JPH05212897A - 静電記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は画像形成装置の小型化、高密度化に対
応可能であり、耐久性、信頼性が高く、更に製作が容易
な静電記録ヘッドを提供することを目的とする。 【構成】誘導電極２と放電電極３−１，３−２とを有す
るイオン放出用放電部材と、この放電部材を、これの駆
動電源に接続するための端子部材９−１，９−２と、前
記放電部材と端子部材とを支持する基板１とを具備し、
前記端子部材は、前記放電部材とは別の構造体として、
この放電部材の近傍に前記基板により支持され、放電部
材と細い導線１０−１，１０−２で連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電技術の分野におい
て利用され、例えば電子写真方式のプリンターの被帯電
体表面に画像信号に応じた静電潜像を直接形成する静電
記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の静電記録ヘッドとしては、誘電
体を挟んでマトリックス状に設けられた誘電電極と放電
電極との間に交流またはパルス電圧を印加し、放電電極
のマトリックス交点部に形成した孔よりイオン流を放射
し、更に放電電極上に絶縁体層を介して配設した制御電
極にバイアス電圧を印加し、この放射イオン流の被帯電
体へのイオン量の制御を行うものが知られている（特開
昭５４−７８１３４、特開昭６１−２８１２５４）。

【０００３】この方式の静電記録ヘッドにおいて、放電
電極と誘電電極とからなる放電部材と、これを駆動する
電源部との接続のために、カードエッジコネクター、ピ
ン端子、スプリングコンタクトピン等の接続部材で、放
電部材及び電源部のそれぞれに形成された接続用端子部
間を電気的に接続するものが知られている。（特開昭６
３−１３７８５９）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の技術においては、放電部材が薄葉状部材の複合積層
体であること、また電源部との接続のための端子部が、
放電部材と同一の部材または実質的に一体の部材として
形成されていることにより以下の欠点がある。

【０００５】１．ピン端子やスプリングコンタクトピン
を接続部材として用いる場合、これらを配設するための
接続部の領域を放電部材の端部に設ける必要があり、平
板状の放電部材にあっては静電記録ヘッドの大型化を招
き、プリンター等の画像形成装置の小型化を阻害する。

【０００６】２．大型化を避けるため等によりカードエ
ッジコネクターを接続部材として用いる場合には、端子
部を形成するために放電部材の端部を放電部と交わる方
向に曲げ形成する必要があり、この曲げ部の変形、残留
応力が放電部にまで及び、積層体の変形、剥がれ、ずれ
等の発生する危険が高まる。この影響は特に長期に渡る
使用において、放電部を形成する複合積層体の構成部材
間の熱膨脹／収縮の差による微小ずれの発生の繰り返
し、積層のための接着剤の接着力低下といった条件下で
は静電記録ヘッドに積層剥がれ、構成部材のずれといっ
た決定的な損傷を与える恐れがあり、耐久性、信頼性が
著しく低下する。一方、曲げの影響を減少するため、放
電部材の曲げ部を薄肉にしたり、パターン幅を狭めたり
することは組立工程における放電部材の取扱い性を低下
させ、作業を困難なものにする。

【０００７】３．高密度用及び大判サイズ用の静電記録
ヘッドでは、マトリックス要素即ち接続端子数が増大す
るため、電気的接続を確保するための接続部材の接触圧
の総量は大きな値となる。これにより端子部が変形する
危険性が高まり、更に端子部と一体となった放電部にま
で変形の影響が及び、積層体の剥がれ、位置ずれ等の損
傷を与える。この変形を防ぐため端子部または、端子部
を支持する装置本体の強度を増すことは装置の大型化を
招く。

【０００８】４．放電部と端子部が一体となった放電部
材では、組立工程において放電部、端子部それぞれの基
体に対する位置精度を同時に維持することが必要にな
り、部品製作、組立が非常に困難になる。

