JPH0596776A - イオンフロ−静電記録ヘツドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スクリ−ン印刷時に生ずるメッシュ痕がなく、
かつ均一な膜厚を有する誘電体層を形成可能な、イオン
フロ−静電記録ヘッドの製造方法を提供すること目的と
する。 【構成】絶縁基板上に、第１の電極を挟むように一対
の、又は第１の電極に対応する開口部を有する、均一な
膜厚の薄板状スペ−サ部材を載置する工程、第１の電極
の外側の絶縁基板上、又はスペ−サ部材上に、バインダ
−に誘電体粉末を分散してなる誘電体ペ−ストを置く工
程、エッジ部が一対のスペ−サ部材の間の空隙部又は開
口部を跨ぐように前記スペ−サ部材上に配置された、直
線状エッジ部を有する塗布部材を、第１の電極と平行に
移動し、誘電体ペ−ストを絶縁基板及び第１の電極上に
印刷する工程、及び得られた誘電体ペ−スト層を熱処理
して誘電体層を形成する工程を具備することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電荷移動像形成装置に
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】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フロ−静電記録ヘッドは、図１０
に示すように、誘電体層６３と、この誘電体層６３の一
方の側に固着され、第１の方向に伸びる複数の第１の電
極６２と、誘電体層６３の他方の側に固着され、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６４と
を具備を固着してなり、第１の電極６２と第２の電極６
４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６２と第２の電極６４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６４
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、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】このようなイオンフロ−静電記録ヘッドに
用いられる誘電体層６３を形成する誘電物質は、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。このような誘電物質としては、以前か
らマイカが用いられ、有機ポリシロキサン系の接着剤に
より電極に固着させている。

【０００５】しかし、近年、例えば特開平２−１５３７
６０号公報に示す例では、誘電物質として、マイカの代
わりにシリコ−ン変性ポリエステルアルキド樹脂中に酸
化チタンやチタン酸バリウムを分散させ、ペ−スト状に
したものが用いられ、これを塗布し、加熱硬化させてい
る。また、このペ−ストの好ましい塗布方法として、ス
クリ−ン印刷法が挙げられている。

【０００６】ここで、スクリ−ン印刷について、図１１
及び図１２を参照して簡単に説明する。図１１は、スク
リ−ン印刷の概念を示す断面図、図１２はスクリ−ンの
メッシュとペ−スト材料との関係を示す拡大図である。
図１１において、定盤７９上には被印刷物７２が載置さ
れている。この被印刷物７２にほぼ平行に、スクリ−ン
７１が被印刷物７２と一定の間隔をもって固定されてい
る。この間隔は、スクリ−ン７１の有する弾性により変
形し得る範囲に維持されている。

【０００７】スクリ−ン７１の格子状のメッシュ７５
の、被印刷物７２に対面する側に、エマルジョン７６が
貼られ、印刷を施したい部分のエマルジョンに対し、開
口部７８が設けられている。スクリ−ン７１の上にはペ
−スト材料７４が置かれている。また、スクリ−ン７１
の上にはウレタンゴム等からなる弾性スキ−ジ７３が配
置されており、この弾性スキ−ジ７３により、スクリ−
ン７１が変形して被印刷物７２に接するまで、スクリ−
ン７１に印圧をかけながら、ペ−スト材料７４を掻き延
ばすことにより、スクリ−ン印刷が行なわれる。

【０００８】即ち、ペ−スト材料７４は、メッシュ７５
の開口部７８を通して被印刷物７２の表面に付着する。
スクリ−ン７１は、弾性スキ−ジ７３の通過後、テンシ
ョンにより順次被印刷物７２から離れ、被印刷物７２上
にはペ−スト材料７４が残されて、印刷が完了する。印
刷されたペ−スト材料７４の厚みは、メッシュ７５の厚
み、エマルジョン７６の厚み、弾性スキ−ジ７３の硬
さ、移動速度、印圧等の因子により変化する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−１５３７６
０号公報に記載されているように、、有機高分子材料、
溶剤、及び希釈用低分子材料からなるバインダ−に無機
の粉体を分散した誘電体ペ−ストを用いる場合には、通
常、スクリ−ン印刷法を用いる。これは、誘電率を上げ
るために無機のフィラ−の含有量を増加させており、粘
度が高く、他の印刷法が適用出来ないためである。

