JPH06106768A

JPH06106768A - イオンフロー静電記録ヘッド

Info

Publication number: JPH06106768A
Application number: JP25826492A
Authority: JP
Inventors: Naohito Shiga; 直仁志賀
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1992-09-28
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は第３電極と絶縁体層との間の経時的な
膨張・収縮動作に耐える接着強度を有し、第３電極の位
置ズレや撓みを防止して動作時に均一なイオンを発生さ
せることができ、耐久性を高め、加工性を向上させるこ
とを最も主要な特徴とする。【構成】絶縁体層１０上にポジ型フォトレジスト１３を
用いて第３電極１１を固定する固定部を設けたことを特
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式の印刷や複
写を行なう静電記録装置に使わ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】この静電記録装置に用いられるイオンフロ
ー静電記録ヘッドには誘電体層とその誘電体層の一方の
面に固着され、第１の方向に伸びる複数の第１電極と、
誘電体層の他方の面に固着され、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。そして、この第２電極のマトリックスと対応する部
位にはイオン発生用の開口部が形成されている。

【０００４】また、第２電極の第１電極と反対側には第
３電極が配設されている。この第３電極と第２電極との
間には絶縁体層が配設されている。これらの絶縁体層お
よび第３電極には第２電極の開口部と対応する開口部が
形成されており、これらの開口部によってイオン流通過
口が形成されている。

【０００５】そして、第１電極と第２電極との間のマト
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電極の開口部近傍に正・負のイオンが
発生する。

【０００６】また、第２電極と第３電極との間にはバイ
アス電圧が印加され、その極性によって決まるイオンの
みが発生したイオンから選択的に抽出され、イオン流通
過口を通過し、第３電極と対向配置される被帯電部材を
部分的に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。

【０００７】ここで使用される誘電体層を形成する誘電
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、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程度の厚さ
を必要とするため、高い誘電率を有するものが適してい
る。

【０００８】そこで、イオンフロー静電記録ヘッドの誘
電体層の材料として例えば特開平2-153760号公報にはシ
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
粉を混在させたものが示されている。

【０００９】さらに、第２電極及び第３電極の材料とし
てはステンレス鋼の箔が用いられている。そして、第２
電極を誘電体層に固着する場合にはシリコーン系の感圧
接着剤が用いられている。また、第３電極を絶縁体層に
固着するにはソルダーマスクオーバーコートフィルム
（以後ソルダーマスクフィルムと称する）を用いて第３
電極を絶縁体層へ抑えつける方法を取っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ソルダーマ
スクフィルムを用いて第３電極を絶縁体層に固着させる
場合には第３電極の各開口部を第２電極の各開口部と位
置合わせする状態に位置出しをして押さえつけてからソ
ルダーマスクフィルムを貼り付け、これを光硬化させる
ようになっている。

【００１１】しかしながら、上記従来構成のものにあっ
てはソルダーマスクフィルムを貼り付け、これを光硬化
させるまでの間に、第３電極の各開口部と第２電極の各
開口部との間の位置ズレを防止するために、第３電極と
絶縁体層との固着部に例えば、粘着剤を併用したり、光
照射を阻害しない治具で押さる等の第３電極の仮固定手
段を設ける必要があるので、第３電極を絶縁体層に固着
させる作業が面倒なものとなる問題がある。

【００１２】また、金属材料である第３電極と高分子材
料である絶縁体層とは基本的に熱膨張係数が異なるの
で、イオンフロー静電記録ヘッドの製造作業の後工程中
や、イオンフロー静電記録ヘッドの使用中の経時的な熱
履歴での膨張・収縮の際に、第３電極および絶縁体層の
膨張・収縮動作に抗して絶縁体層上の第３電極の固着位
置を強制的に定位置で保持することが必要となる。

【００１３】しかしながら、ソルダーマスクフィルムは
光硬化前はクリープに弱く、光硬化後は脆性が大きいた
め、第３電極および絶縁体層の膨張・収縮動作には耐え
きれない問題がある。

【００１４】このため、更に凝集力の強いポリイミドや
ポリエステルやテフロンといった耐熱高分子樹脂系の粘
着テープで第３電極を絶縁体層上に押さえ込むことも行
われる。しかし、粘着テープの場合はテープを延ばして
から貼り付けに使用する必要があるので、テープが少々
延伸した状態で第３電極を絶縁体層に押さえ込むことに
なり、やはり経時的に第３電極のズレや撓みを生じるお
それがある。

