JPH04201359A - 記録電極とその製造法 - 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〕 本発明は導電性磁性トナーを用いて記録媒体上に直接画
像を記録する画像記録装置に使用される記録電極に係り
、とくに高密度化と記録画像の解像度の向上に好適な記
録電極とその製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来より記録電極と、塩型性磁性トナーを直接接触させ
、記録電極に電圧を印加して任意の記録画像を形成する
画像記録装置は、種々提案されている。

上記の画像記録装置に使用される記録電極は。

従来たとえば特公昭５１−４６７０７号公報（以下従来
技術Ｉという）に記載されているように、電極を鉄製の
細線ワイヤで形成し、その後電極の側部をエポキシ樹脂
で覆うように構成したものや、電極を導電性磁性材とし
てこれをフォトエツチング方法により複数の個別電極形
状にする方法が提案されている。

また、たとえば特開昭６２−２９７８６５号公報（以下
従来技術■という）に記載され、その１部を第５図に示
すように、セラミック絶縁基板３３上に厚膜法により多
針状の記録体３１を形成し、該記録体３１と反対側のセ
ラミック絶縁基板３３上に磁性体を設けたものが提案さ
れている。

さらにたとえば特公平１−４５０６２号公報（以下従来
技術■という）に記載され、その１部を第６図に示すよ
うに、絶縁シート２２に積層された銅箔の一部を選択的
に取除くフォトエツチング方法により多針記録部２１を
形成し、該多針記録部２１上に絶縁接着剤２２および絶
縁シート２３に磁性材料２４を設置して構成されたもの
が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、画像記録装置は、高品位な画像と高い生産性が要
求されている。とくに高品位な画像の必要条件である画
像の解像度については、１ｍｍ当り８〜１６ドツト程度
の解像度が必要であり、この解像度はますます増加する
傾向にある。記録電極にて直接導電性磁性トナーに電圧
を印加し、任意の記録画像を得る方式においては、たと
えば記録幅が２００　ｗｎである場合、解像度が１０ド
ツト／ＩＩＩＩｌであれば記録電極の記録密度も同じ＜
１０ドツト／ＩＩＯで。

記録電極の記録針の数は２０００個と非常に大きな数と
なり、記録電極の生産性を十分に考慮しなければならな
い。

これに対して従来技術Ｉは電極を鉄製の細線ワイヤーで
形成し、電極の側部をエポキシで覆い。

さらに銅線のワイヤーを鉄製ワイヤーにハンダ付けし駆
動回路まで配線しているので、高密度の記録電極の製造
法について十分な配慮がされておらず、記録電極の記録
部の密度が増加し、記録計数が多くなればなる程、その
作業の困難が増加し。

かつ配線の断線も発生して信頼性の低下を招くなどの問
題があった。またフォトエツチング法によって形成され
た銅電極上に導電性磁性材料をコーティングして製造す
る方法では、記録電極の密度が低い場合はとくに問題な
いが、密度が増加すると、記録針間の距離が近づきコー
ティング層が隣と短絡するという問題が生ずるため、磁
性材であるコーティング層の厚さには制約があって記録
電極に働く磁束密度は弱くなり、画像を形成した場合に
は解像度が十分に得られないという問題があった・ 一方、記録電極の高密度をはかる方法として提案されて
いる従来技術■では、記録電極の記録体の露出面積が少
ない、一般に利用されているトナーの粒径は、５〜２０
μｍ程度有する。また高密度の記録電極の記録体の厚さ
は記録電極材料のエツチング特性から、たとえば１６本
／■密度の記録電極では厚さ２０μ票以下でないと記録
体は形成されない、そのため、記録体と接触するトナー
の数は限定されてしまい、高解像度および高濃度の画像
は得られない。これに加えて記録電極への電圧印加時に
おけるトナーの電気抵抗が大となり、印加電圧が高くな
る傾向となり、耐電圧の高い駆動ＩＣを使用しなければ
ならないなどの問題があった。

さらに記録電極の高密度化をはかる別な方法として提案
されている従来技術■は、高密度化そのものは可能であ
るが、使用されている絶縁基板は。

記録電極の変形を防止するために剛性の高いもの、たと
えばアルミナ製セラミック板では厚さ０．５ｍ以上、ガ
ラス繊維入エポキシ板では厚さ０．８ｍ以上は必要とな
る。しかるにこのような厚さの絶縁基板を使用した場合
には、従来技術■の第５図から理解されるように、記録
体と磁性板の間が絶縁基板の介在によって離れているた
め、記録体への磁束密度の向上がはかれないことがわか
り、記録画像の解像の向上がみられないという問題があ
った。