【００１０】しかし、図１０に示すようなイオンフロ−
静電記録ヘッドにおいては、誘電体層が第１の電極と第
２の電極との間に配設された場合、マトリクスに相当す
る部位に形成された誘電体層の厚みにより、静電容量に
変化が生じてしまうが、スクリ−ン印刷法の場合、印
圧、スキ−ジスピ−ド、スキ−ジ硬度、スクリ−ンのテ
ンションの微妙なむら等により、誘電物質の印刷厚みが
微妙に変化してしまう。また、誘電率を上げるために無
機粉体の含有率を増加させていくと、極度のチクソ性を
有するようになり、メッシュを抜けたペ−ストはその形
状をそのまま残し、メッシュ痕が発生し易くなる。従っ
て、各マトリクスにおける誘電体層の厚みが不均一とな
り、イオンの発生量が不均一となるという欠点があっ
た。

【００１１】本発明は、上記事情の下になされ、スクリ
−ン印刷時に生ずるメッシュ痕がなく、かつ均一な膜厚
を有する誘電体層を形成可能な、イオンフロ−静電記録
ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【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絶縁層とを具備するイオンフ
ロ−静電記録ヘッドの製造方法において、絶縁基板上に
第１の電極を形成する工程、前記絶縁基板上に、前記第
１の電極を挟むように一対の、又は前記第１の電極に対
応する開口部を有する、均一な膜厚の薄板状スペ−サ部
材を載置する工程、前記第１の電極の外側の前記絶縁基
板上、又は前記スペ−サ部材上に、バインダ−に誘電体
粉末を分散してなる誘電体ペ−ストを置く工程、エッジ
部が前記一対のスペ−サ部材の間の空隙部又は前記開口
部を跨ぐように前記スペ−サ部材上に配置された、直線
状エッジ部を有する塗布部材を、前記第１の電極と平行
に移動し、前記誘電体ペ−ストを前記絶縁基板及び前記
第１の電極上に印刷する工程、及び得られた誘電体ペ−
スト層を熱処理して誘電体層を形成する工程を具備する
イオンフロ−静電記録ヘッドの製造方法を提供する。本
発明の方法に用いるスペ−サ部材の材質は、ステンレス
の圧延材や、銅箔にニッケルメッキを施したもの等を用
いることが出来る。

【００１３】本発明に用いられる誘電体ペ−ストは、誘
電体粉末、例えば誘電率の大きいセラミック粉末を、有
機高分子材料と、溶剤と、希釈用低分子材料とからなる
バインダ−に分散させたものである。

【００１４】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。
誘電体ペ−スト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。

【００１５】

【作用】本発明の方法においては、誘電体ペ−ストの印
刷工程を、従来のようにスクリ−ン印刷によらずに、ス
ペ−サ部材と、塗布部材とを用いて行っている。即ち、
絶縁基板上の第１の電極の外側に、均一な膜厚を有す
る、薄板又は箔状スペ−サ部材を配置し、この上を、直
線状エッジ部を有する塗布部材を走らせることにより、
第１の電極上に誘電体ペ−スト層を形成している。

【００１６】絶縁基板、スペ−サ部材及び塗布部材の直
線状エッジ部によって形成された空間の面積は、たとえ
絶縁基板の厚みに多少のばらつきがあったとしても、ス
ペ−サ部材は塗布部材の印圧により絶縁基板に追随する
ため、塗布部材の摺動中、常に一定となる。そのため、
極めて均一な膜厚の誘電体ペ−スト層が得られる。ま
た、誘電体ペ−スト層の表面は、塗布部材のエッジ部の
直線性のため、非常に平滑となる。

【００１７】このように、本発明の方法により得られた
誘電体ペ−スト層は、膜厚が均一で、かつ、スクリ−ン
印刷で生じたメッシュ痕がなく、表面が平滑であるた
め、その結果得られたイオンフロ−静電記録ヘッドは、
電気的特性がバラつくことがなく、効率良くイオンを発
生させることが可能である。

