JPH058436A - イオンフロー静電記録ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、製造作業を容易化して歩留りの向上
およびコスト低下を図るとともに、高温長時間の加熱処
理を必要とせずに誘電体層を成形することができ、製造
作業時間を短縮して高精細な画像形成を可能にすること
を最も主要な特徴とする。 【構成】セラミック粉末を分散した紫外線硬化型接着剤
が誘電体ペースト２１として絶縁基板７における各第１
電極４間の間隙部上および第１電極４上に塗布され、紫
外線硬化されて形成された誘電体層６を設けたことを特
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記録装置で使
用されるイオンフロー静電記録ヘッドに関する。

【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】図３および図４は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接着剤によって固着され
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を形成することができ
る。

【００１０】ところで、イオンフロー静電記録ヘッド１
の誘電体層６を形成する誘電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、イオンの発生を効率よく行なわせるために、
絶縁破壊に耐える十分な厚さを必要とするとともに、誘
電率の高いものが要求される。

【００１１】例えば、特表昭57-501348 号公報ではこの
誘電体層６を形成する誘電物質としてマイカが用いら
れ、有機ポリシロキサン系の粘着剤により、第１電極４
…に固着されている。ここで用いられるマイカは、シー
ト状で厚さは非常に薄いものとなっている。

【００１２】また、近年では例えば、特開平2-153760号
公報のように誘電体層６としてマイカの代わりに無機充
填材入りシリコーン改質アルキド樹脂といったペースト
状の誘電物質をフレキシブル基板上に塗布し、加熱硬化
する方法も提唱されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
表昭57-501348 号公報のように誘電物質として用いられ
ているマイカの厚さは例えば２０μｍ以下程度であり、
非常に薄く脆いので、割れ易い問題がある。そのため、
静電記録ヘッド１の製造作業の途中でこのマイカが破損
するおそれがあるので、静電記録ヘッド１の製造全工程
において十分な取扱いの注意が必要になる問題があっ
た。また、静電記録ヘッド１の製造作業中にマイカを第
１電極４…に貼りつける面倒な作業工程が必要となるの
で、静電記録ヘッド１の製造作業が難しくなる問題があ
った。

【００１４】さらに、マイカは天然物であるため、均一
で安定な品質を得にくいうえ、任意の形状の材料を得る
ことは非常に困難なので、コスト高になり、イオンフロ
ー静電記録ヘッド１の安定供給とコスト面で大きな問題
がある。

【００１５】また、特開平2-153760号公報のように無機
充填剤入りシリコーン改質アルキド樹脂をペースト状に
した誘電物質ペーストを第１電極４…上に直接塗布し、
硬化させる方法を採用した場合には誘電物質ペーストを
塗布したのち、高温状態で長時間の乾燥、硬化作業が必
要になるので、誘電体層６の製造作業時間が長くなる問
題があった。

【００１６】さらに、誘電体層６の製造作業時に高温長
時間の加熱処理を行なった場合には使用する部材の変形
がおきたり、膨張収縮差によって積層された絶縁基板
７、第１電極４…、誘電体層６の積層体がそったり、硬
化した誘電体層６にひび割れが起きる等の問題があるの
で、均一にイオンを発生できない部分が存在したり、漏
電現象が起きてしまうおそれがある。そのため、イオン
フロー静電記録ヘッド１の動作時に高精細な画像が得ら
れないという問題が生じる問題があった。

【００１７】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、製造作業を容易化して歩留りの向上お
よびコスト低下を図ることができるとともに、製造作業
時に高温長時間の加熱処理を必要とせずに誘電体層を成
形することができ、製造作業時間を短縮して高精細な画
像形成が可能なイオンフロー静電記録ヘッドを提供する
ことにある。

【００１８】

【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、前記第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電極と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
イオンフロー静電記録ヘッドにおいて、セラミック粉末
を分散した紫外線硬化型接着剤が誘電体ペーストとして
前記絶縁基板における前記各第１電極間の間隙部上およ
び前記第１電極上に塗布され、紫外線硬化されて形成さ
れた前記誘電体層を設けたものである。

