JPH04334464A - 静電記録用イオン発生装置の製造方法 - 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】本発明は、静電記録用イオン発生
装置の製造方法に係り、特に静電式の印刷や複写に利用
される静電記録用イオン発生装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電印刷等において、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、画像状に帯電させる方法が知られている。この方
法に用いられるイオン発生装置は、誘電体層の一方の面
に一方向に伸びる複数の第１の電極を固着し、誘電体層
の他方の面に第１の電極とは交差する方向に伸びる複数
の第２の電極を固着してなり、第１の電極と第２の電極
とでマトリックスを構成するものである。

【０００３】このマトリックスの選択された部分に対応
する第１の電極と第２の電極との間に交互に高電圧を印
加すると、その部分に対応する第２の電極の近傍に正負
のイオンが発生する。この発生したイオンを、第２の電
極と第３の電極との間に介在する絶縁体の開口部を経て
、第３の電極により選択的に抽出し、被帯電部材に付与
することにより、被帯電部材を帯電させることが出来る
。従って、マトリックス構造の電極を選択的に駆動する
ことにより、ドットによる静電記録を行うことが出来る
。

【０００４】このようなイオン発生装置に用いられる誘
電体の材質としては、イオン発生のため印加される高電
圧でも絶縁破壊しないことが要求される。また、イオン
を効率良く発生させ、絶縁破壊に耐える厚さを必要とす
るため、高誘電率を有するものが適している。

【０００５】従来、例えば特開昭５７−５０１３４８号
公報に示す例では、誘電体としてマイカが用いられ、有
機ポリシロキサン系の感圧性接着剤により、第１及び第
２の電極形成用素材に固着されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように誘
電体と電極とを固着させる手段として感圧性接着剤を用
いると、第２の電極の開口部において誘電率の高い誘電
体表面が誘電率の低い接着剤で覆われてしまい、イオン
の発生が妨げられてしまう。この第２の電極の開口部は
微小であるとともに、その数は極めて多く、このような
部分に存在する接着剤をすべて除去することは非常に困
難である。また、このような感圧性接着剤を洗浄により
除去しようとすると、感圧性接着剤の接着力が通常の熱
硬化性接着剤に比べて弱いため、電極と誘電体との接着
部の剥離が生ずる可能性が高い。この場合イオンを発生
出来ない部分が存在してしまうため、高精細な画像が得
られないという問題がある。

【０００７】また、特開昭５７−５０１３４８号公報に
示す例で用いている誘電物質としてのマイカは、電気的
特性や耐久性は他の誘電物質より優れているが、天然物
であるため、均一な厚さ、均一な電気的特性、ピンホ−
ル等の欠陥のない均質性等の特性を備えた材料を選定選
別するすることが非常に困難であり、結果として高価な
イオン発生装置となってしまう。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、イオンの発生を妨げることなく誘電
体と電極とを固着させることが可能であり、それによっ
てマイカを用いた場合と同程度の高精細な画像形成を可
能とする静電記録用イオン発生装置を安価に製造する方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板上に
一方向にかつ平行に延設された複数の第１の電極と、こ
の第１の電極と交差する方向に延設され、前記第１の電
極とともにマトリックスを形成し、このマトリックスに
対応する部位に開口部が形成された複数の第２の電極と
、この第２の電極に対し前記第１の電極とは反対側に配
置され、前記マトリックスに対応する部位に開口部が形
成された第３の電極と、前記第１の電極と第２の電極と
の間に設けられた誘電体層と、前記第２の電極と第３の
電極との間に設けられ、前記マトリックスに対応する部
位に開口部が形成されたた絶縁層とを具備する静電記録
用イオン発生装置の製造方法において、ポリイミド系樹
脂溶液にセラミック粉体を分散して誘電体ペ−ストを調
製する工程と、前記第１の電極又は電極形成用素材、及
び前記第２の電極又は電極形成用素材の少なくとも一方
の表面に、前記誘電体ペ−ストを塗布し、誘電体層を形
成する工程と、この誘電体層上に他方の電極又は電極形
成用素材を重ねるか又は他方の電極又は電極形成用素材
上の誘電体層を重ねる工程と、前記誘電体層を加熱賦活
して、前記誘電体層と他方の電極若しくは電極形成用素
材とを、又は前記誘電体層と他方の電極若しくは電極形
成用素材上の誘電体層とを固着させる工程とを具備する
ことを特徴とする静電記録用イオン発生装置の製造方法
を提供する。

