JPH04331161A - イオンフロー静電記録ヘッドの製造方法 - 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】この発明は例えば静電記録装置で
使用されるイオンフロ−静電記録ヘッドの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば静電印刷等の技術分野で
は高電流密度のイオンを発生させ、これを抽出して選択
的に被帯電部材に付与してこの被帯電部材を画像状に帯
電させる静電記録装置が知られている。

【０００３】図２および図３はこの静電記録装置に用い
られるイオンフロ−静電記録ヘッド１の要部の概略構成
を示すもので、２はイオン発生部、３はイオン流制御部
である。また、イオン発生部２にはイオン発生用の複数
の第１電極４…と複数の第２電極５…とが設けられてお
り、これらの第１電極４…と第２電極５…との間には誘
電体からなる誘電体層６が配設されている。

【０００４】なお、静電記録ヘッド１には絶縁基板７が
設けられており、この絶縁基板７上に一方向に延びる複
数の第１電極４…が略平行に並設されている。また、誘
電体層６は絶縁基板７における第１電極４…の配設面側
に設けられている。

【０００５】さらに、複数の第２電極５…は誘電体層６
における絶縁基板７とは反対側の面に第１電極４…と交
差する方向に並設させた状態で固着されており、第１電
極４…と第２電極５…とによってマトリックスが構成さ
れている。そして、第２電極５…にはこのマトリックス
と対応する部位にそれぞれ開口部５ａ…が形成されてい
る。

【０００６】また、イオン流制御部３には第２電極５…
に対して第１電極４…とは反対側に配置された帯状の第
３電極８が設けられている。この第３電極８には第１電
極４…と第２電極５…とのマトリックスと対応する部位
にイオン流通過用の開口部８ａ…が形成されている。

【０００７】さらに、第２電極５…と第３電極８との間
には絶縁体層９が配設されている。この絶縁体層９には
第２電極５…および第３電極８の各開口部５ａ…、８ａ
…と対応する部位にイオン流通過用の開口部９ａ…が形
成されている。そして、第２電極５…、絶縁体層９およ
び第３電極８の各開口部５ａ…、９ａ…、８ａ…によっ
てイオン流通過口１１…が形成されている。

【０００８】また、イオンフロ−静電記録ヘッド１の動
作時には印字信号にもとづいて第１電極４…と第２電極
５…との間のマトリックスが適宜選択され、選択された
マトリックス部分に対応する第１電極４…と第２電極５
…との間に交流電圧が印加される。これにより、選択さ
れたマトリックス部分に対応する第２電極５…の開口部
５ａ…内の近傍部位に正負イオンが発生する。このとき
、第２電極５…と第３電極８との間にはバイアス電圧が
印加され、その極性によって決まるイオンのみが第２電
極５…の開口部５ａ…内の近傍部位に発生したイオンか
ら抽出される。

【０００９】ここで、抽出されたイオンは絶縁体層９の
開口部９ａおよび第３電極８の開口部８ａ…を通過し、
図示しない誘電体ドラムを局部的に帯電させる。したが
って、第１電極４…および第２電極５…の選択的駆動に
より、誘電体ドラム上にドット潜像を形成することがで
きる。

【００１０】ところで、ここで使用される絶縁体層９を
形成する物質はイオン発生のために印加される高電圧で
も絶縁破壊しないことが要求される。また、イオンフロ
−静電記録ヘッド１の製造時にイオン発生部２に空気層
が混入すると、各開口部間及び各電極間での電流のリー
クが発生し、放電破壊を起こしてしまうため、絶縁体層
９は誘電体層６や第２電極５…との密着性を高める必要
がある。この絶縁体層９としては例えば特開昭６０−１
９６３６４号公報ではポジ型の感光性樹脂膜が使用され
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】イオンフロ−静電記録
ヘッド１の動作時には選択されたマトリックス部分に対
応する第１電極４…と第２電極５…との間に高電圧が印
加され、このとき誘電体層６上の開口部分で第２電極５
…の開口部５ａ…内の近傍部位には誘電体層６及び誘電
体層６上で第２電極５…の開口部５ａ…内の空気層を介
してイオンを発生する。

