JPH0449062A - 画像記録用電極の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、画像記録装置、特に画像信号に対応して磁性
と導電性を有するトナーを記Ｉａｇ体に直接静電的に付
着させて画像を記録する画像記録装置用記録ヘッドの製
造方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、記録電極と導電性磁性トナーとを直接的に接
触させて記録電極に電圧を印加し任意の記録画像を得る
方法が種々提案されている。この種の装置に関する基本
的な記録原理及びその構成は１例えば特公昭５５−３０
２２８号に記載されている。

つまり、この技術は現在の電子写真技術の主流となって
いる感光性ドラムを用いて、静電潜像をトナーで現像し
、これを記録紙等に転写記録する方法とは異なり、感光
性ドラムを用いず画像情報を直接トナーによる像として
誘電体上に形成し、これを記録媒体に転写するか、もし
くは直接誘電体からなる記録媒体上に形成する記録方式
で、名「マグネチック・スタイラス記録方式」とも呼ば
れているものである。

また、その記録方法と画質に関する一端の報告が例えば
電子写真学会第５５回研究討論会予稿集第３５〜３９頁
、昭和６０年６月２４日に、低電圧普通紙記録方式とし
て、又、ジャーナル・オブ・アプライド・フォトグラフ
ィク・エンジニアリング（Ｊｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐ
ｌｉｅｄ　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｅｎｇｉｎａｅ
ｒ−ｉｎｇ；Ｖｏｌ、７　Ｎ１１２　Ａｐｒｉｌ　１９
８１）に論じられている。

この種の記録方法を実施するためには、第３図に示すよ
うなｒｉｓ電極となる個々の記録電極が直線状に多数個
櫛歯状に配列された特殊な画像記録ヘッドを必要とする
。

第３図において、３１は絶縁基板、３２は記録電極であ
る６ 高品位な画像を描くためには１閣当り８〜１６ドツト程
度の分解能、すなわちｌ■当り８〜１６本の記録電極が
必要であり、近年この分解能はますます増加する傾向に
ある。例えば、記録用紙幅が２００■である場合１画像
記録ヘッドに１６００〜３２００本もの多数の記録電極
を作成する必要があり、このような高精細な画像記録ヘ
ッドを歩留りよく製造する方法が重要となる。このよう
な画像記録ヘッドの製造方法の一例が、特開昭６３−２
９６９６２に示されている。これは、第４図に示すよう
に下記のプロセスより成る。すなわち、（Ａ）絶縁基板
３上全面に酸化しやすい金属層４を真空蒸着あるいはス
パッタリングによって３００〜４００人の薄膜に形成す
る。その上に下地／ＩＦ５を０．１〜０．２μｍ程度、
メツキ方式等の手段で全面塗布する。（Ｂ）下地層上に
感光性樹脂に係るフォトレジストを５０〜８０μｍ塗布
して被覆させ乾燥させたのち、フォトレジストを選択的
に露光して不要なフォトレジストを除去して、細線パタ
ーン６を形成する。（Ｃ）下地層５上の細線パターン６
間のスペースに無電解メツキ法あるいは電解メツキ法に
より、コバルト−ニッケル、鉄−ニッケル等の導電性磁
性材料を３０〜５０μｍ塗布し、導電性磁性電極１を形
成する。

（Ｄ）導電性磁性電極ｌ以外の細線パターン６゜その下
層の下地層５、金属層４をエツチングによって除去する
。（Ｅ）前記エツチングによって新たに形成された多数
の導電性磁性電極１間の空間に、酸化鉄、酸化クロム等
の非導電性磁性粉を有機バインダと混合してペースト状
としたもの２を塗布、充填し、乾燥する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、画像記録装置の分解能は近年大幅に増加
している。これに伴って、１−当りの記録電極の本数も
増加している。このことは、第３図に示す個々の導電性
磁性電極の輻および間隔が小さくなることを意味する。