【００１９】

【作用】上記構成によれば誘電体層の製造時にはセラミ
ック粉末を分散した紫外線硬化型接着剤を誘電体ペース
トとして絶縁基板における各第１電極間の間隙部上およ
び第１電極上に塗布し、塗布された誘電体ペーストに紫
外線を照射して誘電体ペーストの表面を硬化させる。こ
の場合、誘電体ペースト表面の硬化部分によって誘電体
ペーストの硬化部分の内側を外気と遮断させることによ
り、この硬化部分の内側部分を自然硬化、或いは短時間
の加熱で硬化可能にして誘電体層の製造作業時間の短
縮、および誘電体層の製造作業時における高温長時間の
加熱処理を防止して周囲部の熱破損の防止を図る。さら
に、塗布された誘電体ペーストに紫外線が照射されて表
面が硬化された誘電体ペーストの塗布層は柔軟性があ
り、製造工程中の破損を防止できることにより、マイカ
のように取扱いに注意を要する誘電物質を使用する場合
に比べて誘電体層の製造作業の容易化を図り、かつ面倒
なマイカの貼りつけ作業工程を不要にすることにより、
その作業性の一層の向上を図るようにしたものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１および図
２を参照して説明する。なお、図１および図２中で、図
３および図４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。

【００２１】すなわち、この実施例ではイオンフロー静
電記録ヘッド１の絶縁基板７は例えば厚さ５０μｍ程度
のポリイミド樹脂製のフレキシブル基板（ＦＰＣ）によ
って形成されている。

【００２２】また、この絶縁基板７上の第１電極４…は
例えば厚さ１８μｍ程度の銅箔によって形成されてい
る。この場合、第１電極４…の製造時には例えば予め絶
縁基板７上に貼着された銅箔にエッチング加工等の手段
によって所定の第１電極４…のパターンがパターニング
されて第１電極４…が形成されている。

【００２３】また、誘電体層６はセラミック粉末を分散
した紫外線硬化型接着剤が誘電体ペースト２１として絶
縁基板７における各第１電極４間の間隙部上および第１
電極４上に塗布されたのち、紫外線照射によって硬化さ
れて形成されている。

【００２４】ここで、誘電体層６の製造時にはセラミッ
ク粉末を分散した紫外線硬化型接着剤によって形成され
た誘電体ペースト２１を予め準備する。この誘電体ペー
スト２１は例えばバインダーとしてアクリル系紫外線硬
化型嫌気性付与接着剤を用い、これにシランカップリン
グ処理を施した酸化チタンを徐々に加え、乳鉢および乳
棒が内蔵された電動式混練機により混合して形成され
る。この場合、粉体の含有量は８２wt．％である。

【００２５】次に、減圧脱泡装置によって脱泡作業が行
なわれる。なお、誘電体ペースト２１のバインダーはシ
リコーン系紫外線硬化型接着剤でも適用可能である。そ
して、この誘電体ペースト２１を図２に示すように絶縁
基板７における各第１電極４間の間隙部上および第１電
極４…上に例えばスクリーン印刷で印刷したのち、図示
しない紫外線ランプ（８０Ｗ／ｃｍ）に通電し、この紫
外線ランプから放射される紫外線を印刷された誘電体ペ
ースト２１に例えば照射距離１５ｃｍで、３０分間照射
する。この紫外線照射によって、誘電体ペースト２１の
表面部分が硬化される。このとき、誘電体ペースト２１
の表面硬化部分の内側部分は嫌気性成分によって自然硬
化され、厚さ３５μｍ程度の誘電体層６が形成される。

【００２６】また、誘電体層６上の第２電極５は予め例
えば厚さ３０μｍ程度のステンレス箔がエッチング等で
パターニングされて複数の第２電極５…および各第２電
極５の開口部５ａ…が形成されたもので、シリコーン系
接着剤によって誘電体層６側に接着されている。この第
２電極５の接着作業時にはシリコーン系接着剤を第２電
極５における誘電体層６との接触面側に均一に塗布した
のち、図１に示すように複数の第１電極４…と各第２電
極５の開口部５ａ…とを対応させて位置決めした状態
で、誘電体層６上に配置し、軽く加圧して第２電極５を
誘電体層６上に固定する。

【００２７】さらに、絶縁体層９は第２電極５上に感光
性絶縁フィルム（ソルダーレジスト）を真空ラミネート
して形成される。この絶縁体層９の形成後、この絶縁体
層９にフォトリソグラフィーにより、第２電極５…の開
口部５ａ…と対応する位置に開口部９ａ…が形成され
る。