【００１２】ここで、イオンを発生させる開口部５ａ以
外の第１電極４…、誘電体層６、第２電極５…、絶縁体
層９の各積層部分に空気層が存在している場合にはイオ
ンを発生させる開口部５ａ以外でも放電が起こる。その
ため、イオンを発生させる開口部５ａ以外の箇所で漏電
してしまう問題がある上、この放電により発生した活性
酸素により、誘電体層６、第２電極５…、絶縁体層９と
いった材料を経時的に酸化、劣化させるおそれがある。 特に、誘電体層６や絶縁体層９は有機物であり、酸化に
よって浸食され易いので、イオンフロ−静電記録ヘッド
１の絶縁特性を損ない、イオン発生部２の寿命を著しく
減少させることになる。

【００１３】また、誘電体層６や絶縁体層９の素材とし
ては、加工面や構造のフレキシブル性等から、通常、有
機物を用いている。特に、絶縁体層９は第２電極５…と
第３電極８との間の間隔を一定に保持するスペーサの役
割も兼ねるため、通常は一定の厚さのフィルム状に成形
してある。

【００１４】これを第２電極５…上にラミネートする際
、真空ラミネータにより、絶縁体層９と第２電極５…と
の間に気泡が入らないように、かつ第２電極５…と誘電
体層６との段差にも充分追従して空気層が残らぬように
しなければならない。

【００１５】しかし、イオンフロ−静電記録ヘッド１に
は第２電極５…と誘電体層６との間の段差が数百ケ所も
形成されているので、これらの多数の段差の全てに、完
全に追従させた状態で空気層が残らぬようにすることは
困難であった。

【００１６】また、第２電極５…と誘電体層６の表面と
の間には両者を接着させるための接着剤１０が介在して
おり、この接着剤１０の表面の平面性や濡れ性によって
は第２電極５…と絶縁体層９との界面に空気層が残留し
てしまう。このように残留した空気層でも経時的に絶縁
体層９は酸化され、浸食されるので、イオンフロ−静電
記録ヘッド１の耐久性を落とす問題があった。

【００１７】なお、特開昭６０−１９６３６４号公報の
ように絶縁体としてポジ型の感光性樹脂膜を使用した場
合でも第２電極５…と絶縁体層９との界面に空気層が残
留した状態では前述のような酸化劣化の危険に曝されて
いるので、絶縁体層９の酸化劣化が発生するおそれがあ
るとともに、耐久性が低下するおそれもあった。

【００１８】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的は、イオン発生部の開口部以外の場所で
の誘電体層、第２電極、絶縁体層等の各構成材料の酸化
劣化及び酸化浸食を防止することができ、耐久性の高い
イオンフロ−静電記録ヘッドを製造することができるイ
オンフロ−静電記録ヘッドの製造方法を提供することに
ある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は絶縁基板上に
同方向に略直線状に延設され、略平行に並設された複数
の第１電極と、これらの第１電極の延設方向と異なる方
向に延設され、前記第１電極とともにマトリックスを構
成し、かつこのマトリックスと対応する部位に開口部が
形成された複数の第２電極と、この第２電極に対して前
記第１電極とは反対側に配置され、前記マトリックスと
対応する部位にイオン流通過用の開口部が形成された第
３電極と、前記第１電極と第２電極の間に配設された誘
電体層と、前記第２電極と第３電極との間に配設された
絶縁体とを有し、前記絶縁体における前記マトリックス
と対応する部位にイオン流通過用の開口部が形成された
イオンフロ−静電記録ヘッドの製造方法において、前記
絶縁基板上に前記第１電極、前記誘電体層および前記第
２電極を順次積層させる第１の積層体形成工程と、前記
誘電体層上の隣接する前記第２電極間の電極間開口部に
液状の第１の絶縁体を充填、硬化する第１の絶縁体充填
工程と、所定の厚さおよび所定の前記開口部を有したフ
ィルム状の第２の絶縁体を前記第１の絶縁体上と第２電
極上とに積層し、絶縁体の積層体を形成させる絶縁体層
形成工程と、前記絶縁体層に前記第３電極を積層させて
ヘッド本体を形成させる本体形成工程とを具備したもの
である。

