JPH04232766A - イオンフロー記録用ヘッドの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、イオンフロー記録用
ヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４はイオンフローを用いて静電潜像を
形成する記録ヘッドの構成図であり、コロナ放電器５１
に対向して、イオンフロー記録用ヘッド５２が設けられ
ている。イオンフロー記録用ヘッド５２は、絶縁性基板
に、例えば３００ｄｐｉの高密度の貫通孔列５２ａが形
成され、貫通孔列５２ａの各位置の基板の上面及び下面
に共通電極５２ｂ及び個別電極５２ｃが形成され、共通
電極５２ｂ及び個別電極５２ｃの間には各貫通孔で独立
して所定の電圧を印加することができる構成となってい
る。この記録ヘッドはドラム５３上の誘電体層５３ａと
対向している。そしてコロナ放電器５１より発生したコ
ロナイオンを、電圧印加により電界が生じた貫通孔５２
ａより飛び出させ、誘電体層５３ａに付着させ、これに
より静電潜像が形成されるようになっている。

【０００３】そして静電潜像が形成された誘電体ドラム
５３は現像後、その像が記録媒体へ転写され、誘電体ド
ラム５３は初期化，クリーニングされて次の静電潜像が
形成される（図示省略）。

【０００４】イオンフロー記録用ヘッドの貫通孔は上述
のように高密度の微細なパターンであるために、エッチ
ングにより開ける方法が用いられている。

【０００５】そして従来、電極は、形成された貫通孔に
電極パターンをダイレクトに位置合わせしたほうがより
高精細化したパターンの形成が可能であるため、貫通孔
形成後に形成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、すでに
貫通孔が形成されているために、また電極層が形成され
ているために、その上に電極パターンを形成するための
フォトレジストをスピンコート法等により塗布すると、
貫通孔の周囲にフォトレジストが溜まり、均一な厚さで
フォトレジストをコートすることが難しく、電極パター
ンを歩留まり良く形成できないという問題点があった。

【０００７】そこで本発明の目的は、電極パターンを歩
留まり良く形成可能なイオンフロー記録用ヘッドの製造
方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のイオンフロー記録用ヘッドの製造方法は、
基板に貫通孔を形成する工程と、形成された貫通孔に穴
埋め剤を充填する工程と、基板上に電極層を形成する工
程と、貫通孔に穴埋め剤が充填された後、電極層の上に
フォトレジストを塗布する工程と、フォトレジストをパ
ターニングする工程と、フォトレジストのパターニング
の後、電極層をエッチングして電極パターンを形成する
工程とを有する。

【０００９】形成された貫通孔に穴埋め剤を充填する工
程の前に、基板の電極層が形成される面に穴埋め剤をは
じくような処理を施す工程を設けてもよい。

【００１０】また上記目的を達成するために、本発明の
イオンフロー記録用ヘッドの製造方法は、基板に貫通孔
を形成する工程と、貫通孔を形成した後、基板の電極パ
ターンが形成される面にリフトオフタイプのレジストを
塗布する工程と、塗布されたリフトオフタイプのレジス
トに電極パターンのネガ像をパターニングする工程と、
リフトオフタイプのレジストに電極パターンのネガ像を
パターニングした後、基板の電極パターンが形成される
面に電極層を形成する工程と、電極層が形成された後、
リフトオフタイプのレジストを除去する工程とを有する
。

【００１１】リフトオフタイプのレジストを塗布する工
程の前に、形成された貫通孔にリフトオフタイプのレジ
ストと同タイプのレジストを充填して貫通孔を穴埋めす
る工程を設けてもよい。

【００１２】

【作用】貫通孔に穴埋め剤が充填された後、電極層の上
にフォトレジストを塗布することにより、基板上が連続
した面となり、貫通孔の周囲にフォトレジストが溜まる
ことが少なくなり、フォトレジストを均一に塗ることが
可能となる。

【００１３】貫通孔を形成した後、基板の電極パターン
が形成される面にリフトオフタイプのレジストを塗布す
る場合は、リフトオフタイプのレジストと、個別電極以
外の電極層とが一体に除去され、個別電極を形成できる
。またリフトオフタイプのレジストにより貫通孔を孔埋
めする場合、その後にリフトオフタイプのレジストを基
板の面に均一に塗布することが可能である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１５】まず本発明の第１実施例を図１に基づいて
説明する。