本発明の目的は、記録電極の高密度化と、記録画像の解
像度の向上を可能とする記録電極とその製造法を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、第１の発明は、導電性磁性
トナーを用いて記録媒体上に直接画像を形成する画像記
録装置に使用される記録電極において、前記記録電極の
基板を剛性磁性体にて形成し、該剛性磁性体上に厚さ１
〜３０μｍの範囲内で形成された絶縁層を設け、該絶縁
層上に記録部。

駆動ＩＣ搭載部および配線部を設けたものである。

また第２の発明は、導電性磁性トナーを用いて記録媒体
上に直接画像を形成する画像記録装置に使用される記録
電極において、前記記録電極の基板を剛性磁性体にて形
成し、該剛性磁性体上に厚さ１〜３０μ腸の範囲内で形
成された絶縁層を設は該絶縁層上に記録部、駆動ＩＣ搭
載部および配線部を設け、該記録部上に厚さ１〜３０μ
ｍの範囲内で形成された絶縁層を介して磁性体を設けた
ものである。

また第３の発明は、導電性トナーを用いて記録媒体上に
直接画像を形成する画像記録装置に使用される記録電極
の製造法において、前記記録電極の基板として剛性磁性
体を用い、該剛性磁性体上に絶縁層を厚さ１〜３０μｍ
の範囲内で形成する工程と、該絶縁層上に導電層を形成
する工程と、該導電層をフォトエツチング法により記録
部、駆動ＩＣ搭載部および配線部を形成する工程とを有
するものである。

〔作　用〕

第１の発明は、記録電極の基板を剛性磁性体にて形成し
、該剛性磁性体上に厚さ１〜３０μｍの範囲内で形成さ
れた絶縁層を設け、該絶ｌ＃層上に記録部、駆動ＩＣ搭
載部および配置部を配置したものであるから、記録部と
磁性体との距離を接近させることができ、これによって
高密度の記録部の場合でも記録部の磁束密度が向上し１
画像の解像度を向上させることができる。また記録電極
の構成が簡単であるから、製造コストが安価で信頼性を
向上することができる。

第２の発明は、記録部上に厚さ１〜３０μｍの範囲内で
形成された絶縁層を介して磁性体を設置しているので、
記録部の磁束密度をより向上させることができ、記録画
像の解像度をより鮮明にすることができる。

第３の発明は、導電層をフォトエツチング法により記録
部、駆動ＩＣ搭載部および配線部を形成している。すな
わち、記録電極パターン材料の厚さは、記録電極への画
像信号が流れる程度に薄くしても良いので、フォトエツ
チング法で容易に高密度パターンを形成することができ
、これによって高密度の記録電極でも高解像度の記録画
像を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を示す第１図および第２図につ
いて説明する。

第１図は本発明の一実施例である記録電極を示す概略構
成図、第２図は第１図のＡ−Ａ’矢視拡大断面図である
。

第１図に示すように、記録電極は上方から記録部Ｂと、
駆動ＩＣ搭載部Ｃと配線部りとから構成されている。上
記記録部Ｂと、駆動ＩＣ搭載部Ｃは第２図に示すように
下方から磁性体基板１上に絶縁層５を介してそれぞれ同
一の導電材料からなる記録電極の記録部パターン２およ
び駆動部配線パターン３を設け、該記録部パターン２お
よび駆動部配線パターン３上にハンダあるいはＡｕ−５
ｉなどからなる接合部を介して直接駆動ＩＣチップ４を
接合するとともにカバー６を設けている。なお、磁性体
基板１は記録部端部に磁力が集中しやすくするためと、
記録用トナーの流れに対して抵抗体にならないように端
部角部を切落している。

また上記カバー６と記録部との隙間から該カバー６内に
トナーが侵入するのを防止するため隙間充填材６を介挿
固定している。上記配線部りは第１図に示すように配線
部パターン７とコネクタ８とを設けている。

つぎに記録電極の製造法について説明する。

本発明による記録電極の製造法は、記録電極の基板を形
成する剛性磁性材料上に絶縁層を形成する第１の工程と
、該絶縁層上に導電層を形成する第２の工程と、該導電
層をフォトエツチング法により記録部、駆動ＩＣ搭載部
および配線部を形成する第３の工程からなる。

