JPH0691920A

JPH0691920A - イオンフロー記録ヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0691920A
Application number: JP24044092A
Authority: JP
Inventors: Munekazu Tanaka; 宗和田中; Ichiro Amino; 一郎網野; Kazuo Ouchi; 一男大内; Yoshinari Takayama; 嘉也高山
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1994-04-05

Abstract

(57)【要約】【目的】イオン流通過孔の孔径および孔形状が均一
で、濃度むらがなく鮮明で高分解能を有する画像を得る
ことができるイオンフロー記録ヘッド、およびその製造
方法を提供する。【構成】絶縁性フィルム１の表裏面に一対の電極層
２，２’が形成され、該電極層および絶縁性フィルムを
貫通するイオン流通過孔３が多数個形成されている。イ
オン流通過孔の孔径は５〜２００μｍφで、１０〜５０
０μｍφの領域に１ドットを形成しうるものである。イ
オン流通過孔はウエットエッチングおよび紫外線レーザ
ー光の照射によって行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイオンフロー記録ヘッド
およびその製造方法に関し、詳しくは静電プロッターな
どの記録ヘッドとして濃度むらがなく高分解能の画像を
得ることができるイオンフロー記録ヘッドおよびその製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、コロナイオンを発生するコロ
ナワイヤ電極に電圧を負荷して、イオン流通過孔を通過
するイオンの流れを制御し記録部材上に所望の静電画像
（潜像）を形成し、この画像に現像液を付与して所望画
像を得るイオンフロー式記録装置が静電プロッターやプ
リンターなどに広く用いられている。

【０００３】このような記録装置におけるイオンフロー
式記録ヘッドは、基本的には図４に示すようなイオンフ
ロー制御部２１と、コロナワイヤ電極２２と、コロナワ
イヤ電極に電流を供給して電圧を負荷する電源部２３
と、制御部に所定の電圧パルスを印加するパルス発生器
２４と、パルス発生器用の直流電源２５と、記録部材２
６とから構成されている。

【０００４】図４におけるイオンフロー制御部２１はワ
イヤ電極２２から発生したイオン流を制御するために重
要な部分であり、絶縁性フィルムを挟んでその表裏面の
対向する位置に電圧を負荷できる一対の電極を設け、こ
の電極部に絶縁性フィルムを貫通するイオン流通過孔と
しての貫通孔を形成したものが知られており、パルス発
生器２４によってイオン流通過孔を通過するイオンを制
御して、記録部材２６上に所望の潜像を形成する役割を
果たすものである。

【０００５】通常、上記イオンフロー制御部２１のイオ
ン流通過孔は、記録部材上への記録速度を高めるために
多数のイオン流通過孔を千鳥状に形成した、所謂マルチ
ヘッドが多く用いられている。このようにマルチヘッド
とした場合、イオン流通過孔を通過するイオンの量はイ
オン通過孔の孔形状や孔径などによっても変化するの
で、イオンの通過量を厳格に制御して、濃度むらがなく
高分解能の画像を得るには、イオン流通過孔を精度よく
形成する必要がある。

【０００６】このような観点からイオンフロー記録ヘッ
ドにおけるイオン流通過孔の形成方法としては、特開昭
６１−２２４４８７号公報などに開示されているドリル
加工法や、特開昭６１−２２４４８９号公報などに開示
されているエッチング加工法、特開平２−１０２０７１
号公報などに開示されているレーザー加工法などが知ら
れている。

【０００７】しかしながら、上記ドリル加工の場合は加
工時に電極部にバリを生じて短絡やスパークなどの不良
の原因となったり、使用するマイクロドリルの磨耗や破
損などによって形成する孔形状にバラツキを生じるなど
の問題がある。また、エッチング加工では、通常、絶縁
性フィルムの両面に接着剤を用いて電極を貼り合わせる
という方法が採用されているが、用いられる接着剤は耐
エッチング性を有するので、貫通孔形成をエッチングに
よって行う場合、接着剤層がエッチングされず、貫通孔
が形成できないことがある。一方、接着剤を用いずにス
パッタリング法などで絶縁性フィルムの両面に直接電極
を形成する方法もあるが、接着力が比較的弱いので、エ
ッチング工程中に剥離する可能性がある。