【００１６】基板として例えば厚さ０．４ｍｍの感光性
ガラス板１（例，商品名「ＰＥＧ」：ＨＯＹＡ（株）製
）を用意する。そして例えば孔径５０〜１００μｍの孔
列形状が形成されたフォトマスクを感光性ガラス板１の
上に載せて、露光し、熱現像し、この孔列形状部分を結
晶化する。そして例えばフッ酸濃度６％，液温２０℃の
エッチング液をシャワー圧３．０ｋｇ／ｃｍ２　で約３
０分間、吹きつけてエッチングを行う。すると図１（ａ
）に示すように、基板１に貫通孔列１ａが形成される。 なおサイドエッチングの影響により、エッチングを行っ
た側の面により近い部分の孔径がより大きくなっている
。

【００１７】そこで、このより孔径の大きくなっている
ほうの面より、穴埋め剤２をスキージー３を用いて各貫
通孔の中に充填していく（図１（ｂ））。すると、穴埋
め剤を充填していった側の面は、穴埋め剤２が貫通孔に
充填されるため、孔部がなくなり連続的でかつほぼ平滑
な面となる。穴埋め剤２としては、後で溶剤等で除去す
ることが可能な物質であり、かつ貫通孔に充分に入り込
むことが可能なペースト状の物質であることが好ましく
、さらに好ましくは充填後に熱処理等で硬化可能な物質
を用いる。例えば、ポジレジスト８０９（商品名：長瀬
産業（株）製）等のポジ型感光性樹脂や，溶液状の感光
性のアクリル樹脂等を用いることができる。

【００１８】次に穴埋め剤を熱処理等により硬化させ、
穴埋め剤が充填された側に電極層４をスパッタリング等
により形成する（図１（ｃ））。なお、貫通孔１ａは穴
埋め剤２により塞がれているため、電極層が貫通孔１ａ
内に入り込んで、貫通孔の内面に付着する等が生じず、
したがって反対の面に形成される電極との短絡等が防止
される。

【００１９】次に電極層４の上から、フォトレジストを
たらして基板１をスピンさせながら（スピンコート法）
、フォトレジストの膜５を電極層４の上に形成する（図
１（ｄ））。貫通孔が埋められて連続的な平滑な面とな
っているために、フォトレジストが貫通孔１ａの周囲に
溜まることがなく、均一な膜厚のフォトレジスト膜５を
形成することができる。フォトレジストとしては、穴埋
め剤と同じ物質、例えば、ポジレジスト８０９（商品名
：長瀬産業（株）製）等を用いることができる。

【００２０】次にいわゆるフォトリソグラフィの技術に
より、個別電極パターンが形成されたフォトマスク６を
フォトレジスト膜５の上に載せて（図１（ｅ））、露光
，現像することにより、フォトレジストでの電極パター
ンを形成し（図１（ｆ））、電極層４を所定のエッチン
グ液によりエッチングして、個別電極パターン４を形成
し（図１（ｇ））、個別電極パターン４上のフォトレジ
ストを除去する（図１（ｈ））。

【００２１】そして、所定の溶剤により貫通孔１ａ内の
穴埋め剤２を除去する（図１（ｉ））。溶剤としては、
例えばアセトン，エタノール等を用いることができる。

【００２２】次に、基板の反対側の面に共通電極をスパ
ッタリング，蒸着等により形成する（図示省略）。基板
の反対側の面は貫通孔１ａの孔径の小さいほうであるた
め、貫通孔部に飛んできた電極材料が、貫通孔１ａの側
面に付着することがない。なお反対側の面に共通電極を
形成した後に、貫通孔内の穴埋め剤２を除去するように
してもよい。

【００２３】上記実施例では穴埋め工程は電極層形成の
前としたが、穴埋め工程は、フォトレジストの塗布前で
あればよく、例えば電極層の形成の後、穴埋め工程を行
ってもよい。

【００２４】また、貫通孔の穴埋めをエッチングの行わ
れた側，即ち孔径の大きくなった側の面より行うとした
が、穴埋めは孔径の小さい側の面より行ってもよい。

【００２５】さらに、上記実施例では共通電極側は、フ
ォトリソグラフィ技術は用いていないが、共通電極も所
定の電極パターンが必要であり、したがってフォトリソ
グラフィ技術を必要とする場合には、共通電極側におい
ても、上記実施例と同様に、貫通孔を穴埋め剤で充填し
て、フォトレジストを塗布するようにしてもよい。

