にも複数列配置され、ドライバが片側あるいは書込電極を挟んで両側に配置される。（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、上記のように潜像担持体と接触または近接して配置された複数の書込電極を備えた帯電書込装置で、支持部材と押圧部材、付勢部材を使って書込電極が形成された支持基材を潜像担持体に押圧し軽荷重でかつ大きなニップ幅をとることができるようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１７２８１３号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−１１３８９７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、書込電極が副走査方向に複数列配置され、その両側にドライバが配置される書込ヘッドでは、２列の書込電極に挟まれた領域にＣｕパターン（以下、配線パターンともいう）が存在しないため、他の部分に比べて極端に剛性が低くなっている。そのため剛性が低い部分に応力集中が起こり、その部分で書込ヘッドの変形、折れ曲がりが生じ、２列の書込電極が均一に安定して潜像担持体に当接することが難しくなる。その結果、潜像担持体上に静電潜像が正しく形成されず、印字品質の低下を招く。また、書込ヘッドが折れ曲がることにより２列の書込電極間の距離が変動し、静電潜像のピッチが乱れて画像に横スジを生じるという問題も発生する。
【００１０】
支持部材と押圧部材、付勢部材を使って書込電極が形成された支持基材を潜像担持体に押圧するという方法では、押圧力を安定にすることはできるが、非常に弱い押圧力で押圧させているため、書込ヘッドの折れ曲がりを防ぐのに十分ではない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、書込ヘッドの応力集中や折れ曲がりをなくし、各列の書込電極が均一に安定して潜像担持体に当接できるようにするものである。
【００１２】
そのために本発明は、可撓性の支持基材上に副走査方向に対して複数列の書込電極を形成し駆動制御部から書込電圧を印加して潜像担持体に静電潜像を形成する書込ヘッド及び該書込ヘッドを備えた画像形成装置において、前記駆動制御部と前記書込電極とを接続する配線パターンを副走査方向の列の異なる書込電極の位置まで延ばして形成することを特徴とし、さらに、前記複数列の書込電極に対し両側の前記駆動制御部から配線パターンが接続される場合には、前記各列間においていずれか一方の前記駆動制御部からの配線パターンのみを延ばして形成することを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す図、図２は潜像担持体の軸方向から見た書込ヘッドの実施の形態を示す図である。図中、１は画像形成装置、２は潜像担持体、３は書込ヘッド、３ａは支持基材、３ｂは書込電極、４は現像装置、４ａは現像剤担持体、５は転写材、６は転写装置、７は一様電荷制御装置、１１はドライバを示す。
【００１４】
図１において、画像形成装置１は、静電潜像が形成される潜像担持体２、潜像担持体２に接触してこの潜像担持体２に静電潜像を書き込む書込ヘッド（書込装置ともいう）３、現像剤担持体（現像ローラ）４ａに現像剤を担持・搬送して潜像担持体２に形成された静電潜像を現像する現像装置４を少なくとも備えている。また、転写装置６は、現像装置４で現像された潜像担持体２の現像剤像を紙等の転写材６、中間転写媒体等に転写するものであり、一様電荷制御装置７は、転写後の潜像担持体２の表面に残っている電荷を除電するか又は転写後の潜像担持体２を帯電するかにより潜像担持体２の表面を一様電荷状態に制御するものである。
【００１５】
書込ヘッド３は、例えば図２（Ａ）に示すように支持基材３ａの先端部３ａ１  に副走査方向（潜像担持体２の周方向）に千鳥配置で２列の書込電極３ｂが形成され、支持基材３ａの書込電極３ｂと反対側の端部３ａ２  が適宜の固定部材で固定される。また、支持基材３ａの端部３ａ２  には、書込電極３ｂを駆動制御するドライバ（駆動制御部）１１が固定されている。支持基材３ａは、絶縁性が高くかつ比較的柔らかく弾性があり可撓性のある材料、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）  やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が用いられている。書込電極３ｂは、支持基材３ａの撓みによる弱い弾性復元力で潜像担持体２の表面に軽く押圧されて接触して静電潜像を書き込む。
【００１６】