【０００９】本発明は従来の静電記録ヘッドが有してい
た上述の問題点を解決し、画像形成装置の小型化、高密
度化に対応可能であり、耐久性、信頼性が高く、更に製
作が容易な静電記録ヘッドを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる静電記録
ヘッドは、イオン放出用放電部材と、この放電部材を、
これの駆動電源に接続するための端子部材と、前記放電
部材と端子部材とを支持する基体とを具備する静電記録
ヘッドにおいて、前記端子部材は、前記放電部材とは別
の構造体として、この放電部材の近傍に前記基体により
支持され、放電部材と電気的接続手段で連結されている
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】駆動電源から、端子部材に供給される電流は、
この端子部材とは別に設けられた放電部材に、電気的接
続手段を介して供給される。この結果、イオンが放電部
材より放出される。

【００１２】

【実施例】以下添付図面に基づいて本発明の実施例を説
明する。

【００１３】図１は本発明に基づく静電記録ヘッドの第
１の実施例を示す。この図でイオン放出のための放電部
材は、静電記録ヘッドの長手方向（図中矢印Ａ方向）に
互いに所定間隔を有して平行に延在する複数の細幅導体
２−１，２−２，…を有する平板状の誘導電極２と、こ
れとは異なる方向に延在し、誘電体層５を介して各々独
立に設置され、細幅導体とマトリックス配列された複数
の放電電極３−１，３−２，…（図２で符号３で示す）
と、絶縁体層６を介して放電電極上に配置された制御電
極４とにより構成され、これらは一体的に積層されて基
体（基板）１上に設置されている。放電電極３及び制御
電極４における上記マトリックス交点に対応する位置に
は、それぞれイオン放出のための開口が設けられてい
る。誘導電極２の端部には各々の細幅導体に給電するた
めの接続部７−１，７−２，…が形成され、一方、放電
電極３−１，３−２…は隣接する電極相互が互に反対方
向に延在して細幅導体と交叉し、これら交叉点がマトリ
ックス交点となるように形成され、その端部８−１，８
−２，…（図２参照）が給電のための接続部となってい
る。

【００１４】基体１上には、上記放電部材の長手方向の
両側に隣接して、静電記録ヘッドを駆動する電源回路部
との接続のための多数の端子よりなる１対の端子部材９
−１，９−２が設置されている。端子部材は、誘導電極
の接続部７−１，７−２，…及び放電電極の端部に対応
するそれぞれの位置に接続用の導体端子パターンが形成
された薄板状の部材であり、端子部材の端子パターンの
一端と放電部材の各電極の端子部との間を細い導線１０
−１，１０−２，…１０−ｎ，１０−ｎ₁ …で接続し、
端子パターンの他端は電源回路部との接続部を形成して
いる。

【００１５】図２は図１に示す静電記録ヘッドの設置状
態を図１のＡ方向と直交する方向の断面で示したもので
ある。ここにおいて静電記録ヘッドはその幅方向中心線
を誘電体ドラム１１の回転中心軸線と直角に交るように
配置され、制御電極４が微小間隔を保ちつつ誘電体ドラ
ム１１に対向配置されている。静電記録ヘッドの下部両
側には、端子部材９−１，９−２の端子が夫々接続され
るように、この端子部材の端子パターンに対応して、複
数の給電接触片１２−１，１２−２，…を上に配列載置
した１対の電源回路基板１３−１，１３−２が設けら
れ、静電記録ヘッドはこの接触片と端子部材との接触を
維持しながら、上記微小間隔を保って設置されている。

【００１６】図１及び図２に示す静電記録ヘッドにおい
て、前記誘電体層５、絶縁体層６、誘導電極２、放電電
極３および制御電極４の厚みは夫々１０〜数１０μｍの
範囲に設定してあり、これらの部材が積層され一体化し
た構造となっている。一方、イオン発生を維持するため
の所要電流は微小であるため、端子部材９−１，９−２
と誘導電極２並びに放電電極３との間の電気的接続をす
る細い導線１０はアルミ、金等の細い導線を用い、その
両端部をそれぞれワイヤボンディング法により端子部材
９−１，９−２並びに誘導電極２、放電電極３に融着し
ている。