【００１０】以上のように構成された方法において、電
極又は電極形成用素材に誘電体ペ−ストを塗布した後、
この誘電体ペ−ストを乾燥し、揮発成分を揮発させるこ
とが望ましい。なお、誘電体ペ−ストを電極形成用素材
上に塗布した場合には、加熱賦活による固着後に、電極
形成用素材を所定の電極パタ−ンにパタ−ニングする必
要がある。本発明に用いられる誘電体ペ−スト塗料は、
誘電体粉末、例えば誘電率の大きいセラミック粉末を溶
剤を含む樹脂溶液中に分散させたものである。

【００１１】セラミック粉末としては酸化チタン、チタ
ン酸バリウム、ジルコン酸鉛等を用いることが出来る。 セラミック粉末の量は特に制限されないが、作業性と誘
電特性を考慮して適切な値を選択することが望ましい。

【００１２】樹脂溶液としては、ポリイミド系樹脂、又
はポリパラバン酸ワニスを種々の溶媒に溶解した溶液を
用いることが出来る。樹脂溶液の濃度は特に制限されな
いが、セラミック粉末の粉末の量や沈降を考慮して、適
切な値を選択することが望ましい。第１、第２及び第３
の電極は、銅シ−ト又はステンレスシ−トを所定のパタ
−ンにパタ−ニング（エッチング）することにより得る
ことが出来る。

【００１３】

【作用】本発明の方法においては、第１の電極と第２の
電極との間に介在される誘電体層を、ポリイミド系樹脂
溶液にセラミック粉体を分散して得た誘電体ペ−ストを
用いて形成している。そのため、接着剤を用いることな
く第１の電極及び第２の電極と誘電体層とが強固に固着
される。

【００１４】第１の電極と第２の電極との間に選択的に
電圧を印加すると、第１の電極と第２の電極との間に誘
電率の高い誘電体層と空気層とが存在するため、コロナ
放電が生じ、選択された部分に対応する第２の電極の開
口内近傍にドット形成に必要な正・負のイオンを得るこ
とが出来る。これに対し、誘電率の高い誘電体層上に誘
電率の低い接着剤が存在すると、イオン発生に必要な印
加電圧をかなり高くする必要があり、回路への大きな負
担となる。

【００１５】本発明の方法により得たイオン発生装置で
は、誘電体層上接着剤が存在しないため、回路へ大きな
負担をかけることなく効率良くイオンを発生させること
が可能である。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の具体的実施
例につき、説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
イオン発生装置の全体を示す斜視図、図２はその断面図
である。

【００１７】図１及び図２において、複数の第１の電極
２が、図２の紙面に垂直な方向に平行に伸びており、こ
の第１の電極２と異なる方向に、複数の第２の電極４が
伸びている。第２の電極４は、第１の電極２に対応した
開口を有している。これら第１及び第２の電極の間に誘
電体層３が挟まれている。第１の電極２と第２の電極４
とは誘電体層３のそれぞれの面に固着されている。

【００１８】第２の電極４の第１の電極２の反対側には
第３の電極６が配置され、この第３の電極６は第２の電
極４の開口と対応した開口を有している。第２の電極４
と第３の電極６との間には絶縁体層５が挟まれており、
この絶縁体層５は第２の電極４と第３の電極６の開口に
対応した開口を有している。第２の電極４及び絶縁体層
５は１つの開口７を形成している。

【００１９】以上のように構成されたイオン発生装置に
おいて、複数の第１の電極２と第２の電極４との間に選
択的に電圧を印加することにより、選択された部分に対
応する第２の電極４の開口内近傍に正・負のイオンが発
生する。第２の電極４と第３の電極６との間にはバイア
ス電圧が印加され、その極性により決定されるイオンの
みが発生したイオン中から抽出される。この抽出された
イオンは絶縁体層５と第３の電極６の開口部を通過し、
第３の電極６に対向して配置されている被帯電部材（図
示せず）を選択的に帯電させる。このようにして、複数
の第１の電極２と第２の電極４の選択的駆動により、被
帯電部材上にドット潜像が形成される。即ち、このイオ
ン発生装置は、静電記録ヘッドとして作用する。 実施例１

【００２０】厚さ５０μｍのポリイミドＦＰＣからなる
絶縁基板１１上に、厚さ９μｍの銅箔を貼り、エッチン
グ加工によりこの銅箔をパタ−ニングし、図３に示すよ
うに第１の電極１２を形成した。次いで、この第１の電
極１２が貼り付けられた絶縁基板１１を洗浄し、乾燥し
た。