さらに１本記録方式において実用上必要な画像濃度を達
成するためには電極断面積を一定値以上にする必要があ
り、従って電極幅の低下に伴って電極の厚さは厚くする
必要がある。すなわち、電極の７スペクト比を大きくす
る必要がある。

このようなアスペクト比の大きな記録電極を上記従来技
術で製造する場合、アスペクト比の大きな該フォトレジ
ストパターンを下地層上に形成しなければならない、し
かし、露光部のフォトレジスト下層が金属であるため、
露光時、レジスト中を透過した光が金属表面で反射し、
まわりの非露光部のレジストを感光させるため、高解像
度にアスペクト北天のフォトレジストパターンを形成で
きなかった。

また、上記従来技術では記録電極形成後、電極下層部以
外の下地層、金属層をエツチングで除去するが、電極間
隔が小さい高密度記録電極作成に際してエツチング液が
電極間に入りにくくなるため、エツチングされなかった
り、エツチングが不均一になったりして下地層や金属層
が残留り、電極間ショートの原因となった。

また、上記従来技術では、該下地層、金属層を絶縁体上
全面に一度形成した後、電極部以外の不要な該下地層、
金属層を除去している。これは。

工数が多いと同時に、形成した該下地層、金属層の半分
以上を除去するため、経済性に劣る。

さらに、フォトレジスト、下地層および金属層の除去に
用いる剥離液、エツチング液は導電性磁性電極を腐食す
るものが多く、これらを使用する場合には、導電性磁性
電極の変形、変色などがおこる開運かあった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消すると共
に経済性に優れた高密度、高精細な記録電極製造に適す
る方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は１画像記録電極を製造方法において。

絶縁基板上に下地金属層を設けることなく、細線パター
ンの開口部内を無電解めっきに対して活性化する手段を
採用することによって達成される。

即ち、本発明は、絶縁基板上に感光性樹脂を塗布し、該
感光性樹脂を選択的に露光し、現像することによって複
数の開口部を有する感光性樹脂の細線パターンを形成し
、該開口部内を選択的に無電解めっきに対して活性化し
たのち、無電解めっきのみ或いは無電解めっきと電気め
っきを併用して、該開口部内に導電性磁性材料を充填し
て記録電極群を形成することを特徴とする画像記録電極
の製造方法に関する。

本発明において、細線パターンの開口部内を無電解めっ
きに対して活性化するのは、開口部内に無電解めっきに
対する触媒を選択的に形成することにより可能である。

この方法としては、例えば特公昭５５−４７４７３号で
報告されている方法を挙げることができる。これは、光
照射を行った部分のみにめっき触媒を形成する方法であ
り、この方法を利用して、細線パターンの開口部内に。

無電解めっきの触媒金属であるｐｔなどを析出しうる化
合物及びＴｉｅ、やＺ　ｎ　Ｏ，などの感光性半導体粒
子を塗布し、光照射して、半導体粒子に生じる電子によ
って触媒となる金属イオンを還元析出せしめることによ
り、開口部内に選択的に無電解めっきに対する触媒を形
成せしめて、無電解めっきに対して活性化することがで
きる。！ＩＩ＆電解めっきに対して活性化した開口部内
は無電解めっきのみで導電性磁性材料を充填してもよい
し、或いは開口部内に無電解めっきで下地層を形成した
後、めっき液を用いて電気めっきにより導電性磁性材料
を充填してもよい。