【００１７】静電記録ヘッドを構成する上記積層体は曲
げ方向の力が加わった場合各構成部材間の積層剥がれ、
相対位置ずれが発生しやすい性質がある。一方、給電接
触部では電気的接触を確実に行うため、接触部１箇所当
たり、通常数十グラムの接触圧が必要になり、マトリッ
クス配置された電極構成では接触部の数が多いため、そ
の総量は大きな値になる。例えばＡ４判で３００ドット
／インチの解像度で印字する場合、２５００個前後のイ
オン放出孔が必要となり、これを誘導電極２と放電電極
３の１２＊２１０のマトリックスで構成すると２２２箇
所の接続部が生じる。そのため接触圧の総量は数キログ
ラムから十数キログラムに達する。このため、使用状態
の静電記録ヘッドにおいては、端子部材及び基体の端子
部材支持部（両側上部）には過大な力がかかり、たわ
み、変形が発生しやすくなる。本実施例の静電記録ヘッ
ドでは、上記のようにイオン発生部と端子部が電気的接
続を行う細い導線のみで接続されているため、このよう
な端子部で発生するたわみ、変形の影響がイオン発生部
にまで及ぶことがない。

【００１８】図３及び図４は本発明に基づく静電記録ヘ
ッドの第２の実施例を示し、第１実施例と同じ構成部材
には同番号を付してある。図３において、基体２１は矩
形断面を有する中空のブロック体で形成され、その外周
表面に放電電極３及び１対の端子部材９−１，９−２を
載置する複数（３つ）の載置面を有している。このう
ち、端子部材９−１，９−２の載置面は、誘導電極２、
誘電体層（図示しない）、放電電極３、絶縁体層（図示
しない）、制御電極４の積層体により構成されるイオン
放電部を載置する外面（上面）と直交する方向にある相
対する一組の外面（側面）で構成している。これら載置
面には端子部材が夫々設置されている。また基体２１の
幅及び長さは、誘導電極２の幅及び長さと略同等になる
ように設定され、上記放電部材を基体上に設置した際
に、基体幅以上の突出部が生じないようになっている。
誘導電極２の接続部パターンは誘導電極の長手方向の縁
の一方に沿って配置され、片側の端子部材９−１により
全ての誘導電極パターンに給電されるように構成されて
いる。誘導電極２並びに放電電極３のそれぞれの接続部
と端子部材９−１，９−２との間は第１実施例と同様に
細い導線１０にて電気的に接続され、端子部材からの電
気信号が誘導電極２並びに放電電極３に夫々供給される
ようになっている。これら導線１０は誘導電極２及び端
子部材表面の長手方向に沿い互いに所定間隔を有して配
線されている。

【００１９】図４は図３に示すＢ方向と直交する方向で
の第２実施例の構成を示す。ここにおいて、１対の電源
回路基板１３−１，１３−２は、端子部材９−１，９−
２のそれぞれの端子と夫々接触し、これらに給電するた
めの給電接触片１２−１，１２−２、…を基板内側面に
多数並べて載置し、誘電体ドラム１１の中心軸線を通る
垂直面を中心として対称に向かい配置されている。

【００２０】以上のように構成されているので、第２実
施例に示した構成の静電記録ヘッドにおいては、接続用
の端子部材がヘッド側面に配置され、ヘッド幅が放電部
材幅と略同等に形成できるため、ヘッド自体の幅を第１
実施例に示したものに比べ小さくすることができる。

【００２１】また静電記録ヘッドに給電するための１対
の電源回路基板が、誘電体ドラム中心垂直方向に静電記
録ヘッドを挟み込む形で配置されるため、このヘッド並
びに電源基板により構成される静電記録部の誘電体ドラ
ム表面における占有面積を小さくすることができ、特に
小型化された画像形成装置においては誘電体ドラム周り
の現像装置、クリーニング装置、除電装置等の配置が容
易になる。

【００２２】更に、電源回路基板１３−１，１３−２上
の給電接触片１２−１，１２−２が静電記録ヘッドを両
側より挟み込むように配置されているため、第１実施例
の構成とは異なり、接触片による接触圧がヘッド基体に
対し、曲げ力ではなく圧縮力として作用し、このため、
基体自体の必要強度を小さくすることができる。次に本
発明に基づく静電記録ヘッドの第３の実施例を図５及び
図６に示す。