【００２１】次に、ポリイミド−ポリイソイミド共重合
体のオリゴマ−を１０〜６０重量％（好ましくは２０〜
４０重量％）含有するＮ，Ｎ´−ジメチルホルムアミド
溶液に、酸化チタンの粉体を、溶液総重量に対し１〜２
倍加えた。なお、このポリマ−溶液の濃度が濃すぎる場
合には、酸化チタンの充填が困難となり、薄すぎる場合
には酸化チタンが沈降し易くなり、均一な塗膜が得にく
くなる。酸化チタンの添加量は、なるべく多く、例えば
２倍近く添加するが、溶液濃度と作業性及び塗膜の物性
とのバランスで決定される。

【００２２】次に、このポリマ−溶液を、絶縁基板１１
上に形成された第１の電極１２上に、通常のスクリ−ン
印刷により塗布した。次いで、これを８０℃で１時間放
置して、塗布層を生乾きにした。

【００２３】その後、図４に示すように、第２の電極を
、その開口部が第１の電極の開口部と対応するように塗
布層上に配置した。この状態で８０℃で暫く放置した後
、第２の電極上に静かに加熱板を載置し、４．２ｋｇｆ
／ｃｍ２　以上の圧力で圧締めしながら、２００〜２６
０℃で２時間硬化させた。なお、この時、絶縁基板１１
と第２の電極１４との間にスペ−サを配しておくと、膜
厚の制御がより容易となる。その後、加熱板を常温まで
冷却することにより、第１の電極と第２の電極との間に
、厚さが３３μｍの誘電体層１３が固着、形成された。

【００２４】加熱板を除去し、第２の電極１４の上に感
光性フィルムを真空ラミネ−トし、フォトリソグラフィ
−により複数の第２の電極１４の開口部１５に対応した
開口部を設け、更にその上に第３の電極（図示せず）を
その開口部が第２の電極の開口部に対応するように位置
決めして接着した。このようにして、図１及び２に示す
ようなイオン発生装置が製造された。

【００２５】以上のようにして製造されたイオン発生装
置では、第２の電極の開口部の底面に接着剤が存在しな
いので、第１の電極と第２の電極との間に交互に電圧を
印加することにより、接着剤によりイオンの発生を妨げ
られることなく、効率良くイオンを発生することが出来
た。

【００２６】なお、誘電体として、誘電率が９〜１２と
いう高誘電材料を使用することにより、イオン発生のた
めの印加電圧を低くすることが可能となり、電気回路へ
の負担を軽くすることが出来た。 実施例２

【００２７】実施例１と同様にして調製したポリマ−溶
液を厚さ５μｍの銅箔２２と厚さ３０μｍのステンレス
箔２３のそれぞれの上に塗布し、実施例１と同条件で生
乾き乾燥した。次に、これら銅箔２２及びステンレス箔
２３の塗布層同士を重ね合せ、両塗布層を接合して、図
５に示すように第２の誘電体層２１を形成した。

【００２８】次いで、銅箔２２又はステンレス箔２３の
上に静かに加熱板を置き、実施例１と同様にヒ−トプレ
スして第２の誘電体層２１を加熱硬化させた。その後、
加熱板を常温まで冷却し、加熱板を取り外した。その結
果、図５に示すように、相互に強固に固着された銅箔２
２−第２の誘電体層２１−ステンレス箔２３からなる３
層構造が得られた。なお、第２の誘電体層２１は薄いた
め銅箔２２又はステンレス箔２３のいずれかの上に加熱
板を置くことで第２の誘電体層２１の両面が賦活される
が、もちろん銅箔２２及びステンレス箔２３の双方の上
に加熱板を置くことも可能である。

【００２９】この３層構造の銅箔２２とステンレス箔２
３とを、フォトリソグラフィ−を用いてそれぞれ所定の
パタ−ンにパタ−ニングすることにより、図６に示すよ
うに、第１の電極２４及び第２の電極２５を得た。その
後、第１の電極２４の電極間を紫外線硬化型のエポキシ
樹脂で充填して第１の誘電体層２８を形成し、更に厚さ
１２５μｍのポリエステルフィルムからなる絶縁基板２
７を第１の電極２４上に重ねた。そして、この絶縁基板
２７を介して紫外線を照射してエポキシ樹脂を硬化させ
ることにより、絶縁基板２７と第１の電極２４とを固着
させた。

【００３０】その後、実施例１と同様にして、第２の電
極２５の上に厚さ１００μｍの感光性絶縁樹脂フィルム
（図示せず）を真空ラミネ−トし、このフィルムをフォ
トリソグラフィ−によりパタ−ニングして第２の電極２
５の開口に対応した開口を設け、更にその上に第３の電
極（図示せず）をその開口部が感光性絶縁樹脂フィルム
の開口に対応するように位置決めして設けることにより
、イオン発生装置を得た。

