JPH05221012A - イオンフロー静電記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、製造工程の短縮、及びイオン発生の
ばらつきを防止して均一な放電特性を得、画像を高画品
質化することを最も主要な特徴とする。 【構成】高誘電率セラミック粉末を充填し、シリコーン
ワニスをバインダーとする誘電体ペーストを絶縁基板２
および第１電極３の上に塗布してこの誘電体ペーストを
半硬化させたのち、半硬化した誘電体ペースト表面の粘
着性の固着面５上に第２電極６を接合し、その後、誘電
体ペーストを完全に硬化させて誘電体層４上に第２電極
６を固着することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば静電式の印刷や複
写を行なう静電記録装置で使用されるイオンフロー静電
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】この静電記録装置に用いられるイオンフロ
ー静電記録ヘッドは誘電体層とその誘電体層の一方の側
に固着され、第１の方向に伸びる複数の第１電極と、誘
電体層の他方の側に固着され、第１電極の伸び方向と交
差する方向に伸びる複数の第２電極とを有し、複数の第
１電極と複数の第２電極とでマトリックスを構成する。

【０００４】このマトリックスの選択された部分に対応
する第１電極と第２電極との間に交互に高電圧を印加す
ることにより、その部分に対向する第２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選択的
に抽出して被帯電部材を帯電させることができる。した
がって、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なうことができ
る。

【０００５】ここで使用されるイオンフロー静電記録ヘ
ッドの誘電体層及び絶縁体層を形成する物質は動作中に
イオン抽出のために印加される高電圧にも絶縁破壊しな
いことが要求される。また、誘電体層はイオンを効率良
く発生させ、絶縁破壊にも耐えられる厚さを必要とする
ため、高い誘電率を有することが要求される。

【０００６】そこで、この種の誘電体層の材料としては
例えば特表昭５７−５０１３４８号公報ではシート状の
マイカを使用したものが開示されている。また、特開平
２−１５３７６０号公報ではシリコーン変性ポリエステ
ルアルキド樹脂中に酸化チタン粉を分散させたペースト
を設け、このペーストをスクリーン印刷によってイオン
フロー静電記録ヘッドの絶縁基板および第１電極の上に
塗布したのち、塗布されたペースト中の溶剤を蒸発させ
て硬化させたものが開示されている。

【０００７】また、誘電体層と第２電極との間を接着す
る接着剤の条件としてはイオンフロー静電記録ヘッドの
動作時に高電圧印加によって発生する熱に耐えることが
できる耐熱性、誘電体層と第２電極との間の熱膨張率の
差によって発生する応力に耐えられる可撓性、イオン発
生による放電に強い耐コロナ放電性等が要求されるとと
もに、イオンフロー静電記録ヘッドの組立作業時に作用
する引っ張りせん断力に耐えられる高接着力が要求され
る。

【０００８】そして、この種の接着剤としては特表昭５
７−５０１３４８号公報ではシリコーン系感圧粘着剤を
用いたものが開示され、特公昭６１−２９２７４号公報
ではエポキシ系接着剤を用いたものが開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】特表昭５７−５０１３
４８号公報のように誘電体層に第２電極を固着する手段
として有機ポリシロキサン系、あるいはアクリル系の粘
着剤を用いた場合には粘着力のみで、誘電体層の表面と
第２電極の表面との間を固定するようになっている。

【００１０】しかしながら、誘電体層の表面と第２電極
１本毎の接着面積は数平方ミリ程度の微小面積であるの
で、イオンフロー静電記録ヘッドの組立作業時に誘電体
層の表面と第２電極の表面との間の接着面に引っ張りせ
ん断力が作用したり、或いはイオンフロー静電記録ヘッ
ドの使用中の発熱を受けた場合に誘電体層の表面と第２
電極の表面との間の微小面積の接着面を粘着剤の粘着力
のみで位置ずれが起こらぬように固定するには接着力不
足となり、イオンフロー静電記録ヘッド全体の耐久性が
不足するおそれがある。

【００１１】そこで、例えば特公昭６１−２９２７４号
公報に開示されているように接着力が大きく、熱的にも
強いエポキシ系接着剤、あるいは嫌気性アクリル系接着
剤やシリコーン系接着剤を使用することが考えられてい
る。