【００１５】その結果、イオンフロー静電記録ヘッドの
動作時にはイオンフロー静電記録ヘッドの各開口部から
のイオンの発生量がばらついたり、発生したイオンを帯
電させて画像形成用のトナーを吸着させるための帯電ド
ラム表面と第３電極表面とが接触してしまう等のおそれ
があり、画質が経時的に劣化し易い問題がある。

【００１６】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、金属材料である第３電極と高分子材料
である絶縁体層との間の経時的な膨張・収縮動作に耐え
る接着強度を有し、第３電極の位置ズレや撓みを防止し
て動作時に均一なイオンを発生させることができ、耐久
性を有する加工しやすいイオンフロー静電記録ヘッドを
提供することにある。

【００１７】

【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電極と、この第
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
電極に対し前記第１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におい
て、前記絶縁体層上にポジ型感光性樹脂を用いて前記第
３電極を固定する固定部を設けたものである。

【００１８】

【作用】絶縁体層と第３電極との接着作業時には液状叉
はシート状のポジ型感光性樹脂を絶縁体層上または第３
電極表面に塗布または設置し、絶縁体層と第３電極の接
着部同士を熱圧着等により貼り合わせ、第３電極側より
紫外線等活性エネルギー線を照射する。その後、紫外線
が照射された第３電極の開口部内の部分のみをアルカリ
性現像液で溶解・除去した状態で、加熱することによ
り、紫外線の照射されなかった絶縁体層と第３電極との
間のポジ型感光性樹脂を硬化させ、強固な接着力を発現
させるようにしたものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図面を
参照して説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は静電記録装置
のイオンフロー静電記録ヘッド３の概略構成を示すもの
で、５はイオンフロー静電記録ヘッド３の絶縁基板であ
る。

【００２０】この絶縁基板５上にはイオン発生用の誘導
電極である複数の第１電極６…が設けられている。これ
らの複数の第１電極６…は一方向に向けて略平行に並設
されている。

【００２１】また、絶縁基板５上には第１電極６…の並
設面側にこれらの第１電極６…を埋設する状態で誘電体
層７が設けられている。この誘電体層７の表面には接着
剤８を介して放電電極である複数の第２電極９…が固着
されている。

【００２２】さらに、複数の第２電極９…は誘電体層７
における絶縁基板５とは反対側の面に配置され、第１電
極６…と交差する方向に並設されており、第１電極６…
と第２電極９…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９…にはこのマトリックスと対応
する部位にそれぞれイオン発生用の開口部９ａ…が形成
されている。

【００２３】また、誘電体層７の第２電極９…の並設面
側には第２電極９…を埋設する状態で絶縁体層１０が設
けられている。この絶縁体層１０には第２電極９…の各
開口部９ａ…と対応する部位に開口部１０ａ…が形成さ
れている。

【００２４】さらに、絶縁体層１０の表面には帯状の第
３電極１１がポジ型フォトレジスト１３を介して接着さ
れている。この第３電極１１には第１電極６…と第２電
極９…とのマトリックスと対応する部位に開口部１１ａ
…が形成されている。この第３電極１１の開口部１１ａ
…は絶縁体層１０の開口部１０ａ…および第２電極９…
の開口部９ａ…と連通されてイオンフロー静電記録ヘッ
ド３のイオン流通過口１２…が形成されている。

【００２５】そして、イオンフロー静電記録ヘッド３の
動作時には印字信号にもとづいて第１電極６…と第２電
極９…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６…と第２電極
９…との間に交流電圧が印加される。

【００２６】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９…の開口部９ａ…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９…と第
３電極１１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９…の開口部９
ａ…内の近傍部位に発生したイオンから抽出される。

【００２７】そして、抽出されたイオンは絶縁体層１０
の開口部１０ａおよび第３電極１１の開口部１１ａ…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６…および第２電極９…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。