【０００８】さらに、レーザー加工法の場合、絶縁性フ
ィルムの両面に形成された電極の貫通孔形成部に予め小
孔を形成しておき、そののち、エキシマレーザーなどの
レーザー光を小孔に照射して貫通孔を形成するものであ
るが、小孔形成をフォトリソグラフィーによるウエット
エッチングによって行うので、パターンの焼付け時に用
いるマスクパターンの歪みや位置ずれ、露光機の精度の
点から両面の電極に形成する小孔の位置を完全に合わせ
がたいものである。つまり、両面に形成する小孔の位置
が完全に一致していないと、片面の小孔へのレーザー照
射によって他面に通じるイオン流通過孔を形成した場合
に、形成される孔径や孔形状にバラツキを生じることが
あり、得られる画像に濃度むらなどが生じる恐れがあ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題に鑑み、イオン流通過孔の孔径および孔形状が均一
で、濃度むらがなく鮮明で、高分解能を有する画像を得
ることができるイオンフロー記録ヘッドを提供すること
を目的とするものである。

【００１０】また、他の目的としては、従来のレーザー
加工法による場合に比べて絶縁性フィルムの両面に形成
された電極に高精度に位置合わせしてイオン流通過孔を
簡単に形成できるイオンフロー記録ヘッドの製造方法を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、絶縁性
フィルムの表裏面に一対の電極層を形成し、片面の電極
層にエッチング処理を施して小孔を形成し、この小孔に
紫外線レーザー光を照射することによって他面側の電極
層にまで達する貫通孔を形成することによって、精度よ
くイオン流通過孔が形成できることを見い出し、本発明
を完成するに至った。

【００１２】即ち、本発明は絶縁性フィルムの表裏面に
一対の電極層が形成され、該電極層形成領域に電極層お
よび絶縁性フィルムを貫通するイオン流通過孔が多数個
形成されており、該イオン流通過孔は孔径が５〜２００
μｍφであって１０〜５００μｍφの領域に１ドットを
形成し得る貫通孔であることを特徴とするイオンフロー
記録ヘッドを提供するものであり、１ドットが少なくと
も２個のイオン流通過孔によって形成されるイオンフロ
ー記録ヘッドを用いることが好ましい態様である。

【００１３】また、本発明は絶縁性フィルムの表裏面に
一対の電極層を形成したのち、片面の電極層を部分的に
エッチングして絶縁性フィルムに達する小穴を形成して
下面に位置する絶縁性フィルムを露出させ、形成した小
穴に紫外線レーザー光を照射することによって絶縁性フ
ィルムを経て他面の電極層まで小孔を掘り下げ、次いで
小孔底部に露出する電極層部をエッチングして表裏面の
電極層を貫通するイオン流通過孔を形成することを特徴
とするイオンフロー記録ヘッドの製造方法を提供するも
のである。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて具体的
に説明する。

【００１５】図１は本発明のイオンフロー記録ヘッドの
一実施例の部分平面図（図１（Ａ））、および該平面図
のＡ−Ａ断面図（図１（Ｂ））である。図１において絶
縁性フィルム１の片面には電極層２および２’が形成さ
れており、電極層形成領域には表裏面に貫通するイオン
流通過孔３が形成されている。なお、図１においては片
面の電極層２の表面に保護金属層４が形成されている
が、本発明において該保護金属層４は特に設ける必要は
ない。

【００１６】また、図２は本発明のイオンフロー記録ヘ
ッドの他の実施例の部分平面図（図２（Ａ））、および
該平面図のＸ−Ｘ断面図（図２（Ｂ））である。図２の
実施例では得られる静電画像（潜像）１ドットが複数個
のイオン流通過孔３によって形成されるように設計され
たものである（図２では１ドットが４個のイオン流通過
孔で形成される３ドット分が図示されている。）。

【００１７】本発明において用いる絶縁性フィルム１
は、電気絶縁性を有し、紫外線レーザー光の照射によっ
て貫通孔が形成できるものであれば、特にその材質には
制限はなく、例えばポリエステル系樹脂、エポキシ系樹
脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系
樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂など、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を問わず用い
ることができ、用いるフィルム厚の精度や形成するイオ
ン流通過孔３の孔径精度の点からはフィルム厚を５〜２
００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ程度に調整する
ことが望ましい。具体的には可撓性を必要とする場合に
はシリコーンゴムやウレタンゴム、フッ素ゴムなどの弾
性体からなるフィルムを用い、また、耐熱性が要求され
る場合はポリイミドやポリエーテルスルホン、ポリエー
テルケトン、ポリフェニレンスルフィドなどの耐熱性樹
脂を用いることが好ましい。