【００１８】

【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。

【００１９】図１は、本発明の方法の基本的概念を示す
斜視図、図２は長手方向と垂直な方向で切断した断面
図、及び図３は、長手方向で切断した断面図である。図
１、図２及び図３において、まず、平坦な上面を有する
定盤１の上に、絶縁基板２が載置される。この絶縁基板
２の表面には、絶縁基板２の長手方向にほぼ直線上に、
複数の第１の電極３がほぼ平行に延設されている。第１
の電極３は、例えば厚さ９μｍの銅箔をパタ−ニングす
ることにより得られる。

【００２０】また、絶縁基板２の上には均一な厚みを有
する一対のスペ−サ４が、第１の電極３の両側に、第１
の電極３と平行に載置されている。スペ−サ４は、圧力
に対し厚み方向の形状変化の少ない材質で形成され、か
つ絶縁基板２の厚みの変化に追随するよう、柔軟性を有
しなければならない。更に、スペ−サ４は、第１の電極
３よりも充分長いものとする。スペ−サ４の厚みは、形
成する誘電体ペ−スト層の厚みに応じて適宜選択する事
ができる。

【００２１】まず、以上のように配置された絶縁基板２
の上の、第１の電極３が存在しない延長上の一対のスペ
−サ４の間に、樹脂バインダ−に誘電体粉末を分散させ
た誘電体ペ−スト５を置く。置かれる誘電体ペ−スト５
の量は、第１の電極３を覆うに充分な量である。

【００２２】次に、誘電体ペ−スト５の外側にあるスペ
−サ４の上に、スキ−ズ６を、第１の電極３の延長上を
跨ぐように、かつその陵部がスペ−サ４と接するように
載置する。このスキ−ズ６の陵部は、印圧によっても殆
ど変形を生じない剛体からなり、理想曲線に近付くよう
に精密に作成され、かつ第１の電極３に対しほぼ直角を
なすように配置される。

【００２３】このような状態で、スキ−ズ６を、スペ−
サ４との接触角をほぼ一定に維持しつつ、かつスペ−サ
４に対して垂直に一定の力を加えつつ、第１の電極３に
沿って平行に、スペ−サ４上を一定速度で摺動させる。

【００２４】このとき、厚みが一定のスペ−サ４と絶縁
基板２は、定盤１とスキ−ジ６の陵部とにより圧せら
れ、密着状態となる。その結果、絶縁基板２、スペ−サ
４及びスキ−ジ６の陵部によって一定面積の空間が形成
される。この空間の面積は、たとえ絶縁基板２の厚みに
多少のばらつきがあったとしても、スペ−サ４はスキ−
ジ６の印圧により絶縁基板２に追随するため、スキ−ズ
６の摺動中、常に一定となる。

【００２５】スキ−ズ６の摺動により、誘電体ペ−スト
５は、絶縁基板２上に均一な膜厚で刷り込まれ、第１の
電極３を覆う。このとき、スペ−サ４の間の空間は、通
常のスクリ−ン印刷のようにメッシュが存在しないた
め、刷り込まれた直後の誘電体ペ−スト５の上面は、ス
キ−ズ６の陵部の直線性を反映し、平滑となる。このよ
うにして形成された誘電体ペ−スト層は、希釈用低分子
材料の揮発工程と有機高分子材料の硬化工程を経て、誘
電体層となる。以下、通常の方法により、誘電体層上に
第２の電極を形成し、更に絶縁層及び第３の電極を形成
してイオンフロ−静電記録ヘッドが得られる。次に、本
発明の方法をより具体的に示す例について説明する。

【００２６】図４〜図７は、本発明の一実施例を示す図
である。図４は、定盤１と、この定盤上に載置される絶
縁基板２、複数の第１の電極３及び一対のスペ−サ４を
示す図である。図４に示すように、定盤１の載置面に
は、吸着孔７が多数設けられておりこの吸着孔７から吸
気可能とされている。また、図５は、誘電体ペ−ストの
印刷が行なわれる直前の状態を示す図である。図５に示
す例では、スキ−ズ６は、ホルダ−８内に収容されてい
る。なお図５において参照数字１３は、ホルダ−８を図
示しない圧力部材に取り付けるための取り付けピンを示
す。