【００２８】次に、図１（Ａ），（Ｂ）のイオンフロー
静電記録ヘッド３の製造方法について詳細に説明する。
まず、絶縁基板５上に第１電極６…が形成される。この
場合、絶縁基板５は例えば厚さ１００μｍのガラス−エ
ポキシＦＰＣ板（フレキシブルプリント基板）である。
そして、この絶縁基板５上に厚さ１８μｍ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６…が形成される。

【００２９】また、絶縁基板５上に第１電極６…を形成
した後、図２（Ａ）に示すように絶縁基板５上の第１電
極６のパターン間および第１電極６…上に誘電体層７が
形成される。この誘電体層７の形成作業時には予め酸化
チタンをフィラーとし、シリコーン変性アルキド樹脂を
バインダーとした誘電体ペーストが作成される。

【００３０】この誘電体ペーストは絶縁基板５上の第１
電極６のパターン間および第１電極６…上に例えばスク
リーン印刷等の手段によって塗布される。さらに、絶縁
基板５上に塗布された誘電体ペーストは乾燥された後、
硬化され、第１電極６…上に厚さ３３μｍの誘電体層７
が形成される。

【００３１】次に、誘電体層７の表面上に接着剤８を介
して第２電極９…の電極板が固着される。この第２電極
９…は予め厚さ３０μｍのステンレス箔にエッチング等
で複数の第２電極９…および各第２電極９の開口部９ａ
…からなる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。

【００３２】そして、この第２電極９…の電極板は図２
（Ｂ）に示すように第２電極９…の各開口部９ａ…を複
数の第１電極６…に位置合わせした状態で、誘電体層７
上に接着剤８を介して接合される。

【００３３】ここで、接着剤８はシリコーン系接着剤を
トルエンで４倍に希釈したものが使用される。そして、
この接着剤８は誘電体層７および絶縁基板５上に、スプ
レーまたはディッピングで塗布される。さらに、接着剤
８の塗布後、７０℃で、５分加熱し、溶剤分を揮発・乾
燥させた後、接着される。

【００３４】次に、誘電体層７および絶縁基板５上と第
２電極９との間に挟まれた接着剤８を、１３０℃の熱板
上にて１０分間、８ｋｇ／ｃｍ² の荷重下で加熱硬化さ
せる。ここで、絶縁基板５、第２電極９およびその開口
部９ａ…内の接着剤８上をシランカップリング剤で処理
しておく。

【００３５】さらに、上記絶縁基板５、第２電極９…お
よびその開口部９ａ…内の誘電体層７上に感光性絶縁フ
ィルム（ソルダーレジスト）が真空ラミネートされ、絶
縁体層１０が形成される。その後、この絶縁フィルムに
通常の感光性フィルムと同様に、露光・現像等のフォト
エッチング処理が施されて複数の第２電極９…の開口部
９ａ…に対応したイオン流通過用の開口部１０ａ…が形
成される。

【００３６】次に、このように形成された絶縁体層１０
の上に例えば厚さ３０μｍ程度のステンレス箔に第２電
極９…の開口部９ａ…と対応した開口部１１ａ…が形成
された第３電極１１が接着される。

【００３７】この第３電極１１の接着作業時には第３電
極１１の表面に、ディッピングによりポジ型フォトレジ
スト（ポジ型感光性樹脂）１３が塗布される。このポジ
型フォトレジスト１３としてはノボラック樹脂に硬化剤
とジアゾナフトキノンのスルホン酸エステルを感光剤と
して添加した系をトルエンで３倍に希釈したものが用い
られる。

【００３８】そして、トルエンが揮発したら、絶縁体層
１０の開口部１０ａと第３電極１１の開口部１１ａとが
位置決めされた状態で第３電極１１が絶縁体層１０上に
重ね合わされ、位置ズレがないように１ｋｇ／ｃｍ² で
垂直に加圧後、３６５ｎｍの紫外線等の活性エネルギー
線が照射される。

【００３９】このとき、第３電極１１の表面には多数の
開口部１１ａがあるので、この開口部１１ａを通して紫
外線が開口部１１ａ内のポジ型フォトレジスト１３の表
面に照射される。

【００４０】ここで、紫外線を照射されたポジ型フォト
レジスト１３はアルカリ溶液等の特定溶液に溶解し易く
なるので洗浄・除去できるが、紫外線が照射されないポ
ジ型フォトレジスト１３はアルカリ溶液等の特定溶液に
対して溶解性がないので、接着層として残る。