【００１２】しかしながら、上記の各接着剤は誘電体層
に対して低誘電率であるため、上記のいずれの接着剤を
使用した場合でも、イオンフロー静電記録ヘッドの動作
時にはイオンの発生を妨げたり、電気特性のばらつきに
よるイオン発生のばらつきが発生するおそれがある。

【００１３】そのため、このようなイオンフロー静電記
録ヘッドの動作時におけるイオンの発生を妨げたり、電
気特性のばらつきによるイオン発生のばらつきを防ぐた
めには第２電極の開口部内に露出状態で配置されている
粘着剤や接着剤を機械的に除去したり、或いはアルコー
ルやエーテル、シリコーン溶解剤等により溶解して完全
に除去する必要がある。

【００１４】しかしながら、第２電極に形成されている
多数の微小な開口部内の粘着剤や接着剤を除去する作業
は難かしいので、第２電極の各開口部内に除去むらや除
去残りが起こるおそれがある。また、第２電極の各開口
部内の接着剤を完全に除去する作業には長時間を要し、
その作業能率が悪い問題もある。

【００１５】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、接着剤を用いずに第２電極を誘電体層
に固着することができ、第２電極の各開口部内の接着剤
層を除去する作業を省略して製造工程を短縮することが
できるうえ、イオン発生のばらつきを防止して均一な放
電特性を得ることができる高画品質なイオンフロー静電
記録ヘッドの製造方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本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電極と交差する方向に延設さ
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
開口部が形成された第３電極と、前記第１電極と第２電
極との間に設けられた誘電体層と、前記第２電極と第３
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絶縁体層とを備えたイオンフロ
ー静電記録ヘッドの本体を製造するイオンフロー静電記
録ヘッドの製造方法において、高誘電率セラミック粉末
を充填し、シリコーンワニスをバインダーとする誘電体
ペーストを前記絶縁基板上およびこの絶縁基板上に積層
された前記第１電極の上に塗布する誘電体ペースト積層
工程と、前記誘電体ペーストを半硬化させたのち、この
半硬化した誘電体ペースト表面の粘着性の固着面上に前
記第２電極を接合する第２電極接合工程と、前記第２電
極の接合後、前記誘電体ペーストを完全に硬化させて前
記誘電体層上に前記第２電極を固着する第２電極固着工
程とを設けたものである。

【００１７】

【作用】イオンフロー静電記録ヘッド本体の製造時には
耐熱性、耐コロナ放電性、電気絶縁性、耐薬品性などに
優れ、半硬化状態ではシリコーン系感圧粘着剤より強い
粘着性を持っているシリコーンワニスをバインダーと
し、高誘電率セラミック粉末を充填した誘電体ペースト
を絶縁基板上および第１電極の上に塗布し、この誘電体
ペーストが半硬化状態の時に第２電極を固着し、この後
に誘電体ペーストの完全硬化を行なうことにより、誘電
体層と第２電極との間にイオン発生を妨げる接着剤層が
なくなるうえ、第２電極の開口部内の接着剤を除去する
工程を不要にすることができ、第２電極の開口部内の除
去むらや除去残りを防止して製造時間が短縮でき、かつ
イオン発生がしやすく、放電を均一化して高画品質化を
図ることができる。さらに、誘電体ペーストを完全硬化
させて形成された誘電体層によってイオン発生時の発熱
やコロナ放電、あるいは後工程で使用されるエッチング
液に対して優れた耐食性を得るようにしたものである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１お
よび図２を参照して説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は静
電記録装置で使用されるイオンフロー静電記録ヘッド１
の要部の概略構成を示すもので、２はイオンフロー静電
記録ヘッド１の絶縁基板である。

【００１９】この絶縁基板２上にはイオン発生用の複数
の第１電極３…が設けられている。これらの複数の第１
電極３…は一方向に向けて略平行に並設されている。ま
た、絶縁基板１上には第１電極３…の並設面側にこれら
の第１電極３…を埋設する状態で誘電体層４が設けられ
ている。

【００２０】また、誘電体層４の表面の固着面５には複
数の第２電極６…が固着されている。この場合、複数の
第２電極６…は誘電体層４における絶縁基板２とは反対
側の面に第１電極３…と交差する方向に並設されてお
り、第１電極３…と第２電極６…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６…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６ａ…が形
成されている。