第１の工程は、鉄ニッケル、鉄−ニッケル合金、鉄−ケ
イ素合金、鉄−コバルト合金などの厚さ２．０ｍｍの磁
性体板１上にたとえばエポキシ系樹脂を約１０μｍして
絶縁性樹脂５を形成する。

第２の工程は、絶縁性樹脂５上にたとえばエポキシ系樹
脂を約１０μｍ塗布し、その上に厚さ５μｍの銅箔をラ
ミネートして焼付けを行なって導電層を形成し、これに
よって銅張積層板が形成され、該銅張積層板を所定の大
きさに切断すると磁性体積層基板１が得られる。

第３の工程は、磁性体積層基板１の銅箔上全面に感光レ
ジストを塗布し、密度１６本／ｍｍの記録パターン２．
駆動ＩＣ搭載部配線パターンおよび配線部パターンをフ
ォトエツチング法により形成する。その後、駆動ＩＣ搭
載部配線パターンの所定の箇所にハンダを付けてその上
にＩＣチップ４を設置し、加熱して接合する。またＩＣ
搭載部配線パターンにコネクタ８を設置し、さらに記録
パターン２上にＩＣチップ４を覆うカバー６を実装する
と、第１図および第２図に示す記録電極が形成される。

つぎに上記のようにして形成された記録電極を用いた画
像記録について第３図により説明する。

第３図において、９は導電性磁性トナーにして、５〜２
０μｍの粒径にて形成されている。１０は記録媒体にし
て、誘電層１０ａと、導電層１０ｂとから構成されてい
る。また記録媒体１０は、たとえばアルミニウム合金の
表面に陽極酸化処理または多孔性硬質棒酸化処理したの
ちに四弗化樹脂を含浸させる表面処理（三菱金属商標：
タラム処理）などにより形成された１〜５０μｍの厚さ
の誘電層１０ａを設けている。さらに記録媒体１０は、
記録電極と記録媒体１０の導電層１０ｂ間にパルス駆動
回路１２を結線している。１１は永久磁石にして、本実
施例においては記録媒体１０の反型極側に設置されてい
る。

つぎに動作について説明する。

導電性磁性トナー９を磁性体基板１の先端部に供給する
と、永久磁石１１と磁性体基板１間に形成される磁束の
磁力線にそって記録電極先端と記録媒体１０の外表面を
鎖状に結ぶトナーチェン９ａが形成される。

ついで、パルス駆動回路１２により記録すべき画像信号
に応じて記録電極の記録パターン２に電圧を印加すると
、トナーチェーン９ａを形成している導電性磁性トナー
９に電荷が注入され、それと同時に記録媒体１０の心電
Ｎ１０ａと誘電層１０ｂの境界部に導電性磁性トナー９
に注入された電荷と逆極性の電荷が誘起される。そして
これら２つの電荷はクーロン力により互いに強く引き合
う。この状態で記録媒体１０をＢ矢視方向に移動すると
、トナーチェーン９ａは切断され、帯電した導電性磁性
トナー９により記録媒体１０上に現像画像が形成される
。該記録媒体１０上の現像は図示されていないが、転写
装置によって記録紙に転写されたのち。

定着装置により記録紙に永久画像として定着され。

記録動作が完了する。

つぎに本発明の他の１実施例である記録電極を示す第４
図について説明する。

第４図に示す実施例においては、前記第１図および第２
図に示す実施例における記録電極の記録パターン２上に
絶縁層５′を介して鉄、ニッケル。

鉄−ニッケル合金などからなる磁性板１′を設け、記録
電極の先端部の磁束の集中化を可能にしたものである。

本実施例によれば、記録電極の記録パターン２について
高密度化を行なっても、記録画像の解像度の劣化はみら
れず、鮮明な記録画像が得られた。

なお、本実施例において、記録電極の電極パターンに銅
箔を用いたが、これに限定されるものでなく、たとえば
蒸着、スパッタ、メツキ、ラミネート法などによって形
成された導電性磁性材料を用いることも可能である。

また磁性体として鉄、鉄−ケイ素合金などの腐蝕しやす
い金属を用いた場合には、該金属の全面に樹脂をディッ
ピングなどにより塗布して硬化させた絶縁層を形成して
使用すれば、該金属は腐蝕することなく、これによって
記録電極の信頼性を向上することができる。