【００３１】このようにして製造されたイオン製造装置
を用いて、実施例１と同様、第１の電極と第２の電極と
の間に交互に電圧を印加したところ、接着剤によってイ
オンの発生が妨げられることなく効率良く、均一にイオ
ンが発生した。 実施例３

【００３２】ポリパラベン酸ワニスを５〜３０重量％含
有するＮ，Ｎ´−ジメチルホルムアミド／Ｎ−メチル−
２−ピロリドン溶液にチタン酸バリウムの粉体を、溶液
の総重量の０．８〜２倍量（好ましくは１〜１．５倍量
）添加して、誘電体ペ−ストを得た。なお、チタン酸バ
リウムの量が少なすぎると誘電特性が不充分となり、多
すぎると比重が大きいため、短時間で沈降してしまう。 沈降防止のためには、フッ素系の分散剤を１重量％程度
添加するとよいが、多量に添加するとその効果は薄れる
。

【００３３】この誘電体ペ−ストを用い、かつヒ−トプ
レス前に１２０℃で２０分、次いで１５０℃で３０分乾
燥したことを除き、実施例１と同様にしてイオン発生装
置を製造した。

【００３４】このようにして製造されたイオン製造装置
を用いて、実施例１と同様、第１の電極と第２の電極と
の間に交互に電圧を印加したところ、接着剤によってイ
オンの発生が妨げられることなく効率良く、均一にイオ
ンが発生した。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
イオン発生の心臓部である第１の電極と第２の電極の間
には誘電物質のみが存在し、第２の電極の開口部の底面
には接着剤が存在しないので、接着剤によりイオンの発
生を妨げられることなく、高精細な画像の形成が可能で
ある。

【００３６】また誘電体層を構成するポリイミド樹脂や
セラミック粉体は、いずれも汎用されている材料である
ため、マイカよりも高い合格率で所定の特性を有するも
のが入手でき、そのためマイカよりも割安となり、安価
なイオン発生装置を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係るイオン発生装置
の斜視図。

【図２】図２は本発明の一実施例に係るイオン発生装置
の断面図。

【図３】本発明の一実施例に係るイオン発生装置の製造
工程を示す断面図。

【図４】本発明の一実施例に係るイオン発生装置の製造
工程を示す断面図。

【図５】本発明の他の実施例に係るイオン発生装置の製
造工程を示す断面図。

【図６】本発明の他の実施例に係るイオン発生装置の製
造工程を示す断面図。

【符号の説明】

１，１１…絶縁基板、２，１２，２４…第１の電極、３
，１３，２１，２８…誘電体層、４，１４，２５…第２
の電極、５…絶縁体層、６…第３の電極、７，１５，２
６…開口部。２２…銅箔、２３…ステンレス箔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上に一方向にかつ平行に延設され
   た複数の第１の電極と、この第１の電極と交差する方向
   に延設され、前記第１の電極とともにマトリックスを形
   成し、このマトリックスに対応する部位に開口部が形成
   された複数の第２の電極と、この第２の電極に対し前記
   第１の電極とは反対側に配置され、前記マトリックスに
   対応する部位に開口部が形成された第３の電極と、前記
   第１の電極と第２の電極との間に設けられた誘電体層と
   、前記第２の電極と第３の電極との間に設けられ、前記
   マトリックスに対応する部位に開口部が形成されたた絶
   縁層とを具備する静電記録用イオン発生装置の製造方法
   において、ポリイミド系樹脂溶液にセラミック粉体を分
   散して誘電体ペ−ストを調製する工程と、前記第１の電
   極又は電極形成用素材、及び前記第２の電極又は電極形
   成用素材の少なくとも一方の表面に前記誘電体ペ−スト
   を塗布し、誘電体層を形成する工程と、この誘電体層上
   に他方の電極又は電極形成用素材を重ねるか又は他方の
   電極又は電極形成用素材上の誘電体層を重ねる工程と、
   前記誘電体層を加熱賦活して、前記誘電体層と他方の電
   極若しくは電極形成用素材とを、又は他方の電極若しく
   は電極形成用素材上の誘電体層とを固着させる工程とを
   具備することを特徴とする静電記録用イオン発生装置の
   製造方法。
2. 【請求項２】前記誘電体ペ−ストは、ポリパラバン酸ワ
   ニスにセラミック粉体を分散させて得たものである請求
   項１に記載の静電記録用イオン発生装置の製造方法。