また、図２（Ｂ）に示す書込ヘッド３では、例えば書込電極３ｂの配線パターンを長方形に形成し、副走査方向に２列に千鳥配設して、支持基材３ａを両端部で固定部材に固定するようにしている。いずれにしても、書込電極３ｂが副走査方向に複数列に千鳥配設され、支持基材３ａは潜像担持体２の軸方向に潜像担持体２の帯電体層２ｄの軸方向長さとほぼ同じ長さの矩形の板状に形成された書込ヘッドでは、ドライバ１１と書込電極３ｂとを接続する接続パターンの数が列間で半減して局所的に剛性が低くなるので、配線パターンを副走査方向の列の異なる書込電極３ｂの位置まで延ばして形成している。
【００１７】
本実施形態では、このように配線パターンの数がドライバ１１と書込電極３ｂとの間、書込電極３ｂの各列間で同じになるように延長して形成することにより、副走査方向に複数列形成された書込電極３ｂの各列間に局所的に剛性の低い領域をなくし、各書込電極３ｂが潜像担持体２に安定して当接できるようになり、このことにより各列の書込電極間３ｂの距離が変動し、静電潜像のピッチが乱れて画像に横スジを生じるのを防いでいる。なお、図２において、支持基材３ａは、右方から潜像担持体２の回転方向（矢印で示す時計方向）に対向するように延びて設けられている。
【００１８】
図２に示す状態では、支持基材３ａは弾性的に若干撓んでいて弱い弾性復元力を発生しており、この弾性復元力で書込電極３ｂが潜像担持体２上に小さい押圧力で軽く押圧されて接触されている。このように書込電極３ｂの潜像担持体２への押圧力が小さいことから、書込電極３ｂによる潜像担持体２の帯電体層２ｄの摩耗が抑制されて耐久性が向上する。しかも、支持基材３ａの弾性力で書込電極３ｂが帯電体層２ｄに接触されていることから、書込電極３ｂは帯電体層２ｄに安定して接触するようになる。
【００１９】
図３は副走査方向に２列の書込電極が配置された書込ヘッドの実施の形態を示す図、図４は副走査方向に３列の書込電極が配置された書込ヘッドの実施の形態を示す図、図５は副走査方向に４列の書込電極が配置された書込ヘッドの実施の形態を示す図である。
【００２０】
書込電極３ｂを副走査方向（潜像担持体２の周方向）に２列配設した書込ヘッド３の場合には、図３（Ａ）に示すようにドライバ１１と書込電極３ｂとの配線パターン３ｃを副走査方向の列の異なる書込電極３ｂの位置まで延ばして形成する。このことにより書込電極３ｂの列間で配線パターン３ｃがドライバ１１と書込電極３ｂとの間に比べて２分の１に少なくなって剛性の低くなるのを防ぐことができる。すなわち、配線パターン３ｃを延ばした部分が、他の部分に比べて極端に剛性が低くなり、剛性が低い部分に応力集中が起こり、その部分で書込ヘッドの変形、折れ曲がりが生じ、２列の書込電極が均一に安定して潜像担持体に当接することが難しくなるのを防ぐ補強部となる。この補強部は、書込ヘッド３の配線パターンを形成する際にマスクによって同時に補強部も形成できるため、後に補強部を形成する工程を省くことができ、生産性を上げることができる。
【００２１】
書込電極３ｂを副走査方向に２列且つ千鳥状に配設して片側にドライバ１１を接続した書込ヘッド３の実施の形態を図３（Ａ）に示したが、書込電極３ｂを副走査方向に２列且つ千鳥状に配設して両側にドライバ１１を接続した書込ヘッド３の実施形態を示したのが図３（Ｂ）である。なお、図３（Ａ）に示す書込電極３ｂの列間には、ドライバ１１を片側に接続しているため、ドライバ１１からの配線パターン３ｃの数がそのまま形成されているのに対し、図３（Ｂ）に示す書込電極３ｂの列間には、ドライバ１１を両側に接続しているため、両側のドライバ１１からの配線パターン３ｃが延び、ドライバ１１から近い位置の書込電極３ｂの列までの配線パターン３ｃの数の２倍になる。このことにより、逆に書込電極３ｂの列間の剛性が高くなる。２列の書込電極が均一に安定して潜像担持体に当接させる点では、この構成でもよいが、図３（Ｂ）に示す実施形態において、一方のドライバ１１からの配線パターン３ｃは延ばさず、配線パターン３ｃの数が副走査方向の各領域で同じになり、剛性が均一になるようにしてもよい。
【００２２】
同様に、書込電極３ｂを副走査方向に３列且つ千鳥状に配設して片側にドライバ１１を接続した書込ヘッド３の実施形態は図４（Ａ）に示し、両側にドライバ１１を接続した書込ヘッド３の実施形態は図４（Ｂ）に示すようになる。また、書込電極３ｂを副走査方向に４列且つ千鳥状に配設して片側にドライバ１１を接続した書込ヘッド３の実施形態は図５（Ａ）に示し、両側にドライバ１１を接続した書込ヘッド３の実施形態は図５（Ｂ）に示すようになる。
【００２３】
これらの場合も、片側にドライバ１１を接続した図４（Ａ）、図５（Ａ）の実施形態と、両側にドライバ１１を接続した図４（Ｂ）、図５（Ｂ）の実施形態とを比較すると、明らかなように後者の実施形態では、逆に書込電極３ｂの列間の方で配線パターン３ｃの数が多くなり、剛性が高くなる。したがって、両側のドライバ１１からの配線パターン３ｃのうち、中央の列間においては、一方の配線パターンのみを延ばすようにすると、配線パターン３ｃの数が副走査方向の各領域で同じになる。