【００２８】また、第３電極８は絶縁体層９の開口部９
ａ…の形成後、この絶縁体層９の上に接合される。この
場合、第３電極８にはイオン流通過用の開口部８ａ…が
予め形成されている。そして、絶縁体層９の上に第３電
極８を接合させる接合作業時には絶縁体層９の開口部９
ａ…と第３電極８の開口部８ａ…とを位置合わせした状
態で第３電極８を絶縁体層９上に重ね合わせることによ
り、イオンフロー静電記録ヘッド１が製造される。この
場合、第３電極８と絶縁体層９とは例えば粘着剤や両面
テープで貼り合わせる他、第３電極８上から片面テープ
で絶縁体層９へ貼り付けても良い。

【００２９】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６の製造時にはセラ
ミック粉末を分散した紫外線硬化型接着剤を誘電体ペー
スト２１として絶縁基板７における各第１電極４間の間
隙部上および第１電極４上に塗布し、塗布された誘電体
ペースト２１に紫外線を照射して誘電体ペースト２１の
表面を硬化させたので、誘電体ペースト２１の表面の硬
化部分によって誘電体ペースト２１の硬化部分の内側を
外気と遮断させることにより、この硬化部分の内側部分
を自然硬化させることができる。そのため、誘電体層６
の製造作業時間の短縮、および誘電体層６の製造作業時
における高温長時間の加熱処理を防止して周囲部の熱破
損の防止を図ることができる。

【００３０】また、誘電体層６の成形素材としてマイカ
等の天然物を格別に使用する必要がないので、マイカ等
の天然物を使用する場合に比べて誘電体層６の品質の均
一化および安定化を図ることができるとともに、コスト
低下を図ることができ、イオンフロー静電記録ヘッド１
の安定供給を図ることができる。

【００３１】さらに、塗布された誘電体ペースト２１に
紫外線が照射されて表面が硬化された誘電体ペースト２
１の塗布層は柔軟性があるので、イオンフロー静電記録
ヘッド１の製造工程中の誘電体層６の破損を防止するこ
とができる。そのため、マイカのように取扱いに注意を
要する誘電物質を使用する場合に比べて誘電体層６の製
造作業の容易化を図り、かつ面倒なマイカの貼りつけ作
業工程を不要にすることにより、その作業性の一層の向
上を図ることができる。

【００３２】また、誘電体層６の成形作業時には従来の
ような長時間の高温処理を不要とすることができるの
で、長時間の高温処理によって絶縁基板７、第１電極４
…、誘電体層６の積層体２４が変形したり、或いは熱膨
張差によって積層体２４の反りが発生したり、硬化した
誘電体層６にひび割れが起きることを防止でき、イオン
フロー静電記録ヘッド１を精度よく製造することがで
き、歩留まりの向上を図ることができる。

【００３３】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。本実施例ではイオンフロー静電記録ヘッド１の絶
縁基板７は例えば厚さ７５μｍ程度のポリイミド樹脂製
のフレキシブル基板（ＦＰＣ）によって形成されてい
る。

【００３４】また、この絶縁基板７上には予め銅箔が貼
着され、この銅箔にエッチング加工等の手段によって所
定の第１電極４…のパターンがパターニングされて第１
電極４…が形成されている。

【００３５】また、誘電体層６を形成する誘電体ペース
ト２１はバインダーとしてカチオン重合型紫外線硬化型
エポキシ接着剤を用い、これにシランカップリング処理
をした酸化チタンを徐々に加え、乳鉢および乳棒が内蔵
された電動式混練機により混合して形成される。この場
合、粉体の含有量は８５wt．％である。

【００３６】次に、減圧脱泡装置によって脱泡作業が行
なわれる。そして、この誘電体ペースト２１を絶縁基板
７における各第１電極４間の間隙部上および第１電極４
…上に例えばスクリーン印刷で印刷したのち、図示しな
い紫外線ランプ（８０Ｗ／ｃｍ）に通電し、この紫外線
ランプから放射される紫外線を印刷された誘電体ペース
ト２１に例えば照射距離１５ｃｍで、３０分間照射す
る。この紫外線照射によって、誘電体ペースト２１の表
面部分が硬化される。

