(57)【要約】【課題】可撓性の基材に一方向に整列されかつこの一方向と直交する方向に２列配置された多数の書込電極において、１列目および２列目の各書込電極３ａの互いの挙動の影響を抑制しつつ、書込電極の像担持体への当接安定性を向上する。【解決手段】可撓性の基材３ｂに主走査方向に整列されて配置されかつ副走査方向に２列配置された所定数の書込電極３ａにおいて、１列目の書込電極３ａ,３ａと２列目の書込電極３ａ,３ａとの間の可撓性の基材３ｂに、スリット４または切れ目７が主走査方向に延びるように設けられている。このスリット４または切れ目７により、一方の列の書込電極３ａに他方の列の書込電極３ａの挙動が影響するのを抑制することができる。これにより、例えば他方の列の書込電極３ａが振動しても、この振動で一方の列の書込電極３ａが振動するのを効果的に防止でき、書込電極３ａの像担持体への当接安定性が向上する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の書込電極が可撓性の基材の中央部に一方向に整列されかつ前記一方向と直交する方向に２列に配置されているとともに、１列目の書込電極と２列目の書込電極が互いに千鳥状に配置されている書込ヘッドにおいて、
前記１列目の書込電極と前記２列目の書込電極との間に、主走査方向に延びる切れ目あるいはスリットが設けられていることを特徴とする書込ヘッド。
【請求項２】
前記切れ目あるいはスリットは、前記１列目および２列目の各書込電極毎に対応して設けられてい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または２記載の書込ヘッドと、前記複数の書込電極がそれぞれ当接して前記静電潜像が書き込まれる像担持体とを少なくとも備えており、
前記一方向が主走査方向であり、前記一方向と直交する方向が副走査方向であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の基材に一方向に整列されかつ支持されて静電潜像を書き込む多数の書込電極を有する書込ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、多数の書込電極が可撓性の基材に主走査方向に整列されかつ支持されて構成された書込ヘッドを備え、多数の書込電極が像担持体に当接して静電潜像を書き込む画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図９（ａ）ないし（ｃ）に示すように、この画像形成装置における書込ヘッド３の各書込電極３ａはそれぞれ像担持体に向かって突出する凸部（バンプ部）からなり、これらの凸部（バンプ部）が可撓性の基材３ｂによる比較的弱い弾性力で像担持体に軽く圧接し、像担持体の独立電極と書込電極３ａとの間で電荷が移動することにより、像担持体上に静電潜像が書き込まれるようになっている。
【０００３】
また、複数の書込電極が可撓性の基材の中央部に一方向に整列されかつ前記一方向と直交する方向に２列に配置されているとともに、１列目の書込電極と２列目の書込電極が互いに千鳥状に配置されている書込ヘッドを備え、これら１列目および２列目の書込電極が同時に像担持体に当接して静電潜像を書き込む画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２２５３３２号公報。
【特許文献１】特開２００２−１０３６６７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図９（ａ）に示すように凸部（バンプ部）からなる書込電極３ａを有する書込ヘッド３に、前述の特許文献２に示す書込ヘッドと同様に、書込電極をその整列方向と直交する方向に２列に配置することを適用することが考えられる。そこで、図９（ａ）に示す書込ヘッド３に、このように書込電極を２列に配置して種々の書込実験を行ったところ、書込電極３ａによる静電潜像の書込が部分的に十分に行われない場合があった。
【０００５】
その原因を検討した結果、静電潜像の書込が部分的に十分に行われない場合が生じるのは、図１０に示すように、書込電極３ａに、像担持体２に確実に当接する書込電極３ａ、像担持体２にまったく当接しない書込電極３ａ、あるいは像担持体２に十分に当接しない書込電極３ａなどがあり、書込電極３ａの像担持体２への当接が各書込電極３ａ毎にばらついて書込電極全体で一定しなく、部分的に当接不良を生じるという、各書込電極３ａの像担持体への当接不安定性によることがわかった。