以下に第１図および第２図に示す工程に従って、本発明
の具体例を詳細に説明する。

第１図は１本発明の一例を示す工程図であり。

（Ａ）絶ａ基板１１上に感光性樹脂を塗布し、乾燥した
後、マスクを介して選択的に露光、現像することによっ
て、複数の開口部１３を有する細線パターンの形状に厚
さ２０〜５０μｍのフォトレジスト１２を形成する。（
Ｂ）フォトレジスト１２表面および開口部１３内に露出
した絶縁基板１１の表面上に、ＴｉＯ，などの感光性半
導体粒子を含む溶液を塗布して乾燥し感光性半導体粒子
を含む層１４を形成する。（Ｃ）層１４の上にＰｄＣＱ
、など還元により触媒金属に変換しうる化合物を含む溶
液を塗布し、開口部１３内のみに選択的に光照射して、
金属核１５を還元析出させ、不要な金属イオンを水洗除
去する。（Ｄ）金属核１５を触媒として無電解めっきに
より綱などからなる下地層１６を形成し、さらにその上
に電気めっきにより、開口部１３内に厚さ２０〜５０μ
ｍに導電性磁性材料を充填して記録電極群１７を形成す
る。（Ｅ）必要に応じて、フォトレジスト１２を除去す
る。

第２図は、本発明の別の一例を示す工程図であり、（Ａ
）絶縁基板２１上全面に感光性半導体粒子を含む溶液を
薄く塗布して乾燥後熱処理して、感光性半導体粒子を含
む層２４を形成する。（Ｂ）層２４の上に、感光性樹脂
を塗布し、乾燥した後、マスクを介して選択的に露光、
現像することによって、複数の開口部２３を有する細線
パターンの形状に厚さ２０〜５０μｍのフォトレジスト
２２を形成する。（Ｃ）フォトレジスト２２を形成した
絶縁基板上全面に、還元により触媒金属となりつる化合
物を含む溶液を塗布し、全面に光照射した後、不要な金
属イオンを水洗除去しすることによって、フォトレジス
ト２２の開口部２３内に選択的に金属核２５を還元析出
させる。〔Ｄ〕金属核２５を触媒として無電解めっきに
より下地層２６を形成し、その上に電気めっきにより、
開口部２３内に厚さ２０〜５０μｍに導電性磁性材料を
充填して記録電極群２７を形成する。（Ｅ）必要に応じ
て、フォトレジスト２２を除去する。

記録電極を形成する絶縁体は、アルミナ、ムライト等の
セラミックス、ガラスやガラス繊維強化エポキシ樹脂、
ポリイミド等の有機化合物から構成され、十分な絶縁性
と比較的小さな膨張係数を有するものが望ましい。

フォトレジストパターン形成するために用いる感光性樹
脂としては、ドライフィルムや液状レジストが挙げられ
る。

導電性磁性電極は、この電極を通して外部の磁化手段と
磁気的に結合する必要があることから。

Ｎｉ、Ｆｓ、ＣｏまたはＮ　ｉ　−Ｆ　ｅ　、　Ｎ　ｉ
　−Ｃ。

等のＮｉ合金など、望ましくは高透磁率特性を有する物
質で構成される。電極は、厚さ２０〜５０μｍであって
めっき触媒を核として無電解めっきのみによって、また
はめっき触媒を核として無電解めっきによって数μｍの
厚さで導電性金属薄膜を形成した後、これに通電して電
気めっきを行うことによって形成される。

該フォトレジストは、記録電極を形成した後、電極の記
録特性上、除去することが必要ならば除去してもよいし
、そのまま電極間に残してもかまわない、また、フォト
レジストを除去した記録電極間は、そのまま空間として
もよいし、電極の記録特性上必要ならば、特開昭６３−
２９６９６２に述べられているように酸化鉄、酸化クロ
ム等の非導電性磁性粉を有機バインダと混合しペースト
状としたものを塗布、充填してもよい。

［作用］ 本発明では、下地金属層を形成することなく、記録電極
形成部分のみ無電解めっきに対して活性化し、無電解め
っきのみ又は無電解めっき、電気めっきを併用して記録
電極を形成するため、従来法による、めっき下地層を形
成し、この上に記録電極を形成した後、不要部分の下地
層を除去する方法に比べて、工数も少なく、除去する不
要材料もないことから経済性に優れる。