【００１８】また、上記絶縁性フィルム１の表裏面に形
成する電極層２および２’は、金、銀、銅、ニッケル、
コバルト、白金などの各種金属や、これらを主成分とす
る各種合金などから形成される。また、図１において電
極層２の表面を被覆している保護金属層６としては、電
極層２をエッチングして小孔を形成する際のレジストと
しても利用するので、電極層を構成する金属とは異種の
金属から形成しておくことが好ましい。

【００１９】本発明のイオンフロー記録ヘッドにおける
イオン流通過孔３は、孔径が５〜２００μｍφ、好まし
くは２０〜１００μｍφの範囲とすることが好ましい。
孔径が５μｍφに満たない場合は、ウエットエッチング
を行う際のエッチング液の浸入が阻害されてイオン流通
過孔の形成が困難となり、一方、２００μｍφを超える
孔径では逆に、エッチング液が浸入しすぎてオーバーエ
ッチングとなって、所望の孔径が得られない恐れがあ
る。

【００２０】さらに、ワイヤ電極から発生するイオンは
このイオン流通過孔３を通過して記録部材上に静電画像
を形成するが、高分解能で鮮明な画像を得るためには、
１ドットを形成する領域が１０〜５００μｍφ、好まし
くは２０〜２５０μｍφ程度の面積となるように調整す
ることが好ましい。

【００２１】また、図２にて示すように１ドットが複数
個のイオン流通過孔３で形成するようにした、マルチホ
ールタイプの場合には、一つのイオン流通過孔で１ドッ
トを形成する場合と比較して、１ドットを複数のイオン
流通過孔で形成するので、イオン流通過孔の孔径や孔形
状が多少ばらついても１ドットを形成する孔を通過する
イオン総量を一定としやすく、濃度むらなどを防止する
ことができる。この場合、１ドットを形成する領域が上
記１０〜５００μｍφの範囲であれば、１ドットを形成
するイオン流通過孔の個数には制限はない。

【００２２】本発明のイオンフロー記録ヘッドの製造方
法について図３を用いて以下に説明する。

【００２３】図３は本発明の製造方法を説明するための
各工程を示す部分断面図であり、イオン流通過孔部を示
している。

【００２４】まず、図３（Ａ）のように、絶縁性フィル
ム１の表裏面に電極層となる導電層１２および１２’を
形成し、さらにその上にフォトレジスト層５を塗工す
る。

【００２５】次いで、フォトリソグラフィーによってウ
エットエッチング加工を施して、所望形状の電極パター
ンとなるように片側の導電層１２およびフォトレジスト
層５を図３（Ｂ）のように加工する。このとき、イオン
流通過孔を形成する位置にエッチングによって小孔１３
を形成しておく。なお、形成する小孔の大きさは、イオ
ン流通過孔の孔径や孔形状と略同じ大きさに形成する。

【００２６】そののち、導電層１２上に形成しているフ
ォトレジスト層５を剥離し、導電層１２上にレーザーエ
ッチッグのレジストとしての保護金属層４を図３（Ｃ）
のように形成する。

【００２７】次に、先に形成した小孔１３に紫外線レー
ザー光を照射して小孔１３の下に位置する絶縁性フィル
ム１を除去して、図３（Ｄ）に示すように小孔１３を掘
り下げる。このときに用いる紫外線レーザー光としては
発振波長の中心が紫外領域にある紫外レーザーであれば
よく、加工精度の点からは例えば２４８ｎｍに発振波長
を有するエキシマレーザーが好ましい。レーザー光の照
射にあたってはスポットを絞ったレーザー光を直接照射
したり、またはマスクを介して絶縁性フィルム上にレー
ザー光を結像させる方法などが採用できる。

【００２８】レーザー加工が終了したのち、底部に露出
する導電層１２’をウエットエッチングによって除去し
て、図３（Ｅ）に示すようなイオン流通過孔３を形成
し、最後に他面側のフォトレジスト層５を除去すること
によって、図３（Ｆ）に示すような本発明のイオンフロ
ー記録ヘッドを得ることができるのである。