【００２７】絶縁基板２を定盤１上に載置し、吸着孔７
から吸気すると、定盤１と絶縁基板２との境界部に負圧
が発生し、絶縁基板２を定盤１上に平坦に保持すること
が出来る。なお、スキ−ズ６の摺動によりスペ−サ４が
動かないように、スペ−サ４を絶縁基板２よりも長く
し、定盤１にはみだすようにし、そこに吸着孔を設ける
ことも可能である。

【００２８】ここで留意すべき点は、吸着孔は一対のス
ペ−サ４の間にあってはならないことである。即ち、絶
縁基板２としてフレキシブル基板と言われるような柔軟
性の高い材質を用いると、絶縁基板２の一部が負圧によ
り吸着孔内に引き込まれ、絶縁基板２、スペ−サ４及び
スキ−ジ６の陵部によって形成される空間が、一定面積
でなくなる恐れがあるからである。

【００２９】ここで、図６を参照して、スキ−ズ６とホ
ルダ−８の周辺構造について説明する。ホルダ−８は、
その上部に設けられた取付け孔１２を通した取付けピン
１３により、圧力部材１４に、第１の電極３に対し直角
な面を回転可能に取付けられている。圧力部材１４は、
摺動ピン１７によって摺動部材１６を介して運動部材１
８に取り付けられている。圧力部材１４と運動部材１８
との間には弾性部材１５が介在しており、この弾性部材
１５により常に圧力部材１４を下方に押付けている。運
動部材１８は、定盤１上に置かれた絶縁基板２上の第１
の電極３とほぼ平行に移動するように、ガイドレ−ル
（図示せず）等により運動を規制され、かつ一定速度で
移動するようにモ−タ−又は空圧機器（図示せず）を用
いて駆動される。

【００３０】次に、スキ−ズ６とホルダ−８の周辺構造
の作用について説明する。スキ−ジ６の陵部がスペ−サ
４の上面に接するように、スキ−ジ６を配置して、運動
部材１８を、絶縁基板２上の第１の電極３とほぼ平行に
かつ一定速度で移動すると、この運動は、摺動ピン１
７、摺動部材１６及びホルダ−８を介してスキ−ズ６に
伝達される。このとき、摺動ピン１７と摺動部材１６と
の間は手動可能であるため、圧力部材１４は、弾性部材
１５により下方に向かって圧力が加えられる。この下方
への圧力は、取付けピン１３、ホルダ−８を介してスキ
−ジ６に伝達される。従って、たとえ絶縁基板２の厚み
に多少のばらつきがあったとしても、スペ−サ４はスキ
−ズ６から加えられる圧力により、絶縁基板２にならわ
せることが出来る。

【００３１】また、定盤１に傾きが生じた場合において
も、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ホルダ−８が取
付けピン１３を中心にして回転可能であるため、スキ−
ジ６に加えられる圧力により、この傾きに合わすことが
出来る。従って、絶縁基板２、スペ−サ４及びスキ−ジ
６の陵部によって形成される空間は一定に維持され、誘
電体ペ−ストはこの空間内に押込まれるため、絶縁基板
２上に均一な膜厚で刷り込まれ、第１の電極を覆うこと
が可能である。

【００３２】図８及び図９は、本発明の他の実施例を示
す斜視図である。以上説明した例では、スペ−サ４は一
対が個々に分離されているが、この実施例では、スペ−
サ４は分離されておらず、一対の箔をエッチングして、
誘電体ペ−ストの印刷が施される部分に対応した開口部
を有するものである。即ち、図８に示すように、スペ−
サ４は、矩形の開口部を有する１枚の金属箔から構成さ
れ、剛体からなる枠１１の対向する辺に、弾性部材１０
を介して弛みを生じないように張付けられている。金属
箔の開口部は、絶縁基板２上の第１の電極３のイオン発
生部に対応する部分をプレスやエッチング等の方法によ
り形成される。開口部の幅は、スキ−ジ６の幅よりも小
さくなくてはならない。