また、本発明では、記録電極形成のためのフォトレジス
トパターンを直接、絶縁体上に形成するが、絶縁体とし
て用いるセラミックス、ガラス、有機物は、金属と比べ
て反射率が低いため、高解像度で高精細なフォトレジス
トパターンを形成できる。

さらに１本発明では、絶縁体上に直接、めっきによって
記録電極を形成するので、記！１４［の下部及びＩＥ極
闇にめっき下地層が存在せず、従ってこ九をエツチング
で除去する必要がない、よって。

エツチング処理に伴う開運、エッチング不良による電極
間のショートやエツチング液による記録電極の変形、変
色などが起こらず、効率良く、高精細な記録電極を形成
することができる。

［実施例］ 以下に１本発明の具体的な実施例を示し、さらに詳細に
説明する。

（実施例１） 第１図に示す工程に従って記録電極を作製した。

アルミナ基板上全面に感光層の厚さ２５μｍのドライフ
ィルム（日立化成製ＰＨＴ−１４５Ｆ−２５）をラミネ
ート装置により貼付けた。このドライフィルム上から現
像後、記録電極形成部が開口部となるように露光し、そ
の後トリクロロエタンによりスプレー現像を行った。さ
らに１２０℃で３０分間、レジストのポストベークを行
い、レジスト１１Ｆ３０μｍ、間隔３２．５μｍ、厚さ
２０μｍのレジストパターンを形成した。次にこの上全
面にＴｉＯよをポリビニルアセテート／ポリビニルアル
コールを基にした主として疎水性の結合剤の溶液を均一
に５μｍの厚さに塗布し、常温で乾燥した後この上にＰ
ｄＣｆ２２の０．０１重量％溶液を薄く塗布し、乾燥し
た後、記録を極形成部分のみに選択的に紫外光を照射し
て照射部にＰｄ核を形成した。不要のＰｄＣ１１！２を
水洗にて除去した後、Ｐｄ核を形成した部分に周知の化
学網めっき処理により薄付綱めっきを施した。次にこの
鋼層を下地層として下記組成のめっき液よりＮｉ−Ｆｅ
　（パーマロイ）の記録電極を電気めっき（液温４５℃
、電流密度５Ａ／ｄゴ）により厚さ１９μｍで形成した
。最後に、塩化メチレンをスプレー噴射してフォトレジ
ストをアルミナ基板上から剥離、除去することによって
、４３２μｍ、厚さ１９μｍ１間隔３０．５μｍのパー
マロイ製の記録型１ｉ（１ｍ当り１６本）を製造した。

（実施例２） 第２図に示す工程に従って記録電極２を作製した。

ポリイミド板上の全面に下記組成からなる熱硬化樹脂を
８μｍの厚さで塗布し、７０℃で１０分間乾燥した後、
１６０℃で３分間熱処理を行った。

この樹脂表面をクロム酸−硫酸混液で粗化してＴｉＯ□
粒子を露出させた。

次に、この上に実施例１に述べたのと同様の方法で、ド
ライフィルムを用いてフォトレジストのパターンを形成
する。

次に、基板上全面にｐａｃＱｚの０．０１重量％溶液を
薄く塗布し、乾燥した後、全面に紫外光を照射し、電極
形成部分にＰｄ核を形成する。余分のＰｄＣＱｚを水洗
によって除去した後、Ｐｄ核を形成した部分に周知の化
学鋼めっき処理により薄付銅めっきを施した。この銅薄
層を下地層として、下記組成のめつき液より、Ｎｉ−Ｃ
ｏの記録電極を電気めっき（液温４５℃、電流密度２Ａ
／ｄｉ−ｒ）によって厚さ１９μｍで形成した。