【００２１】また、誘電体層４の第２電極６…の並設面
側にはこれらの第２電極６…を埋設する状態で絶縁体層
７が設けられている。この絶縁体層７には第２電極６…
の各開口部６ａ…と対応する部位に開口部７ａ…が形成
されている。

【００２２】さらに、絶縁体層７の表面には帯状の第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
３…と第２電極６…とのマトリックスと対応する部位に
開口部８ａ…が形成されている。この第３電極８の開口
部８ａ…は絶縁体層７の開口部７ａ…および第２電極６
…の開口部６ａ…と連通されてイオンフロー静電記録ヘ
ッド１のイオン流通過口９…が形成されている。

【００２３】そして、イオンフロー静電記録ヘッド１の
動作時には印字信号にもとづいて第１電極３…と第２電
極６…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３…と第２電極
６…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６…の開口
部６ａ…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６…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６…の開口部６ａ…内の近傍部位に発生したイオン
から抽出される。そして、抽出されたイオンは絶縁体層
７の開口部７ａ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３…および第２電極６…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。

【００２４】次に、図１（Ａ），（Ｂ）のイオンフロー
静電記録ヘッド１の製造方法について詳細に説明する。
まず、絶縁基板２上に第１電極３…が形成される。この
場合、絶縁基板２は例えば厚さ１００μｍ程度の合成樹
脂材料、例えばポリイミド等のフレキシブル基板（ＦＰ
Ｃ）が使用される。そして、この絶縁基板２上に厚さ９
μｍの銅箔が貼着されたのち、エッチング加工でパター
ニングし、第１電極３…が形成される。

【００２５】また、絶縁基板２上に第１電極３…を形成
した後、絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および
第１電極３…上に誘電体層４が形成される。この誘電体
層４の形成時には予めバインダーとしてのシリコーンワ
ニス、例えばＥＳ−１００１Ｎ（信越化学社商品名）
に、高誘電率セラミック粉末、例えば酸化チタン粉をワ
ニスに対して７０ｗｔ％となるように希釈溶剤カービト
ールアセテイトとを徐々に加えて電動撹拌機あるいはボ
ールミルなどの混練機で混練してペースト状にした誘電
体ペーストを作成する。そして、この誘電体ペーストを
第１電極３…のパターン間の絶縁基板２上および第１電
極３…上にスクリーン印刷法で膜厚３０μｍになるよう
に塗布する（誘電体ペースト積層工程）。

【００２６】さらに、誘電体ペーストの塗布後、１００
℃で５分間加熱し、誘電体ペースト中に含有する溶剤を
揮発、除去するとともに、シリコーンレジンを半硬化さ
せて、表面に粘着性を持った誘電体層４を図２（Ａ）に
示すように形成する。

【００２７】続いて、この誘電体層４の表面の固着面５
上には第２電極６…が固着される。この第２電極６…は
予め厚さ３０μｍのステンレス箔をフォトエッチング等
で複数の第２電極６…および各第２電極６の開口部６ａ
…の電極パターンがそれぞれパターニングされた電極板
によって形成されている。そして、この第２電極６…の
電極板は図２（Ｂ）に示すように第２電極６…の各開口
部６ａ…を複数の第１電極３…に位置合わせした状態
で、半硬化状態の誘電体層４の固着面５上にかぶせら
れ、圧着して接合される（第２電極接合工程）。

【００２８】さらに、誘電体層４と第２電極６…との接
合後、誘電体層４を１５０℃で５時間加熱することによ
り、誘電体ペーストが完全に硬化されて図２（Ｃ）に示
すように誘電体層４上に第２電極６…が固着される（第
２電極固着工程）。

【００２９】次に、この第２電極６…およびこの第２電
極６…の各開口部６ａ…内の誘電体層４の上に絶縁体層
７を形成する例えば厚さ１００μｍ程度の感光性絶縁フ
ィルム（ソルダーレジスト）を真空ラミネートする。さ
らに、この感光性絶縁フィルムに露光・現像等のフォト
エッチング処理を施して複数の第２電極６…の開口部６
ａ…と対応した開口部７ａを形成する。