【００２６】次に第２実施例を図２に基づいて説明する
。

【００２７】本実施例は第１実施例に対して、穴埋め剤
の塗布による基板表面の汚染を防止するものである。

【００２８】まず、第１実施例と同様にして、基板１に
貫通孔１ａの列を形成する（図２（ａ））。

【００２９】次に、基板１の穴埋めを行う側の表面１ｂ
に、穴埋め剤をはじくように表面処理を行う（図２（ｂ
））。例えば表面処理剤７をブラシや布等にくっつけて
おき、これで基板の表面をこすることにより行う。 表面処理剤としては、穴埋め剤が水ベースのときには、
例えばテフロン粉末やパラフィン等の離型剤を用いるこ
とができる。

【００３０】次に第１実施例と同様に、穴埋め剤を貫通
孔に充填していく（図２（ｃ））。

【００３１】基板の表面１ｂには表面処理が施されて、
穴埋め剤２が残らず、穴埋め剤は貫通孔の中にのみ充填
される。

【００３２】次に、基板の表面１ｂの表面処理剤７を例
えば、逆スパッタ等で除去する。なお、後工程の電極膜
の形成に、電極膜の密着強度，基板の表面の平滑性等の
点で支障がない場合には、除去する必要がない。

【００３３】次に第１実施例の図１（ｃ）〜（ｉ）と同
様にスピンコート法により基板の表面に電極層４を形成
する。基板の表面１ｂには穴埋め剤２が付着しておらず
、したがって電極層を基板の表面に十分に密着して剥が
れることなく付着することができる。

【００３４】本実施例では表面処理は貫通孔１ａを形成
した後、行うとしたが、表面処理はエッチングに支障が
ない場合は貫通孔の形成前に行ってもよい。

【００３５】次に本発明の第３実施例を図３に基づいて
説明する。

【００３６】基板として例えば厚さ０．４ｍｍの感光性
ガラス板１（例，商品名「ＰＥＧ３」：ＨＯＹＡ（株）
製）を用意する。そして例えば孔径５０〜１００μｍの
孔列形状が形成されたフォトマスクを感光性ガラス板１
の上に載せて、露光し、熱現像し、この孔列形状部分を
結晶化する。そして例えばフッ酸濃度６％，液温２０℃
のエッチング液をシャワー圧３．０ｋｇ／ｃｍ２　で約
３０分間、吹きつけてエッチングを行う。すると図１（
ａ）に示すように、基板１に貫通孔１ａの列が形成され
る。なおサイドエッチングの影響により、エッチングを
行った側の面により近い部分の孔径がより大きくなって
いる。

【００３７】次に基板のエッチングが行われた側の面に
リフトオフタイプのレジスト１５をスピンコート法等に
より塗布する（図３（ｂ））。

【００３８】リフトオフタイプのレジストとして、例え
ばリフトオフ用ＤｅｅｐＵＶレジスト「ＬＭＲ−３３」
（商品名：富士薬品工業株式会社製）を用いることがで
きる。なお本実施例ではポジ型を用いてあり、露光され
た部分が除去される。

【００３９】次に個別電極パターンの部分がくりぬかれ
た，即ち電極パターンのネガ像を有するフォトマスク１
６をレジスト１５の上に載せて、露光する（図３（ｃ）
）。

【００４０】すると個別電極パターンの部分のレジスト
１５ａが露光する。

【００４１】そしてＬＭＲ現像液Ｃタイプ等、所定の現
像液により現像を行うと、露光されている部分が現像さ
れて除去され、個別電極パターンの部分で基板表面が現
れる（図３（ｄ））。

【００４２】次にスパッタリング等により電極膜１４を
レジスト１５の形成されている側の面に形成する（図３
（ｅ））。すると、電極膜がその面全面に付着し、レジ
スト１５の上及びレジストが除去された個別電極パター
ンの部分には基板１の上に直接、電極膜が形成される。 なお貫通孔１ａにはレジストが充填されているため、貫
通孔内面への電極膜の付着がない。