【０００６】
この書込電極３ａの像担持体への当接不安定性について更に精緻に検討した結果、
(1) ２列の各書込電極３ａが１つの可撓性の基材３ｂに一体的に支持されていること、
(2) 書込電極３ａの凸部（バンプ部）には、製造上、１〜３μｍ程度の高さのばらつきが    あること、
(3) 像担持体の表面には、製造上、１μｍ程度の高さのばらつきがあること、
(4) (2)および(3)における高さの各ばらつきは、画像形成時間が長くなればなるほど大き    くなること、
(5) 書込電極３ａと像担持体との接触状態で像担持体が回転すること等の潜像書込時に、    書込電極３ａに微小振動が起こり、この微小振動が(1)の構成のため隣接する書込電極    ３ａに影響すること、
により、前述の書込電極３ａの当接不安定性が生じることがわかった。
【０００７】
前述の書込ヘッド３においては、すべての書込電極３ａを像担持体に一定圧力で確実に当接させる必要がある。そこで、従来の書込ヘッド３において書込電極３ａが(1)のように可撓性の基材３ｂに支持されることで起こる、１列目および２列目の各書込電極３ａの互いの挙動の影響を極力なくして、すべての書込電極３ａを像担持体に確実に当接させるためには、従来の書込ヘッド３が有するこれらの(1)ないし(5)を考慮すると、基材３ｂの膜厚を薄くすることが好ましいと考えられる。しかし、基材３ｂの膜厚をあまり薄くすると、可撓性の基材３ｂの弾性力が弱くなり、逆に、すべての書込電極３ａを像担持体に確実に当接させることができなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、可撓性の基材に一方向に整列されかつこの一方向と直交する方向に２列配置された多数の書込電極において、１列目および２列目の各書込電極３ａの互いの挙動の影響を抑制しつつ、書込電極の像担持体への当接安定性を向上することのできる書込ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の書込ヘッドは、複数の書込電極が可撓性の基材の中央部に一方向に整列されかつ前記一方向と直交する方向に２列に配置されているとともに、１列目の書込電極と２列目の書込電極が互いに千鳥状に配置されている書込ヘッドにおいて、前記１列目の書込電極と前記２列目の書込電極との間に、主走査方向に延びる切れ目あるいはスリットが設けられていることを特徴とする。
また、請求項２の発明の書込ヘッドは、前記切れ目あるいはスリットが、前記１列目および２列目の各書込電極毎に対応して設けられていることを特徴とする。
【００１０】
更に、請求項３の発明の画像形成装置は、請求項１または２記載の書込ヘッドと、前記複数の書込電極がそれぞれ当接して前記静電潜像が書き込まれる像担持体とを少なくとも備えており、前記一方向が主走査方向であり、前記一方向と直交する方向が副走査方向であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された請求項１および２の発明に係る書込ヘッド、および請求項３の発明に係る画像形成装置によれば、複数の書込電極を一方向に整列されかつこの一方向と直交する方向に２列に配置するとともに、１列目の書込電極と２列目の書込電極との間に、主走査方向に延びる切れ目あるいはスリットを延設しているので、１列目および２列目の各書込電極３ａの互いの挙動の影響を切れ目あるいはスリットにより抑制することができる。
【００１２】
これにより、例えば一方の列の書込電極が振動しても、この振動で他方の列の書込電極が振動するのを効果的に防止でき、各列の書込電極の像担持体への当接安定性が向上する。したがって、書込電極の像担持体への静電潜像の書込をより確実に行うことができ、画像形成装置は良好な画像形成を行うことが可能になる。
また、書込電極を支持する可撓性の基材に切れ目あるいはスリットを設けるだけであり、基材の膜厚を薄くすることはないので、可撓性の基材の弾性力を効果的利用することができる。したがって、すべての書込電極を像担持体により一定の圧力で当接させることができる。
【００１３】
特に、請求項２に係る書込ヘッドによれば、切れ目あるいはスリットを、１列目および２列目の各書込電極毎に対応して設けているので、１列目および２列目の各書込電極３ａの互いの挙動の影響をより効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置を実施するための最良の形態を模式的に示す図、図２は図１に示す書込ヘッドの像担持体への当接部分周辺を部分的に拡大して示す部分拡大図である。なお、説明中の回転方向である時計方向および反時計方向は図において時計方向および反時計方向を表している。また、前述の従来の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