【００３０】また、このように形成された絶縁体層７の
上に例えば厚さ３０μｍ程度のステンレス箔に第２電極
６…の開口部６ａ…と対応した開口部８ａ…が形成され
た第３電極８が接合される。この場合、第３電極８は絶
縁体層７との接合面側における開口部８ａ…を除く部分
に粘着剤が塗布され、加熱硬化される。そして、この第
３電極８はその開口部８ａ…を第２電極６…の開口部６
ａ…と対応させた状態で位置決めして重ね合わされるこ
とにより、イオンフロ−静電記録ヘッド１が製造され
る。

【００３１】なお、第３電極８を絶縁体層７の上に積層
する手段として粘着剤を用いたが、両面テープを用いて
も良い。さらに、単に重ね合わせた第３電極８の上か
ら、片面テープで絶縁体層７に貼付けても良い。

【００３２】そこで、上記構成のものにあってはイオン
フロー静電記録ヘッド１の誘電体層４を形成する誘電体
ペースト中にバインダーとして含有させたシリコーンワ
ニスはシリコーン粘着剤のタッキファイヤー（粘着性付
与）成分として使用されるように、半硬化状態ではシリ
コーン系感圧粘着剤より強い粘着性を持っているので、
誘電体層４が半硬化状態の時に第２電極６…を固着し、
この後に誘電体層４の誘電体ペーストの完全硬化を行な
うことにより、第２電極６…を誘電体層４の固着面５上
に強固に固着することができる。

【００３３】そのため、第２電極６…を誘電体層４に固
着する際に従来、必要になっていたイオン発生を妨げる
接着剤層を省略して第２電極６…の各開口部６ａ…内の
接着剤を除去する工程を不要にすることができるので、
イオンフロー静電記録ヘッド１の製造時間を短縮するこ
とができる。

【００３４】さらに、第２電極６…の各開口部６ａ…内
に従来のような接着剤の除去むらや除去残りが生じるお
それがないので、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作
時にはイオンを発生しやすく、均一な放電を得ることが
でき、画像の高画品質化を図ることができる。

【００３５】また、イオンフロー静電記録ヘッド１の誘
電体層４を形成する誘電体ペースト中にバインダーとし
て含有させたシリコーンワニスは一般的に、耐熱性、耐
コロナ放電性、電気絶縁性、耐薬品性などに優れている
ので、誘電体ペーストを完全硬化させて形成された誘電
体層４によってイオンフロー静電記録ヘッド１の動作時
にイオン発生時の発熱やコロナ放電対して優れた耐久性
を得ることができるとともに、イオンフロー静電記録ヘ
ッド１の製造時の後工程で使用されるエッチング液に対
して優れた耐食性を得ることができる。

【００３６】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。これは、イオンフロー静電記録ヘッド１の誘電体
層４を形成する誘電体ペーストを変更したものである。
すなわち、この実施例ではバインダーのシリコーンワニ
スとしてＳＲ２４０６（東レ・ダウコーニング社商品
名）を使用し、希釈溶剤としてトルエンを用い、高誘電
率セラミック粉末として酸化チタン粉をバインダーに対
し７０ｗｔ％を加え混練してペースト状にした誘電体ペ
ーストを作成する。

【００３７】そして、この誘電体ペーストを第１電極３
…のパターン間の絶縁基板２上および第１電極３…上に
スクリーン印刷法で膜厚３０μｍになるように塗布した
後、１００℃で１時間加熱し、誘電体ペースト中に含有
する溶剤を揮発、除去するとともに、シリコーンレジン
を半硬化させて、誘電体ペーストの表面に粘着性を持っ
た固着面５を形成する。

【００３８】次に、予めパターニングしてある第２電極
６…の接着面に、図３（Ａ）に示すように、ＳＲＸ６７
（東レ・ダウコーニング社商品名）をトルエンで０．５
ｗｔ％に希釈した硬化促進剤１１を塗布する。

【００３９】さらに、塗布された硬化促進剤１１を常温
で乾燥させたのち、この第２電極６…の硬化促進剤１１
の塗布面を誘電体層４にかぶせ、圧着し、図３（Ｂ）に
示すように、誘電体層４の固着面５上に第２電極６…を
接合する。この状態で、半硬化状態の誘電体ペーストを
１５０℃で２時間加熱して完全に硬化させることによ
り、誘電体層４上に第２電極６…が固着される。他の工
程は、第１の実施例と同様である。