【００３３】このようなスペ−サ４は、開口部を第１の
電極３に位置合せし、絶縁基板上に載置される。このよ
うに、スペ−サ４は弾性部材１０を介して、枠１１の対
向する辺に取付けられているため、第１の電極３に平行
な方向に常に張られている。また、スペ−サ４は、開口
部が誘電体ペ−スト５を塗布する部分にあてがわれるよ
うに、セットされる。そして、このスペ−サ４上を、ス
キ−ジ６が摺動するようにする。その結果、絶縁基板
２、スペ−サ４及びスキ−ジ６の陵部によって形成され
る空間は一定に維持され、それによって、誘電体ペ−ス
トの均一な層を形成することが可能である。

【００３４】図８及び図９に示す方法を用いた場合、ス
キ−ジ６の摺動開始点と終了点を開口部の外側のスペ−
サ４の短辺とすれば、余剰の誘電体ペ−ストが落下する
ことが防止される。また、スペ−サ４は、エッチングに
より形成することが出来るため、形状に自由度があり、
かつ寸法精度も高い。更に、スペ−サ４は剛体からなる
枠１１に取り付けられるため、絶縁基板２上への取付
け、印刷後の取外し、スペ−サ４上の誘電体ペ−ストの
ぬぐい去り、清掃等を簡単に行うことが出来る。また、
スペ−サ４が金属箔で形成されているため、摺動方向、
即ち第１の電極と平行な方向に伸びを生じやすいが、弾
性部材１０により伸びを吸収することが可能であり、使
用中の伸びによる弛みを生じないという利点がある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
絶縁基板上の第１の電極の外側に、均一な膜厚を有す
る、薄板又は箔状スペ−サ部材を配置し、この上を、直
線状エッジ部を有する塗布部材を走らせることにより、
第１の電極上に誘電体ペ−スト層を形成しているため、
極めて均一な膜厚の、かつスクリ−ン印刷で生じたメッ
シュ痕がなく、表面が非常に平滑な誘電体ペ−スト層が
得られる。その結果得られたイオンフロ−静電記録ヘッ
ドは、電気的特性がバラつくことがなく、効率良くイオ
ンを発生させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的概念を説明する斜視図。

【図２】図１の断面図。

【図３】図１の断面図。

【図４】本発明の一実施例を説明するための斜視図。

【図５】本発明の一実施例を説明するための斜視図。

【図６】図５におけるスキ−ジとホルダ−の周辺構造を
説明するための断面図。

【図７】図５における定盤が傾斜した場合を示す図。

【図８】本発明の他の一実施例を説明するための斜視
図。

【図９】本発明の他の一実施例を説明するための斜視
図。

【図１０】イオンフロ−静電記録ヘッドを示す斜視図。

【図１１】従来のスク−ン印刷による誘電体ペ−ストの
形成方法を示す図。

【図１２】従来のスク−ン印刷による誘電体ペ−ストの
形成方法を示す図。

【符号の説明】

１…定盤、…２絶縁基板、３…第１の電極、４…スペ−
サ、５…誘電体ペ−スト、６…スキ−ジ、８…ホルダ
−、１２…取付け孔、１３…取付けピン、１４…圧力部
材、１５…弾性部材、１６…摺動部材、１７…摺動ピ
ン、１８…運動部材。

Claims (1)

【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絶
   縁層とを具備するイオンフロ−静電記録ヘッドの製造方
   法において、絶縁基板上に第１の電極を形成する工程、
   前記絶縁基板上に、前記第１の電極を挟むように一対
   の、又は前記第１の電極に対応する開口部を有する、均
   一な膜厚の薄板状スペ−サ部材を載置する工程、前記第
   １の電極の外側の前記絶縁基板上、又は前記スペ−サ部
   材上に、バインダ−に誘電体粉末を分散してなる誘電体
   ペ−ストを置く工程、エッジ部が前記一対のスペ−サ部
   材の間の空隙部又は前記開口部を跨ぐように前記スペ−
   サ部材上に配置された、直線状エッジ部を有する塗布部
   材を、前記第１の電極と平行に移動し、前記誘電体ペ−
   ストを前記絶縁基板及び前記第１の電極上に印刷する工
   程、及び得られた誘電体ペ−スト層を熱処理して誘電体
   層を形成する工程を具備するイオンフロ−静電記録ヘッ
   ドの製造方法。