【００３７】続いて、短時間の加熱、例えば１５０℃、
１５分間の加熱で誘電体ペースト２１の表面硬化部分の
内側部分を完全に硬化させ、所定の厚さの誘電体層６が
形成される。

【００３８】また、誘電体層６の形成後は第１の実施例
と同様の手順によって誘電体層６上の第２電極５、絶縁
体層９、第３電極８が順次積層され、イオンフロー静電
記録ヘッド１が製造される。

【００３９】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６の製造時にはバイ
ンダーとしてカチオン重合型紫外線硬化型エポキシ接着
剤を用い、これにシランカップリング処理をした酸化チ
タンを徐々に加え、混合して誘電体ペースト２１を形成
し、この誘電体ペースト２１を絶縁基板７における各第
１電極４間の間隙部上および第１電極４…上に例えばス
クリーン印刷で印刷したのち、図示しない紫外線ランプ
から紫外線を照射させることによって、誘電体ペースト
２１の表面部分を硬化させることができる。この場合、
紫外線が当たらなかった部分も若干の暗反応によって硬
化が進み、続いて例えば１５０℃、１５分間程度の短時
間の加熱によって誘電体ペースト２１の表面硬化部分の
内側部分を完全に硬化させることができる。

【００４０】そのため、この場合も絶縁基板７における
各第１電極４間の間隙部上および第１電極４…上に塗布
された誘電体ペースト２１に紫外線が照射されて表面が
硬化された誘電体ペースト２１の塗布層は柔軟性がある
ので、イオンフロー静電記録ヘッド１の製造工程中の誘
電体層６の破損を防止することができる。したがって、
この場合も第１の実施例と同様にマイカのように取扱い
に注意を要する誘電物質を使用する場合に比べて誘電体
層６の製造作業の容易化を図り、かつ面倒なマイカの貼
りつけ作業工程を不要にすることにより、その作業性の
一層の向上を図ることができる。

【００４１】さらに、紫外線の照射によって誘電体ペー
スト２１の表面部分を硬化させた際に、紫外線が当たら
なかった部分も若干の暗反応によって硬化が進み、続い
て例えば１５０℃、１５分間程度の短時間の加熱によっ
て誘電体ペースト２１の表面硬化部分の内側部分を完全
に硬化させるようにしたので、誘電体層６の成形作業時
に従来のような長時間の高温処理を不要とすることがで
きる。そのため、従来のように長時間の高温処理によっ
て絶縁基板７、第１電極４…、誘電体層６の積層体２４
が変形したり、或いは熱膨張差によって積層体２４の反
りが発生したり、硬化した誘電体層６にひび割れが起き
ることを防止でき、イオンフロー静電記録ヘッド１を精
度よく製造することができ、歩留まりの向上を図ること
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。

【００４２】

【発明の効果】本発明によればセラミック粉末を分散し
た紫外線硬化型接着剤が誘電体ペーストとして絶縁基板
における各第１電極間の間隙部上および第１電極上に塗
布され、紫外線硬化されて形成された誘電体層を設けた
ので、製造作業を容易化して歩留りの向上およびコスト
低下を図ることができるとともに、製造作業時に高温長
時間の加熱処理を必要とせずに誘電体層を成形すること
ができ、製造作業時間を短縮して高精細な画像を形成す
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
記録ヘッドの要部構成を示す縦断面図。

【図２】 誘電体ペーストの塗布状態を示す要部の縦断
面図。

【図３】 イオンフロー静電記録ヘッドの要部の概略構
成を示す縦断面図。

【図４】 図３のＡ−Ａ線断面図。

【符号の説明】

４…第１電極，５…第２電極，５ａ、８ａ、９ａ…開口
部，６…誘電体層，７…絶縁基板，８…第３電極，９…
絶縁体，１１…イオン流通過口，２１…誘電体ペース
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【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、前記第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電極と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ー静電記録ヘ
   ッドにおいて、セラミック粉末を分散した紫外線硬化型
   接着剤が誘電体ペーストとして前記絶縁基板における前
   記各第１電極間の間隙部上および前記第１電極上に塗布
   され、紫外線硬化されて形成された前記誘電体層を設け
   たことを特徴とするイオンフロー静電記録ヘッド。