【００２３】本実施例では放電部材と端子部材との接続
方法が第１及び第２実施例と異なる。図５及び図６にお
いて１対の端子部材１９−１，１９−２は、逆Ｕ字形の
基体２１の両側外面に設けられた絶縁性の基材２０の上
に形成された複数の導電体の接続端子パターン２２−
１，２２−２，…（図６参照）で夫々構成されている。
これら個々の接続端子パターンは、基材２０の上縁を越
えて延在し、その先端部が略直角方向に曲げられ、基体
２１の上面に設けられた放電部材２の接続部７−１，７
−２，…との融着部を形成している。そして、接続部７
−１，７−２，…と、接続端子２２−１，２２−２，…
の上記先端部に形成された融着部とには半田メッキが施
され、両者を重ね合わせた後の熱による融着が可能なよ
うになっている。組立時には図６に示すように、端子部
材１９−１，１９−２を、これの融着部が放電部材２の
対応する接続部７−１，７−２，…と夫々重なり合うよ
うに基板長手方向（Ｃ方向）の位置決めをし、更に上下
方向（Ｄ方向）に移動させ上記融着部が重なるように組
み立てた後、融着部を加熱し放電電極と接続端子とを結
合する。

【００２４】本実施例に示した構成では、電極と接続端
子との間の接続をワイヤーボンディング法に代えて熱融
着法としたため、放電部材と端子部材との接続が容易に
できる。一方接続端子２２−１，２２−２，…は薄板状
の導電体で形成されるため、給電接触圧による端子部材
の変形の影響が放電電極に及ぶことはない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明による静電記
録ヘッドによれば、イオン放出のための放電部材と、該
放電部材とこれを駆動するための電源回路との接続用の
端子部材とを、別の構造体として基体に支持させたた
め、接続のための接触圧により引き起こされる端子部材
部の変形が放電部材にまで及ぶことがなく、放電部材を
構成する積層体の変形、剥がれ、ずれの発生を防止でき
長期に渡り安定して静電記録ヘッドを使用することがで
きる。

【００２６】また、端子部材の設置面を放電部材設置面
と互いに交わる方向とすることにより、静電記録ヘッド
自体の大きさ及び電源回路基板を含めた設置面積を縮小
することができ、画像形成装置を小型に製作することが
可能となる。

【００２７】更に、放電部材と端子部材を別の構造体と
したため、これらを基体上に設置する際に独立して位置
決めできるようになり、静電記録ヘッドの組み立てが容
易になる。といった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる静電記録ヘッド
を示す斜視図。

【図２】上記第１の実施例に係わる静電記録ヘッド図１
のＡ方向から見た側面図。

【図３】本発明の第２の実施例に係わる静電記録ヘッド
を示す斜視図。

【図４】上記第２の実施例に係わる静電記録ヘッド図３
のＢ方向から見た側面図。

【図５】本発明の第３の実施例に係わる静電記録ヘッド
を示す斜視図。

【図６】上記第３の実施例に係わる静電記録ヘッドを一
部拡大して示す斜視図。

【符号の説明】

１…基体（基板）、２…誘導電極、３（３−１，３−２
…）…放電電極、４…制御部材、５…誘電体層、９−
１，９−２…端子部材、１０−１，１０−２…導線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオン放出用放電部材と、この放電部材
   を、これの駆動電源に接続するための端子部材と、前記
   放電部材と端子部材とを支持する基体とを具備する静電
   記録ヘッドにおいて、前記端子部材は、前記放電部材と
   は別の構造体として、この放電部材の近傍に前記基体に
   より支持され、放電部材と電気的接続手段で連結されて
   いることを特徴とする静電記録ヘッド。
2. 【請求項２】 前記基体は、前記放電部材を上に支持す
   る一面と、この一面と交叉し、前記端子部材を上に支持
   する他面とを具備することを特徴とする請求項１に記載
   の静電記録ヘッド。