【００４１】そして、紫外線露光後、炭酸ナトリウム１
ｗｔ％水溶液のスプレーにて、第３電極１１の開口部１
１ａ内のポジ型フォトレジスト１３が溶解・除去され
る。なお、絶縁体層１０と第３電極１１との間は面同士
の接着のため、加圧を解除しても容易には位置ズレしに
くい状態になっている。

【００４２】その後、絶縁体層１０と第３電極１１との
間のポジ型フォトレジスト１３が８０℃、２時間で加熱
硬化され、絶縁体層１０上にポジ型フォトレジスト１３
を用いて第３電極１１を固定する固定部が形成されて接
着が完了することにより、イオンフロ−静電記録ヘッド
３が製造される。

【００４３】そこで、上記構成のものにあっては第３電
極１１をポジ型フォトレジスト１３を用いて絶縁体層１
０に接着させた固定部を設けたので、第３電極１１と絶
縁体層１０との間の接着作業時にはポジ型フォトレジス
ト１３を絶縁体層１０上または第３電極１１の表面に塗
布し、絶縁体層１０と第３電極１１との間の接着部同士
を熱圧着等により貼り合わせた後、第３電極１１側より
紫外線等の活性エネルギー線を照射し、紫外線露光後、
炭酸ナトリウム１ｗｔ％水溶液のスプレーを塗布するこ
とにより、第３電極１１の開口部１１ａ内のポジ型フォ
トレジスト１３のみを選択的に洗浄・除去することがで
きる。

【００４４】さらに、内紫外線が照射されないポジ型フ
ォトレジスト１３（第３電極１１の開口部１１ａ以外の
部分）を後工程で硬化させることにより、誘電体層７の
表面と第３電極１１の表面との間を面同士の接着で強固
に固着することができ、絶縁体層１０と第３電極１１と
の間のポジ型フォトレジスト１３の塗布層に、金属材料
である第３電極１１と高分子材料である絶縁体層１０と
の間の経時的な膨張・収縮動作に耐える程度に高い接着
強度を発現させることができる。

【００４５】そのため、後加工や、イオンフロー静電記
録ヘッド３の使用時での熱的、機械的な各材料への膨張
・収縮動作に抗して絶縁体層１０と第３電極１１との間
の位置ずれや撓みを防止することができるので、イオン
フロー静電記録ヘッド３の動作時に各イオン流通過口１
２…からの放電イオン量を均一化し、高画質化を図るこ
とができ、耐久性を高め、加工性を向上させることがで
きる。

【００４６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、本発明の第２の実施例のように厚
さ３０μｍのステンレス箔を所定のパターンにエッチン
グ加工した第３電極１１の表面に、高感度ポジ型フォト
レジスト、例えば東京応化工業製の「ＯＦＰＲ−５００
０」（商品名）をスプレー塗布して、絶縁体層１０と貼
り合わせることにより、絶縁体層１０上にポジ型フォト
レジスト１３を用いて第３電極１１を固定する固定部を
形成する構成にしてもよい。

【００４７】この場合、第３電極１１の表面における高
感度ポジ型フォトレジスト１３のスプレー塗布面を絶縁
体層１０と貼り合わせた後、１ｋｇ／ｃｍ² の加圧下
で、１１０℃、９０秒間プリベークを行い、高感度ポジ
型フォトレジスト１３の接着層を薄くし、且つレジスト
樹脂の凝集力を高める。

【００４８】さらに、この後、４０５ｎｍの波長で露光
し、現像液、例えば東京応化工業製の「ＮＭＤ−Ｗ」
（商品名）のスプレーで、第３電極１１の開口部１１ａ
内のフォトレジスト１３を溶解・除去する。

【００４９】続いて、純水でリンス後、第３電極１１を
１４５℃のホットプレート上に５分間押しつけて、絶縁
体層１０と第３電極１１との間に接着層として残ってい
るポジ型フォトレジスト１３を硬化させる。その他は、
第１実施例と同様の方法でイオンフロ−静電記録ヘッド
３を製造する。