【００１５】
図１および図２に示すように、この画像形成装置１は、アルミニウム等の導電性材料からなるとともに接地されている基材２ａの外周に設けられた絶縁性の誘電体層（絶縁体層）２ｂを有する像担持体２と、像担持体２の誘電体層２ｂ上に静電潜像を書き込む凸部（バンプ部）からなる所定数の書込電極３ａとこれらの書込電極３ａを支持する可撓性の基材３ｂと各書込電極３ａをドライバＩＣ９に電気的に接続する配線パターン３ｃと有する書込ヘッド３と、現像剤担持体である現像ローラ５ａおよび現像ローラ５ａ上の現像剤（トナー）の層厚を規制する現像剤層厚規制部材５ｂを有する現像装置５と、転写ローラ６ａを有する転写装置６とを少なくとも備えている。
【００１６】
図２に示すように、像担持体２の誘電体層２ｂには、静電潜像が書き込まれる独立フローティング電極部２ｃが誘電体層２ｂの表面から径方向内側に向いかつ誘電体層２ｂの全周にわたって設けられている。この独立フローティング電極部２ｃは、誘電体層２ｂ中に互いに電気的に独立して分散された多数の導電性微粒子２ｃ1を有している。これらの導電性微粒子２ｃ1の一部の微粒子２ｃ1は誘電体層２ｂの表面に露出した海島構造に配置されて、独立フローティング電極を構成している。
【００１７】
誘電体層２ｂの材料としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン、ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、ホスファゼン樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、シリコ−ン樹脂等の誘電体としての特性を持つ材料が用いられる。
【００１８】
また、導電性微粒子２ｃ1の材料としては、
(1) Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ等の金属微粒子、
(2) ＺｎＯ（酸化亜鉛）、酸化錫、酸化アンチモン、酸化チタン等を導電性処理した微粒子（例えば、アンチモン、インジウム等をドーピングして導電化処理したもの等）、
(3) ポリアセチレン、ポリチオフィン、ポリピロール等にヨウ素をドーピングして、高分子錯体にした導電性微粒子
が用いられる。
【００１９】
書込ヘッド３において、書込電極３ａを支持する基材３ｂは、例えばＦＰＣ（Flexible Print Circuit の略、以下ＦＰＣと称す）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレートの略、以下ＰＥＴと称す）あるいはシリコンＳｉ等の電気絶縁性が高くかつ比較的柔らかく弾性のある可撓性材料から構成されている。そして、この基材３ｂは装置本体に、その一端部が装置本体の固定部８に固定され、他端が自由端である片持ちで取り付けられている。
【００２０】
所定数の書込電極３ａは、それぞれ例えばＣｕ等の電極用導電材から形成されている。これらの書込電極３ａは、可撓性の基材３ｂの中央部に主走査方向（本発明の一方向に相当）に整列しかつ副走査方向に２列に配置されかつ支持されている。その場合、１列目の書込電極３ａと２列目の書込電極３ａは、互いに千鳥状に配置されている。
【００２１】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、１列目の各書込電極３ａおよび２列目の各書込電極３ａとの間には、主走査方向に延びる１つのスリット４が主走査方向の書込電極３ａのすべてにわたって設けられている。なお、図３（ａ）には、スリット４は部分的に示されていて、その一部が省略されている。このスリット４は、可撓性の基材３ｂの書込電極３ａ支持面３ｂ1からこの支持面３ｂ1と反対側の面３ｂ2まで貫通している。
また、各列の書込電極３ａ毎に配線パターン３ｃが基材３ｂに設けられているとともに、書込電極３ａの各列に対応してドライバＩＣ９がそれぞれ基材３ｂの両端部に設けられている。潜像を書き込むための書込電圧が各書込電極３ａに、それぞれドライバＩＣ９から対応する配線パターン３ｃを介して印加されるようになっている。
【００２２】