【００２０】

【作用】上記の方法において、イオンフロ−静電記録ヘ
ッドの製造時には絶縁基板上に第１電極、誘電体層およ
び第２電極を順次積層させて第１の積層体を形成したの
ち、液状の第１の絶縁体を隣接する第２電極間の電極間
開口部に充填し、第１の絶縁体と第１の積層体との接合
部位等に形成されやすい空気層をも液状の第１の絶縁体
で置換した状態でこの第１の絶縁体を硬化させる。この
上に、フィルム状の第２の絶縁体をラミネートすれば、
誘電体層と第２電極との段差や、誘電体層と第２電極と
の間に介在する接着剤との界面の影響を受けずに絶縁体
層を形成できるようにしたものである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１（
Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。なお、図１（Ａ）〜
（Ｄ）中で、図２および図３と同一部分には同一の符号
を付してその説明を省略する。

【００２２】イオンフロー静電記録ヘッド１の製造作業
時にはまず図１（Ａ）に示すように絶縁基板７上に第１
電極４…、誘電体層６および第２電極５…を順次積層さ
せる次の第１の積層体形成工程が行なわれる。この場合
、絶縁基板７としては例えばポリイミド等の樹脂材料に
よって形成されたフレキシブルプリント配線基板（ＦＰ
Ｃ）が使用される。そして、この絶縁基板７に銅箔を貼
り、この銅箔をエッチング加工でパターニングして第１
電極４…を形成する。

【００２３】次に、この第１電極４…のパターン間およ
び第１電極４…上に、例えば酸化チタンをフィラ−とし
、シリコーン変性アルキド樹脂をバインダーとした誘電
体ペーストを塗布する。さらに、塗布された誘電体ペー
ストの乾燥後、硬化させて第１電極４…上に例えば厚さ
３３μｍ程度の誘電体層６を形成させる。

【００２４】この誘電体層６の上に、例えば厚さ３０μ
ｍ程度のステンレス箔に予めエッチング等でパターニン
グしておいた第２電極５…を接着剤１０を介して接着す
る。この接着剤１０としては例えばシリコーン系粘着剤
を用いるが、他にもアクリル系の粘着剤、エポキシ系、
アクリル系、ウレタン系、イミド系等の熱硬化性接着剤
の他、耐熱性のホットメルト系や酢酸ビニル系等の熱可
塑性接着剤でも適用可能である。

【００２５】また、第１の積層体形成工程の終了後、次
に、誘電体層６上のイオン流通過口１１が形成されない
隣接した第２電極５，５間の電極間開口部５ｂに、液状
の第１の絶縁体９Ａを塗布する第１の絶縁体充填工程が
行なわれる。この第１の絶縁体９Ａとしては例えば紫外
線硬化型のアクリル系樹脂を用いるが、紫外線硬化型の
エポキシ系樹脂やエンーチオール系樹脂やポリイミド系
樹脂でも適用可能である。

【００２６】さらに、隣接した第２電極５，５間の電極
間開口部５ｂの間隔は微小な隙間であるから、第１の絶
縁体９Ａとしては好ましくは粘度５００ｃｐｓ以下の樹
脂を用いる。もし、若干高粘度のものを用いる際には、
加熱して低粘度化を図ると良い。

【００２７】また、第２電極５，５間の電極間開口部５
ｂの微小な隙間に漏れなく液状の第１の絶縁体９Ａを浸
透させるために、毛細管現象を利用すると良い。これは
、液状の第１の絶縁体９Ａを塗布する隙間を有する領域
をカバーする様に、第２電極５…上にマスキングフィル
ムを載せ、第２電極５…の開口部５ａ…を閉塞した状態
で、マスクシ−トと誘電体層６との間の電極間開口部５
ｂの隙間に非マスキング部分から液状の第１の絶縁体９
Ａを注入するものである。

【００２８】さらに、第１の絶縁体９Ａの注入後、第１
の絶縁体９Ａに紫外線を当てて硬化させる。そして、第
１の絶縁体９Ａの硬化後、マスキングフィルムを除去す
ることにより、図１（Ａ）に示すように、確実に隣接し
た第２電極５，５間の電極間開口部５ｂ内に充填できる
。

【００２９】また、この時、マスキングフィルムを用い
る代わりに、予め第２電極５の開口部５ａに、ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン等の水溶性樹脂を充填・硬化させて
おき、誘電体層６との接着、隣接した第２電極５，５間
の電極間開口部５ｂへの第１の絶縁体９Ａの充填・硬化
後、または次工程の第２の絶縁体９Ｂのラミネート・露
光・現像時に、この水溶性樹脂を水で除去することによ
り、スクリーン印刷等の方法で、液状の第１の絶縁体９
Ａの充填が容易にできる。