【００２４】
例えば図４（Ｂ）に示す書込電極３ｂが３列の実施形態では、図示左から１列目と２列目の列間に対して左側のドライバ１１からの配線パターン３ｃを延ばし、２列目と３列目の列間に対して右側のドライバ１１からの配線パターン３ｃを延ばす。また、図５（Ｂ）に示す書込電極３ｂが４列の実施形態では、図示左から１列目と２列目の列間に対して左側のドライバ１１からの配線パターン３ｃを延ばし、３列目と４列目の列間に対して右側のドライバ１１からの配線パターン３ｃを延ばすが、２列目と３列目の列間に対しては、左側、右側いずれかのドライバ１１からの配線パターン３ｃのみを延ばす。
【００２５】
上記のように可撓性の支持基材３ａに副走査方向（潜像担持体２の周方向）に複数列の書込電極３ｂを形成した書込ヘッド３において、書込電極３ｂの各列間で配線パターン３ｃが同じになるように配線パターン３ｃを副走査方向の列の異なる書込電極３ｂの位置まで延ばして形成することにより、極めて剛性が低くなっている書込電極３ｂの各列間の部分を補強することができる。そのため、書込電極３ｂの各列間によっては剛性が低い部分に応力集中が起こり、その部分で書込ヘッドの変形、折れ曲がりが生じることがなくなり、各列の書込電極３ｂが均一に安定して潜像担持体に当接することができる。その結果、潜像担持体２上に静電潜像が正しく形成することができ、印字品質の低下を防ぐことができる。さらに、応力集中や書込ヘッド３の折れ曲がりをなくし、各列の書込電極３ｂが均一に安定して潜像担持体２に当接することができ、書込電極３ｂの各列間の距離が変動することもなくなるので、静電潜像のピッチが乱れて画像に横スジを生じるという問題も解消することができる。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、千鳥配置により副走査方向に複数列形成された書込電極までの配線パターンを副走査方向の列の異なる書込電極の位置まで延ばして形成したが、これに併用して、支持基材にＰＥＴやポリイミド等の弾性材料、ＳＵＳ、Ｃｕ等の金属材料等の補強部材を一体的に形成し、あるいは支持基材のその部分を他の部分より厚くするなどにより補強してもよいし、スリットで副走査方向（潜像担持体の周方向）の強度を相対的に調整したり、支持基材そのものを延伸成型などにより強度異方性を持たせるようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、可撓性の支持基材上に副走査方向に対して複数列の書込電極を形成し駆動制御部から書込電圧を印加して潜像担持体に静電潜像を形成する書込ヘッド及び該書込ヘッドを備えた画像形成装置において、駆動制御部と書込電極とを接続する配線パターンを副走査方向の列の異なる書込電極の位置まで延ばして形成するので、書込電極の列間によって剛性が低い部分に応力集中が起こったり、その部分で書込ヘッドの変形、折れ曲がりが生じることがなくなり、各列の書込電極が均一に安定して潜像担持体に当接することができる。その結果、潜像担持体上に静電潜像が正しく形成することができ、印字品質の低下を防ぐことができる。
【００２８】
前記複数列の書込電極に対し両側の前記駆動制御部から配線パターンが接続される場合には、前記各列間においていずれか一方の前記駆動制御部からの配線パターンのみを延ばして形成するので、書込電極の列間、駆動制御部と書込電極との間で局所的に剛性の高い領域や低い領域が存在しなくなり、応力集中や書込ヘッドの折れ曲がりをなくし、各列の書込電極が均一に安定して潜像担持体に当接させることができる。その結果、書込電極の各列間の距離が変動することもなくなるので、静電潜像のピッチが乱れて画像に横スジを生じるという問題も解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す図である。
【図２】潜像担持体の軸方向から見た書込ヘッドの実施の形態を示す図である。
【図３】副走査方向に２列の書込電極が配置された書込ヘッドの実施の形態を示す図である。
【図４】副走査方向に３列の書込電極が配置された書込ヘッドの実施の形態を示す図である。
【図５】副走査方向に４列の書込電極が配置された書込ヘッドの実施の形態を示す図である。
【図６】書込ヘッドの１例を部分的に示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…潜像担持体、３…書込ヘッド、３ａ…支持基材、３ｂ…書込電極、４…現像装置、４ａ…現像剤担持体、５…転写材、６…転写装置、７…一様電荷制御装置、１１…ドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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