【００４３】次にアセトン，ジメチルホルムアミド等の
、所定の剥離液を用いてレジスト１５を除去する（図３
（ｆ））。貫通孔に充填されているレジスト及び基板の
表面のレジストが電極膜と共に剥離される。したがって
基板上には基板に直接形成された個別電極パターン形状
の電極膜が残る。これにより個別電極パターンが完成す
る。本実施例は電極層をエッチングしないため、オーバ
ーエッチングによる断線が生じない。また電極膜を厚く
することができるため、低抵抗の配線が可能となる。

【００４４】基板の他方の面には共通電極をスパッタリ
ング，蒸着等により形成する（図示省略）。なお共通電
極を形成した後にレジストを剥離するようにしてもよい
。また共通電極も所定の電極パターンが必要である場合
には、本実施例と同様にリフトオフタイプのレジストを
用いて共通電極を形成してもよい。

【００４５】またレジストを均一に塗布するために、予
め穴埋め処理を行っていてもよい。

【００４６】即ち第１実施例と同様の穴埋め処理を予め
行っていてもよい。なお、この際、穴埋め剤として、本
実施例で用いたリフトオフタイプのレジストと同タイプ
のレジストを充填して貫通孔を穴埋めすれば、貫通孔の
孔埋めの際にレジスト（穴埋め剤）が基板の表面に付着
していてもかまわない。その上からさらにリフトオフタ
イプのレジストが塗布され、現像時（図３（ｄ））に、
個別電極パターン部分のレジストは穴埋め時に用いられ
たレジストとその後のレジスト膜の塗布に用いられたレ
ジストとが同タイプであるため、共に除去される。

【００４７】また本実施例ではリフトオフタイプのレジ
ストとしてポジタイプを用いたが、露光マスクのパター
ンを逆版にすれば、ネガタイプのリフトオフタイプのレ
ジストを用いることも可能である。

【００４８】

【発明の効果】本発明は以上の構成により、貫通孔形成
後に、高精細な形状を有する電極パターンを形成するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の各工程を説明する説明図
である。

【図２】本発明の第２実施例の各工程を説明する説明図
である。

【図３】本発明の第３実施例の各工程を説明する説明図
である。

【図４】イオンフローを用いて静電潜像を形成する記録
ヘッドの構成図である。

【符号の説明】

１　　基板 １ａ　　貫通孔 １ｂ　　電極層が形成される面 ２　　穴埋め剤 ４，１４　　電極層 ５　　フォトレジスト １５　　リフトオフタイプのレジスト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板に貫通孔を形成する工程と、上記
   形成された貫通孔に穴埋め剤を充填する工程と、上記基
   板上に電極層を形成する工程と、上記貫通孔に上記穴埋
   め剤が充填された後、上記電極層の上にフォトレジスト
   を塗布する工程と、上記フォトレジストをパターニング
   する工程と、上記フォトレジストのパターニングの後、
   上記電極層をエッチングして電極パターンを形成する工
   程とを有することを特徴とするイオンフロー記録用ヘッ
   ドの製造方法。
2. 【請求項２】　　請求項１において、上記形成された貫
   通孔に穴埋め剤を充填する工程の前に、上記基板の上記
   電極層が形成される面に穴埋め剤をはじくような処理を
   施す工程を有することを特徴とするイオンフロー記録用
   ヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】　　請求項１又は２において、上記形成さ
   れた貫通孔に穴埋め剤を充填する工程は、上記電極層を
   形成する前に行われることを特徴とするイオンフロー記
   録用ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】　　基板に貫通孔を形成する工程と、上記
   貫通孔を形成した後、上記基板の電極パターンが形成さ
   れる面にリフトオフタイプのレジストを塗布する工程と
   、上記塗布されたリフトオフタイプのレジストに上記電
   極パターンのネガ像をパターニングする工程と、上記リ
   フトオフタイプのレジストに上記電極パターンのネガ像
   をパターニングした後、上記基板の電極パターンが形成
   される面に電極層を形成する工程と、上記電極層が形成
   された後、上記リフトオフタイプのレジストを除去する
   工程とを有することを特徴とするイオンフロー記録用ヘ
   ッドの製造方法。
5. 【請求項５】　　請求項４において、上記リフトオフタ
   イプのレジストを塗布する工程の前に、上記形成された
   貫通孔に上記リフトオフタイプのレジストと同タイプの
   レジストを充填して上記貫通孔を穴埋めする工程を有す
   ることを特徴とするイオンフロー記録用ヘッドの製造方
   法。