【００３０】さらに、上記第１の絶縁体充填工程の終了
後、次の絶縁体層形成工程が行なわれる。この工程では
硬化した第１の絶縁体９Ａと第２電極５…および開口部
５ａ…内の誘電体層６上を、フィルム状の第２の絶縁体
９Ｂで真空ラミネートすることにより、第１の絶縁体９
Ａと第２の絶縁体９Ｂとを図１（Ｂ）のように一体化し
た絶縁体層９が形成される。この後、通常の感光性フィ
ルムと同様に、露光・現像等のフォトエッチング処理を
施して、図１（Ｃ）のようにこの絶縁体層９にイオン流
通過口１１用の開口部９ａを形成させる。

【００３１】さらに、絶縁体層形成工程終了後、続いて
、絶縁体層９上に第３電極８を積層させてヘッド１の本
体を形成させる本体形成工程が行なわれる。この工程で
は絶縁体層９の開口部９ａと第３電極８の開口部８ａと
が対応するように、第３電極８を絶縁体層９上に重ね合
わせた状態で、第３電極８と絶縁体層９との間を例えば
粘着剤や両面テープで貼り合わせる等の手段によって接
合させることにより、図１（Ｄ）に示すようにイオンフ
ロー静電記録ヘッド１の本体が製造される。なお、第３
電極８の上から片面テープで絶縁体層９側へ貼り付ける
ことにより、第３電極８と絶縁体層９との間を接合させ
ても良い。

【００３２】そこで、上記方法によればイオンフロ−静
電記録ヘッド１の製造時に絶縁基板７上に第１電極４…
、誘電体層６および第２電極５…を順次積層させて第１
の積層体を形成したのち、液状の第１の絶縁体９Ａを隣
接する第２電極５，５間の電極間開口部５ｂに充填し、
第１の絶縁体９Ａと第１の積層体との接合部位等に形成
されやすい空気層をも液状の第１の絶縁体９Ａで置換し
た状態で、この第１の絶縁体９Ａを硬化させるようにし
たので、この上に、フィルム状の第２の絶縁体９Ｂをラ
ミネートすることにより、誘電体層６と第２電極５…と
の段差や、誘電体層６と第２電極５…との間に介在する
接着剤１０との界面の影響を受けずに絶縁体層９を形成
することができる。

【００３３】したがって、隣接する第２電極５，５間の
電極間開口部５ｂでは誘電体層６、第２電極５…、絶縁
体層９の積層部分には空気層が存在しないので、この状
態で、各電極間に高電圧を印加してイオン発生部２で放
電した場合には各イオン流通過口１１…での放電を均一
化することができる。そのため、イオン発生部２からの
放電時に従来のように隣接する第２電極５，５間の電極
間開口部５ｂで放電が起こり、漏電することを防止する
ことができるので、誘電体層６、第２電極５…、絶縁体
層９の酸化劣化を防止することができる。

【００３４】この場合、特に、有機物である誘電体層６
や絶縁体層９が酸化・浸食されないので、イオンフロ−
静電記録ヘッド１の絶縁特性を維持し易く、イオン発生
部２の寿命を延ばすことができる。

【００３５】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。これは、第１の実施例における液状の第１の絶縁
体９Ａとしてエポキシ樹脂、イミド樹脂、ウレタン樹脂
、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて、充填・硬化
を行ない、その他は第１の実施例と同様に積層してイオ
ンフロー静電記録ヘッド１を製作したものである。

【００３６】この様にして製造されたイオンフロー静電
記録ヘッド１では第１の実施例と同様に、隣接した第２
電極５，５間の電極間開口部５ｂには空気層が存在しな
いので、各イオン流通過口１１…での放電が均一に得ら
れ、隣接した第２電極５，５間の電極間開口部５ｂでの
漏電や誘電体層６及び絶縁体層９の酸化・浸食が起こら
ず、イオンフロー静電記録ヘッド１の耐久性の向上を図
ることができる。