書込ヘッド３は、図１に示すように可撓性の基材３ｂが両端支持で装置本体の固定部８にそれぞれ固定されている。そして、各列の各書込電極３ａはそれぞれ基材３ｂの撓みによる弱い弾性復元力で像担持体２の誘電体層２ｂ上に軽く押圧されて同時に接触し、かつ各書込電極３ａに書込電圧が印加されることで、この誘電体層２ｂにおける独立フローティング電極部２ｃの、表面に露出している導電性微粒子２ｃ1からなる独立フローティング電極に静電潜像を書き込むようになっている。
【００２３】
このように構成された画像形成装置１においては、像担持体２が図１および図２に示すように時計方向に回転し、この像担持体２の誘電体層２ｂ上を一様電荷状態にした後、各列の各書込電極３ａに書込電圧がドライバＩＣ９を介して印加され、主として、互いに接触している像担持体２の導電性微粒子２ｃ1と書込ヘッド部３の書込電極３ａとの間の電荷移動（例えば、電荷注入等）により、静電潜像が像担持体２の誘電体層２ｂにおける独立フローティング電極部２ｃ上に書き込まれる。そして、像担持体２の独立フローティング電極部２ｃ上の静電潜像が、現像装置５の現像剤層厚規制部材５ｂによって層厚が規制されかつ時計方向に回転する現像ローラ５ａによって搬送された現像剤で現像される。像担持体２上の現像剤像は、転写電圧が印加されかつ時計方向に回転する転写ローラ６ａで紙等の記録媒体（不図示）に転写される。
【００２４】
この例の書込ヘッド３を有する画像形成装置１によれば、複数の書込電極３ａを主走査方向に整列されかつ副走査方向に２列に配置して可撓性の基材３ｂに支持するとともに、１列目の書込電極３ａと２列目の書込電極３ａとの間の可撓性の基材３ｂに、主走査方向に延びるスリット４を延設しているので、一方の列の書込電極３ａに他方の列の書込電極３ａの挙動が伝達されるのをこのスリット４により抑制することができる。これにより、図４に示すように一方の列の書込電極３ａが他方の列の書込電極３ａの挙動に影響されることはなくなる。したがって、各列の各書込電極３ａは互いにほぼ独立して像担持体２の表面の高さのばらつき（表面の凹凸）に追従し、各書込電極３ａの像担持体２への当接がより確実に行われて、静電潜像の書込を良好に行うことができる。
【００２５】
また、一方の列の書込電極３ａが振動しても、この振動で他方の列の書込電極３ａが振動するのを効果的に防止でき、各列の書込電極３ａの像担持体２への当接安定性が向上する。したがって、各列の各書込電極３ａの像担持体２への静電潜像の書込をより確実に行うことができ、画像形成装置１は良好な画像形成を行うことが可能になる。
更に、書込電極３ａを支持する可撓性の基材３ｂにスリット４を設けるだけであり、基材３ｂの膜厚を薄くすることはないので、可撓性の基材３ａの弾性復元力を効果的利用することができる。したがって、すべての書込電極３ａを像担持体２により一定の圧力で当接させることができる。
【００２６】
なお、スリット４に代えて、図３（ｃ）に示すように切れ目７を設けることもできる。この切れ目７は、可撓性の基材３ｂの書込電極３ａ支持面３ｂ1に、基材３ｂの厚み方向に切り込むことで設けられている。したがって、切れ目７は、基材３ｂの書込電極３ａ支持面３ｂ1から反対側の面３ｂ2までは貫通していない。なお、切れ目７は、基材３ｂの反対側の面３ｂ2に設けることもできるし、基材３ｂの書込電極３ａ支持面３ｂ1とその反対側の面３ｂ2の両方の面に、それぞれ対向しかつ貫通しないようにして設けることもできる。この切れ目７は基材３ｂの書込電極３ａ支持面３ｂ1からその反対側の面３ｂ2までは貫通していないので、前述のスリット４ｂに比べて、一方の書込電極３ａは他方の書込電極３ａの挙動の影響を若干多く受けるが、実質的に図４に示すと同様に作用し、前述の従来の書込ヘッドに比べては、一方の書込電極３ａは他方の書込電極３ａの挙動の影響を受けるのを大幅に抑制することができる。
【００２７】
図５は、本発明の書込ヘッドの他の例を示す平面図である。なお、以下の各例の説明において、その例より前に記載されている例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
前述の図３に示す例では、主走査方向のスリット４または切れ目７がすべての書込電極３ａにわたって設けられているが、図５に示すようにこの例の書込ヘッド３では、主走査方向のスリット４または切れ目７が基材３ｂに適宜の数に分割して設けられている。図５に示す例ではスリット４または切れ目７の長さは３個の書込電極３ａ分に相当する長さに設定されている。もちろん、このスリット４または切れ目７の長さはこれに限定されず、任意の長さに設定できるし、また、すべて等長にあるいは少なくとも一部は不等長に設定することもできる。