【００５０】そこで、上記構成のものにあっては高感度
ポジ型フォトレジスト１３を用いて絶縁体層１０と第３
電極１１とを接着したので、第１の実施例と同様に経時
的な膨張・収縮動作に耐える絶縁体層１０と第３電極１
１との間の接着強度を有し、第３電極１１の位置ズレや
撓みを起こさず、イオンフロー静電記録ヘッド３の動作
時に各イオン流通過口１２…からの放電イオン量を均一
化し、高画質化を図ることができ、耐久性を高め、加工
性を向上させることができる。

【００５１】また、第３の実施例のように厚さ３０μｍ
のステンレス箔を所定のパターンにエッチング加工した
第３電極１１の表面に、ポリイミド系ポジ型フォトレジ
スト、例えば日産化学工業製の「ＲＮ−９０１」（商品
名）をスプレー塗布し、絶縁体層１０と貼り合わせるこ
とにより、絶縁体層１０上にポジ型フォトレジスト１３
を用いて第３電極１１を固定する固定部を形成する構成
にしてもよい。

【００５２】この場合、第３電極１１の表面におけるポ
リイミド系ポジ型フォトレジスト１３のスプレー塗布面
を絶縁体層１０と貼り合わせた後、１ｋｇ／ｃｍ² の加
圧下で８０℃、９０分間プリベークを行い、溶剤を揮発
させつつポリイミド系ポジ型フォトレジスト１３の接着
層を薄くし、且つレジスト樹脂の凝集力を高める。

【００５３】さらに、この後、第３電極１１の鉛直方向
より紫外線を照射し、現像液、例えば東京応化工業製の
「ＮＭＤ−３」（商品名）のスプレーで、第３電極１１
の開口部１１ａ内のフォトレジスト１３を溶解・除去す
る。

【００５４】続いて、純水でリンス後、１７０℃で１時
間加熱し、更に３５０℃のホットプレート上に３０分間
押しつけて、絶縁体層１０と第３電極１１との間に接着
層として残っているポジ型フォトレジスト１３を硬化さ
せる。その他は、第１実施例と同様の方法でイオンフロ
−静電記録ヘッド３を製造する。そこで、上記構成のも
のにあってもポリイミド系ポジ型フォトレジスト１３を
用いて絶縁体層１０と第３電極１１とを接着したので、
第１実施例と同様に、

【００５５】経時的な膨張・収縮動作に耐える絶縁体層
１０と第３電極１１との間の接着強度を有し、第３電極
１１の位置ズレや撓みを起こさず、イオンフロー静電記
録ヘッド３の動作時に各イオン流通過口１２…からの放
電イオン量を均一化し、高画質化を図ることができ、耐
久性を高め、加工性を向上させることができる。

【００５６】また、例えば、絶縁体層１０と第３電極１
１との接着にシート状のポジ型感光性樹脂を使用しても
よい。さらに、ポジ型感光性樹脂としてはジアゾナフト
キノン系、イミド系、アクリル系、ケトン系、オレフィ
ンスルフォン系、ポリアセチレン系等を用いてもよい。
さらに、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形実施できることは勿論である。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば絶縁体層上にポジ型感光
性樹脂を用いて第３電極を固定する固定部を設けたの
で、金属材料である第３電極と高分子材料である絶縁体
層との間の経時的な膨張・収縮動作に耐える接着強度を
得ることができ、第３電極の位置ズレや撓みを防止して
動作時に均一なイオンを発生させることができるととも
に、耐久性が高く、加工性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一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−静電記録ヘッドの製造工程を示
すもので、（Ａ）は第１電極および絶縁基板上に誘電体
層を積層させた状態を示す要部の縦断面図、（Ｂ）は第
２電極を誘電体層に接着させた状態を示す要部の縦断面
図、（Ｃ）は第２電極上に絶縁体層と第３電極とを積層
させた状態を示す要部の縦断面図。

【符号の説明】６…第１電極，７…誘電体層，９…第２電極，９ａ，１
０ａ，１１ａ…開口部，１０…絶縁体層，１１…第３電
極，１３…ポジ型フォトレジスト（ポジ型感光性樹
脂）。

Claims

【特許請求の範囲】

【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電極と、この第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電極に対し前記第１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において、前記絶縁体層上にポ
ジ型感光性樹脂を用いて前記第３電極を固定する固定部
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。