【００３７】また、第３の実施例では第１の実施例にお
ける液状の第１の絶縁体９Ａとして第２の絶縁体９Ｂと
同じ樹脂を溶剤で希釈して液状にしたものを用いて、充
填・溶剤揮発・露光・硬化を行ない、その他は第１実施
例と同様に積層してイオンフロー静電記録ヘッド１を製
作する。この場合、第１の絶縁体９Ａの希釈はエタノー
ルやアセトン等を用い、２倍以内の希釈率が好ましい。

【００３８】この様にして製造されたイオンフロー静電
記録ヘッド１では、第１の実施例と同様に、隣接した第
２電極５，５間の電極間開口部５ｂには空気層が存在し
ないので、各イオン流通過口１１…での放電が均一に得
られ、隣接した第２電極５，５間の電極間開口部５ｂで
の漏電や誘電体層６及び絶縁体層９の酸化・浸食が起こ
らず、イオンフロー静電記録ヘッド１の耐久性の向上を
図ることができる。なお、この発明は上記実施例に限定
されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施できることは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によればイオンフロー静電記録ヘ
ッドの製造時に誘電体層上の隣接する第２電極間の電極
間開口部に液状の第１の絶縁体を注入し、充填したのち
、液状の第１の絶縁体を隣接する第２電極間の電極間開
口部に充填し、第１の絶縁体と第１の積層体との接合部
位等に形成されやすい空気層をも液状の第１の絶縁体で
置換した状態で、この第１の絶縁体を硬化させ、この上
に、フィルム状の第２の絶縁体をラミネートさせたので
、隣接する第２電極間の電極間開口部に空気層が存在す
ることを防止することができる。そのため、イオン発生
部の開口部以外の場所での誘電体層、第２電極、絶縁体
層等の各構成材料の酸化劣化及び酸化浸食を防止するこ
とができ、耐久性の高いイオンフロ−静電記録ヘッドを
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明の第１の実施例のイオンフロー静
電記録ヘッドの製造工程を説明するもので、（Ａ）は誘
電体層上の第２電極間の電極間開口部に第１の絶縁体を
注入、充填した状態を示す縦断面図、（Ｂ）は第２の絶
縁体が第１の絶縁体、第２電極および開口部内の誘電体
層上に真空ラミネートされた状態を示す縦断面図、（Ｃ
）はフォトエッチング処理によって第２の絶縁体にイオ
ン流通用の開口部を形成させた状態を示す縦断面図、（
Ｄ）は第３電極が絶縁体層上に積層された状態を示す縦
断面図。

【図２】　　イオンフロ−静電記録ヘッドの断面斜視図
。

【図３】　　イオンフロ−静電記録ヘッドの要部の概略
構成を示す縦断面図。

【符号の説明】

４…第１電極，５…第２電極，５ａ…開口部，５ｂ…電
極間開口部，６…誘電体層，７…絶縁基板，８…第３電
極，９…絶縁体層，９Ａ…第１の絶縁体，９Ｂ…第２の
絶縁体，１１…イオン流通過口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁基板上に同方向に略直線状に延設
   され、略平行に並設された複数の第１電極と、これらの
   第１電極の延設方向と異なる方向に延設され、前記第１
   電極とともにマトリックスを構成し、かつこのマトリッ
   クスと対応する部位に開口部が形成された複数の第２電
   極と、この第２電極に対して前記第１電極とは反対側に
   配置され、前記マトリックスと対応する部位にイオン流
   通過用の開口部が形成された第３電極と、前記第１電極
   と第２電極の間に配設された誘電体層と、前記第２電極
   と第３電極との間に配設された絶縁体とを有し、前記絶
   縁体における前記マトリックスと対応する部位にイオン
   流通過用の開口部が形成されたイオンフロ−静電記録ヘ
   ッドの製造方法において、前記絶縁基板上に前記第１電
   極、前記誘電体層および前記第２電極を順次積層させる
   第１の積層体形成工程と、前記誘電体層上の隣接する前
   記第２電極間の電極間開口部に液状の第１の絶縁体を充
   填、硬化する第１の絶縁体充填工程と、所定の厚さおよ
   び所定の前記開口部を有したフィルム状の第２の絶縁体
   を前記第１の絶縁体上と第２電極上とに積層し、絶縁体
   の積層体を形成させる絶縁体層形成工程と、前記絶縁体
   層に前記第３電極を積層させてヘッド本体を形成させる
   本体形成工程とを具備したことを特徴とするイオンフロ
   ー静電記録ヘッドの製造方法。