この例の書込ヘッド３の他の構成および作用効果は、実質的に前述の図３に示す例と同じである。
【００２８】
図６は、本発明の書込ヘッドの更に他の例を示す平面図である。
図６に示すように、この例の書込ヘッド３では、スリット４または切れ目７が基材３ｂに１列目および２列目の各書込電極３ａ毎に対応して設けられている。その場合、１列目の各書込電極３ａに対応するスリット４または切れ目７、また、２列目の各書込電極３ａに対応するスリット４または切れ目７が、それぞれ、主走査方向に整列されている。
この例の書込ヘッド３の他の構成および作用効果は、実質的に前述の図３に示す例と同じである。
【００２９】
図７は、本発明の書込ヘッドの更に他の例を示す平面図である。
図７に示すように、この例の書込ヘッド３では、図５に示す例の書込ヘッド３において、更に副走査方向のスリット４または切れ目７が基材３ｂに設けられている。この副走査方向のスリット４または切れ目７は、互いに隣接する主走査方向のスリット４または切れ目７の間に、および主走査方向のスリット４または切れ目７の端部に対応する位置に、それぞれ設けられている。なお、副走査方向のスリット４または切れ目７は、これに限定されることはなく、すべての書込電極３ａの間など、任意の位置に設けることができる。
この例の書込ヘッド３の他の構成および作用効果は、実質的に前述の図３に示す例と同じである。
【００３０】
図８は、本発明の書込ヘッドの更に他の例を示す平面図である。
図８に示すように、この例の書込ヘッド３では、図６に示す例の書込ヘッド３において、更に副走査方向のスリット４または切れ目７がすべての書込電極３ａの間の基材３ｂに、それぞれ設けられている。
この例の書込ヘッド３の他の構成および作用効果は、実質的に前述の図３に示す例と同じである。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の書込ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の像担持体に静電潜像を形成する書込ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の画像形成装置を実施するための最良の形態を示し、（ａ）はその模式図、（ｂ）はその斜視図である。
【図２】図１に示す書込ヘッドの像担持体への当接部周辺を部分的に拡大して示す部分拡大図である。
【図３】本発明の書込ヘッドの一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIIIB−IIIB線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）におけるIIIC−IIIC線に沿う断面図である。
【図４】本発明の書込ヘッドの挙動を説明する図である。
【図５】本発明の書込ヘッドの他の例を示す平面図である。
【図６】本発明の書込ヘッドの更に他の例を示す平面図である。
【図７】本発明の書込ヘッドの更に他の例を示す平面図である。
【図８】本発明の書込ヘッドの更に他の例を示す平面図である。
【図９】従来の書込ヘッドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるIXB−IXB線に沿う断面図、（ｃ）は正面図である。
【図１０】従来の書込ヘッドの挙動を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…画像形成装置、２…像担持体、２ａ…基材、２ｂ…誘電体層、２ｃ…独立フローティング電極部、２ｃ1…導電性微粒子、３…書込ヘッド、３ａ…書込電極、３ｂ…基材、３ｃ…配線パターン、４…スリット、５…現像装置、５ａ…現像ローラ、６…転写装置、６ａ…転写ローラ、７…切れ目、８…固定部、９…ドライバＩＣ
【図１】
2005053056.tif 000003
【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】
2005053056.tif 000008
【図７】
2005053056.tif 000009
【図８】
2005053056.tif 000010
【図９】
2005053056.tif 000011
【図１０】
2005053056.tif 000012