【００４０】そこで、上記構成のものにあっては第２電
極６…に塗布された硬化促進剤１１との接触によって誘
電体層４の固着面５の硬化を短時間で進ませることがで
きるので、第２電極６…を誘電体層４の固着面５に接合
させた後、半硬化状態の誘電体層４が完全硬化するまで
の間に、何らかの原因で外力を受け、第２電極６…が正
規の固着位置から移動してずれるおそれが少ない。

【００４１】さらに、第１の実施例と同様に、誘電体層
４と第２電極６…との間にイオン発生を妨げる接着剤層
が不要になると同時に、接着剤を除去する工程が不要に
なるため、イオンフロ−静電記録ヘッド１の製造時間を
短縮することができるとともに、イオンフロ−静電記録
ヘッド１の動作時にはイオン発生がしやすく、均一な放
電を得ることができ、画像の高画品質化を図ることがで
きる。

【００４２】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではない。例えば、誘電体ペーストは誘電率の大き
い無機物微粉末を溶剤を含むシリコーンワニス中に分散
させたペースト状のもので、誘電体粉末としては、酸化
チタン以外にも、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛等を
用いることができる。

【００４３】また、有機高分子材料のシリコーンワニス
を溶解する有機溶剤としてはカービトールアセテイト、
トルエン以外にも、キシレン等の有機溶剤を用いること
ができる。さらに、その他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。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば高誘電率セラミック粉末
を充填し、シリコーンワニスをバインダーとする誘電体
ペーストを絶縁基板上およびこの絶縁基板上に積層され
た第１電極の上に塗布する誘電体ペースト積層工程と、
誘電体ペーストを半硬化させたのち、この半硬化した誘
電体ペースト表面の粘着性の固着面上に第２電極を接合
する第２電極接合工程と、第２電極の接合後、誘電体ペ
ーストを完全に硬化させて誘電体層上に第２電極を固着
する第２電極固着工程とを設けたので、接着剤を用いず
に第２電極を誘電体層に固着することができ、第２電極
の各開口部内の接着剤層を除去する作業を省略して製造
工程を短縮することができるうえ、イオン発生のばらつ
きを防止して均一な放電特性を得ることができ、画質の
高画品質化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施例を示すもので、
（Ａ）はイオンフロ−静電記録ヘッドの概略構成を示す
要部の縦断面図、（Ｂ）はイオンフロ−静電記録ヘッド
の断面斜視図。

【図２】 イオンフロー静電記録ヘッドの製造作業を説
明するもので、（Ａ）は第１電極および絶縁基板上に誘
電体ペーストを積層させた状態を示す要部の縦断面図、
（Ｂ）は誘電体層上に第２電極を接合する第２電極の接
合工程を示す要部の縦断面図、（Ｃ）は第２電極を誘電
体層に固着させた状態を示す要部の縦断面図。

【図３】 この発明の第２の実施例を示すもので、
（Ａ）は誘電体層上に第２電極を接合する第２電極の接
合工程を示す要部の縦断面図、（Ｂ）は第２電極を誘電
体層に固着させた状態を示す要部の縦断面図。

【符号の説明】

２…絶縁基板，３…第１電極，４…誘電体層，５…固着
面，６…第２電極，６ａ，７ａ，８ａ…開口部，７…絶
縁体層，８…第３電極。

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電極と交差する方向に延設され、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電極との間に設けられた誘
   電体層と、前記第２電極と第３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
   絶縁体層とを備えたイオンフロー静電記録ヘッドの本体
   を製造するイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法にお
   いて、高誘電率セラミック粉末を充填し、シリコーンワ
   ニスをバインダーとする誘電体ペーストを前記絶縁基板
   上およびこの絶縁基板上に積層された前記第１電極の上
   に塗布する誘電体ペースト積層工程と、前記誘電体ペー
   ストを半硬化させたのち、この半硬化した誘電体ペース
   ト表面の粘着性の固着面上に前記第２電極を接合する第
   ２電極接合工程と、前記第２電極の接合後、前記誘電体
   ペーストを完全に硬化させて前記誘電体層上に前記第２
   電極を固着する第２電極固着工程とを設けたことを特徴
   とするイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法。