〔発明の効果〕

第１の発明によれば、電極基板を剛性磁性体にて形成し
、該剛性磁性体上に薄膜の絶縁層を介して記録部、駆動
ＩＣ搭載部および配線部からなる記録電極パターンを設
けたものであるから、剛性磁性体と記録電極パターンと
の距離を近づけることができ、これによって記録電極先
端部の磁束密度の向上をはかることができる。また記録
電極の構成が簡単であるから、製造コストが安価で信頼
性を向上することができる。

さらに剛性磁性体基板は、熱伝導性が高く、記録時の駆
動ＩＣの発熱を逃がす放熱板として働くので、駆動ＩＣ
の信頼性を向上することができる。

第２の発明は、記録電極の記録部パターン上に絶縁層を
介して磁性体を設置したものであるから、記録電極の先
端部の磁束の集中化ができ、これによって記録電極の記
録部パターンの高密度化を行なっても記録画像の解像度
の劣化はみられず、より鮮明な記録画像を得ることがで
きる。

第３の発明は、記録電極パターン材料をフォトエツチン
グ法により容易に高密度パターンを形成することができ
るので、高密度の記録電極でも高解像度の記録画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である記録電極の概略図、第
２図は第１図のＡ−Ａ’矢視断面図、第３図は第１図お
よび第２図に示す記８電極を用いた画像記録装置を示す
側面図、第４図は本発明の他の一実施例である記録電極
の断面図、第５図お□よび第６図はそれぞれ従来の記録
電極の一例を示す断面図である。 １・・・磁性体基板、２・・・記録部パターン、４・・
・駆動ＩＣチップ、５，５′・・・絶縁層、９・・・導
電性磁性トナー、９ａ・・・トナーチェーン、１０・・
・記録媒体、１１・・・永久磁石、１２・・・パルス駆
動回路。 代理人　弁理士　　秋　本　正　実 第１図 第２図 １　本昧侶しクト基才反、　　　４°、粒重１ｃう、ブ
　　　　　６　゛カッ〈゛−２゛−パターン　　　４２
１，４ｂ：瀬卜綬咄弔　　　　　　７　配射４部ノでタ
ー〉３Ｂ＆ノずターン　　５；耗傘艷１　　　　　　８
１コ年クク第３図 ］檻枚体基脹　］］゛氷人帖 ９　譚電性船医ｌｌ主カー　　］２゛八・ルス駈動回路
１０に性媒体 第４図 １：塩０二イ２ト；基１７ヴ； ２−詑殊僻パター〉 ３゛、１ビ書力ｔｐ逼τ、牽敢ノＶグーン４：、鳥【置
方１Ｃテッ７・ ５．５”吻１ ６′　カッぐ− ６’　、’　ｆ　’ｉ　Ｆ’ａ’ｌ　ｋ　１１　材第５
図 ３］ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性磁性トナーを用いて記録媒体上に直接画像を
   形成する画像記録装置に使用される記録電極において、
   前記記録電極の基板を剛性磁性体にて形成し、該剛性磁
   性体上に厚さ１〜３０μｍの範囲内で形成された絶縁層
   を設け、該絶縁層上に記録部，駆動ＩＣ搭載部および配
   線部を設けたことを特徴とする記録電極。 ２、導電性磁性トナーを用いて記録媒体上に直接画像を
   形成する画像記録装置において、前記記録電極の基板を
   剛性磁性体にて形成し、該剛性磁性体上に厚さ１〜３０
   μｍの範囲内で形成された絶縁層を設け、該絶縁層上に
   記録部、駆動ＩＣ搭載部および配線部を設け、該記録部
   上に厚さ１〜３０μｍの範囲内で形成された絶縁層を介
   して磁性体を設けたことを特徴とする記録電極。 ３、導電性トナーを用いて記録媒体上に直接画像を形成
   する画像記録装置に使用される記録電極の製造法におい
   て、前記記録電極の基板として剛性磁性体を用い、該剛
   性磁性体上に絶縁物を厚さ１〜３０μｍの範囲内で形成
   する工程と、該絶縁層上に導電層を形成する工程と、該
   導電層をフォトエッチング法により記録部，駆動ＩＣ搭
   載部および配線部を形成する工程を有する記録電極の製
   造法。