最後に、塩化メチレンをスプレー噴射してフォトレジス
トをポリイミド板上より除去して　４１１３２μｍ、厚
さ１９μｍ、間隔３０．５μｍのＮ　ｉ　−Ｃｏ製の記
ａ電極（１ｍ当り１６本）を製造した。

（実施例３） アルミナ基板上全面に液状フォトレジスト（東京応化型
ＢＭＲＳ−１０００）を厚さ３０ｐｍに塗布し、乾燥し
た。この上から、現像後に記録電極形成部が開口部とな
るように選択的に露光し、その後トリクロロエタンを用
いてスプレー現像を行った。さらに９０℃で３０分間ポ
ストベークを行い１幅６０μｍ、厚さ３０Ｐｍ、間隔６
２．５μｍのレジストパターンを形成した０次に実施例
１で用いたのと同様の方法で記録電極形成部（フォトレ
ジスト開口部）にＰｄ核を形成した。

次に、市販の無電解Ｎｉめっき液（日本カニゼン社製シ
ューマー５Ｂ−５５）を用いて、記録電極を行うことに
よって、１ｌｌｉ！６０μｍ、厚さ３０μ■。

間隔６２．５ｕｍのＮｉ製の記録電極（１１当り８本）
を製造した。

（比較例） 第４図に示した製造方法に従って、１■当り１６本の記
録電極の製造を試みた。アルミナ基板上全面にＣｒ層、
続いてＣｕ層をスパッタリングによって形成した上に、
実施例１と同様の材料方法でレジストパターンを形成し
ようとしたところ。

非露光部のレジストまで光硬化してレジストパターンを
形成できなかった。これは、レジストに対する露光量が
多すぎたためと考え、露光量を順次減少した。しかし、
非露光部レジストの硬化がない露光量では露光部のレジ
ストの硬化も不完全となり一１！像時に膨潤してやはり
レジストパターンを形成できなかった。

［発明の効果］ 本発明の記録電極の製造方法によれば、記録電橋形成の
ためのフォトレジストパターンを直接、絶縁基板上に形
成するが絶縁基板として用いるセラミックス、ガラス、
有機物は金属と比べて反射率が低いため、高解像でフォ
トレジストパターンを形成でき、従って高精綱な記録電
極を効率良く製造できる効果がある。

また本発明の記録電極の製造方法によれば、記録電極形
成部分のみにめっき触媒を形成し、これを核にして無電
解めっきのみ又は無電解めっき、電気めっきを併用して
記録電極を付加的に形成するため、めっき下地層を形成
及び除去する必要がない、従って、従来技術に比べて、
工数も少なく。

除去する不要材料もないために、経済的に高精細な記録
電極を製造できる効果がある。

さらに１本発明によれば、絶縁基板上に直接めっきによ
って記録電極を形成するので、記録電極及び電極間下層
にめっき下地層が存在せず、従ってこれらをエツチング
除去する必要がない、このため、エツチング不良による
電極間のショートやエツチング液による記録電極の変形
、変色がおこらず、効率良く高精細な記録電極を製造で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明による記録電極の製造方法
を示す工程図、第３図は、−船釣な記録電極の斜視図、
第４図は、従来技術による記Ｓ＠極の製造方法を示す工
程図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁基板上に感光性樹脂を塗布し、該感光性樹脂を
   選択的に露光し、現像することによって複数の開口部を
   有する感光性樹脂の細線パターンを形成し、該開口部内
   を選択的に無電解めっきに対して活性化したのち、無電
   解めっきのみ或いは無電解めっきと電気めっきを併用し
   て、該開口部内に導電性磁性材料を充填して記録電極群
   を形成することを特徴とする画像記録電極の製造方法。 ２、細線パターンの開口部内に選択的に無電解めっきに
   対する触媒を形成することを特徴とする請求項１記載の
   画像記録電極の製造方法。 ３、記録電極群を形成したのち、感光性樹脂の細線パタ
   ーンを除去する請求項１記載の画像記録電極の製造方法
   。