【００２９】本発明のイオンフロー記録ヘッドの具体的
製造方法の一例を以下に示す。

【００３０】３５μｍ厚の銅箔上にキャスティング法に
よって熱硬化性ポリイミド前駆体溶液を乾燥後の厚みが
２５μｍとなるように塗工し、１５０℃にて予備乾燥し
て、さらにその上に熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を乾
燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工して、加熱イミ
ド化して銅箔／熱硬化性ポリイミドフィルム／熱可塑性
ポリイミドフィルムの３層構造の基材を作製した。

【００３１】次いで、別途同様にして得た３層基材と、
熱可塑性ポリイミドフィルム層同士を熱プレスによって
貼り合わせて、銅箔／熱硬化性ポリイミドフィルム／熱
可塑性ポリイミドフィルム／熱硬化性ポリイミドフィル
ム／銅箔からなる基材を作製した。

【００３２】次に、表裏面の銅箔上にフォトレジスト層
を形成し、片面の銅箔をフォトリソグラフィー法によっ
て５０μｍφの小孔を有するリング状電極を形成し、他
面側の銅箔はそのままベタ電極とした。

【００３３】形成したリング状電極上のフォトレジスト
層を剥離したのち、露出した銅箔（電極）上に電解メッ
キによって３μｍ厚のニッケル層と１μｍ厚の金層を順
次積層して保護金属層とした。

【００３４】そして、先に形成した小孔に発振波長が２
４８ｎｍのフッ化クリプトンエキシマレーザー光を照射
して、小孔の底部に露出する熱硬化性ポリイミドフィル
ムおよび熱可塑性ポリイミドフィルムをドライエッチン
グし、小孔を掘り下げて他面側の銅箔表面を露出させ
た。

【００３５】次に、リング電極側から塩化第二銅溶液に
よってウエットエッチングして小孔底部に露出した銅箔
を除去して孔径５０μｍの均一な形状のイオン流通過孔
を形成し、最後に他面側のベタ電極上に形成されている
フォトレジスト層を剥離除去して、図１に示すような本
発明のイオンフロー記録ヘッドを作製した。

【００３６】

【発明の効果】本発明のイオンフロー記録ヘッドは以上
のような構成からなるので、形成されるイオン流通過孔
の大きさや形状にバラツキがなく、得られる画像に濃度
むらがなく高分解能の画像を得ることができる。また、
本発明の製造方法によれば、イオン流通過孔を形成する
ための小孔を片側にのみ形成し、この小孔に紫外線レー
ザー光を照射してイオン流通過孔を形成しているので、
従来のレーザー加工法とことなり、小孔形成時の位置合
わせの必要がなくなり、簡単に均一な大きさのイオン流
通過孔を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイオンフロー記録ヘッドの一実施例
の部分平面図（Ａ）、および該平面図のＡ−Ａ断面図
（Ｂ）である。

【図２】本発明のイオンフロー記録ヘッドの他の実施
例の部分平面図（Ａ）、および該平面図のＸ−Ｘ断面図
（Ｂ）である。

【図３】（Ａ）〜（Ｆ）は本発明の製造方法を説明す
るための各工程を示す部分断面図である。

【図４】イオンフロー記録ヘッドの構成を示す基本構
成図である。

【符号の説明】

１絶縁性フィルム２，２’ 電極層３イオン流通過孔４保護金属層５フォトレジスト層１３小孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高山嘉也大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性フィルムの表裏面に一対の電極層
が形成され、該電極層形成領域に電極層および絶縁性フ
ィルムを貫通するイオン流通過孔が多数個形成されてお
り、該イオン流通過孔は孔径が５〜２００μｍφであっ
て１０〜５００μｍφの領域に１ドットを形成し得る貫
通孔であることを特徴とするイオンフロー記録ヘッド。
【請求項２】１ドットが複数個のイオン流通過孔によ
って形成される請求項１記載のイオンフロー記録ヘッ
ド。
【請求項３】絶縁性フィルムの表裏面に一対の電極層
を形成したのち、片面の電極層を部分的にエッチングし
て絶縁性フィルムに達する小穴を形成して下面に位置す
る絶縁性フィルムを露出させ、形成した小穴に紫外線レ
ーザー光を照射することによって絶縁性フィルムを経て
他面の電極層まで小孔を掘り下げ、次いで小孔底部に露
出する電極層部をエッチングして表裏面の電極層を貫通
するイオン流通過孔を形成することを特徴とするイオン
フロー記録ヘッドの製造方法。