JPH10129031A

JPH10129031A - イオンフロー静電記録ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH10129031A
Application number: JP30415396A
Authority: JP
Inventors: Naohito Shiga; 直仁志賀
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】表面粗さが微小で厚さむらのない絶縁体層を
備え、イオン発生量のばらつきをなくした高精細な画像
形成の可能なイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法を
提供する。【解決手段】絶縁基板11上に延設された複数の第１電
極12と、該第１電極と交差して設けられ交差部に開口部
14ａを有する複数の第２電極14と、前記交差部と対応し
て開口部16ａを有する第３電極16と、第１，第２電極間
に設けた誘電体層13と、第２，第３電極間に設けた開口
部15ａを有する絶縁体層15とを備えたイオンフロー静電
記録ヘッドの製法において、前記第２電極14と誘電体層
13上に粘度20000cpsの付加型耐熱ポリイミド樹脂製の絶
縁体ペーストを塗布し、未硬化絶縁体ペースト層上に相
溶性のない溶媒を塗布して溶媒層19を形成した後、絶縁
体ペースト層を溶媒層を介してスキーザ21でスキージ
し、溶媒を揮発除去した後、硬化して膜厚ばらつきを１
μｍ以下に抑えた絶縁体層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電式の印刷や
複写に利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、例えば静電印刷などにおいて、
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、図７の（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うな構成のものが知られている。図７の（Ａ），（Ｂ）
において、１は絶縁基板で、該絶縁基板１上には同方向
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２が設けられている。これらの第１電極２は、誘電
体層３の一方の面に固着されている。また、誘電体層３
の他方の面には、第１電極２の延設方向と異なる方向に
延設された複数の第２電極４が接着剤８で固着されてい
る。そして、複数の第１電極２・・・と複数の第２電極
４・・・とでマトリックスを構成している。更に、この
第２電極４のマトリックスの交差部と対応する部分に
は、イオン発生用の開口部４ａが形成されている。ま
た、第２電極４の第１電極２と反対側には、絶縁体層５
を介して第３電極６が配設されている。これらの絶縁体
層５及び第３電極６には、第２電極４の開口部４ａと対
応する開口部５ａ，６ａがそれぞれ形成されており、こ
れらの開口部５ａ，６ａによってイオン流通過口７が形
成されている。

【０００４】そして、このように構成されたイオンフロ
ー静電記録ヘッドにおいては、第１電極２と第２電極４
とのマトリックスの、選択された部分に対応する第１電
極２と第２電極４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４の開口部４ａ
近傍に、正・負のイオンが発生する。また、第２電極４
と第３電極６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７を通過し、第３電
極６と対向して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第
１及び第２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できるようになってい
る。

【０００５】このように構成されたイオンフロー静電記
録ヘッドの誘電体層３を形成する誘電物質には、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、この誘電体層３はイオンを効率よ
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、高誘電率を有するものが適している。例え
ば、特開平２−１５３７６０号公報では、誘電体層の材
料として、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を用いたものを開示し
ている。また、上記公報開示のものでは、第１電極の材
料としては銅箔，第２電極及び第３電極の材料としては
ステンレス鋼のシートが用いられていると共に、この第
２電極を誘電体層に固着する接着剤や第３電極を絶縁体
層に固着する接着剤として、シリコーン系の感圧接着剤
が用いられている。また、絶縁体層５の材料としては、
ドライフイルムソルダマスクが用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成されているイオンフロー静電記録ヘッドの駆動時
には、第１電極２と第２電極４との間の高電圧下での放
電により、この周辺の部材、特に第２電極４と第３電極
６との間に存在する絶縁体層５は、活性化した多量のイ
オンに曝される。特開平２−１５３７６０号公報に開示
されているように、この絶縁体層５としてドライフイル
ムソルダマスクを用いている場合には、ソルダマスクの
素材がアクリル樹脂であるために、比較的短時間で絶縁
体層５を構成する樹脂が活性イオンに侵され、高分子鎖
がバラバラに切断され、絶縁体層５の開口部５ａの表面
から次第に粉を吹く現象が見られる。この粉は、経時的
に第３電極６の開口部６ａ周辺に付着し、開口部６ａを
徐々に塞いでいく。また、第２電極４が設けられておら
ず、第１電極２と第３電極６とが誘電体層３と絶縁体層
５を挟んで相対しているような非イオン発生部では、誘
電体層３と絶縁体層５の界面や、第３電極６端面近傍の
絶縁体層５の表面においても放電が起きやすくなってお
り、特開平２−１５３７６０号公報に開示されているよ
うに絶縁体層５としてドライフイルムソルダマスクを用
いている場合では、素材のアクリル樹脂が第１電極２と
第３電極６間の高電圧に耐えられず、徐々に放電が発生
して侵食され、ついには絶縁破壊に至る現象が見られ
る。

【０００７】したがって、第３電極６の開口部６ａの開
口径が経時的に縮小し、発生したイオンが制御されにく
くなると同時に、イオン発生部以外の場所で放電が発生
することによって、経時的に第２電極４の各開口部４ａ
内での電気特性が変化し、均一にイオンを発生できない
部分が存在したり、漏電及び短絡現象が起きることによ
り、静電記録される画像の画質も劣化し、高精細な画像
が得られないという問題がある。

【０００８】上記問題点等を鋭意検討の結果、絶縁体層
５の厚みむらが、各開口部からのイオン発生量のばらつ
きを引き起こす最も重要な要因であることが判明した。

【０００９】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたもので、請求項１記載の発明は、絶縁体層の表面
粗さを微小にし且つ厚さむらを生じさせないで、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の製造
方法を提供することを目的とする。請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明において、長時間の放電下でも
劣化しない絶縁体層を形成することを目的とする。請求
項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、温度
変化に伴う膨脹・収縮によって生じる反り等を最小限に
抑えることができるポリイミド樹脂からなる絶縁体層を
形成することを目的とする。請求項４記載の発明は、請
求項２記載の発明において、低温度域での溶剤揮発のみ
で硬化・成膜でき、且つ耐コロナ放電性の高いポリイミ
ド樹脂からなる絶縁体層を形成することを目的とする。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、
更に長時間の放電下でも劣化せず、第３電極の開口径を
変化させず、イオン発生部以外の場所での放電による漏
電や短絡現象を発生させることがないようにした絶縁体
層を形成することを目的とする。請求項６記載の発明
は、溶媒供給を安定して行え、溶媒の揮発も抑えられ、
絶縁体層の厚さや表面粗さを、より高精度に制御できる
ようにしたイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法を提
供することを目的とする。請求項７記載の発明は、請求
項６記載の発明において、溶媒の供給を最小限に且つ安
定して行え、作業時間を短縮でき、絶縁体層の厚さや表
面粗さをより高精度に制御できるようにすることを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、絶縁基板上に一方向に且つ
平行に延設された複数の第１電極と、該第１電極と交差
する方向に延設され、前記第１電極と共にマトリックス
を形成し、該マトリックスの交差部と対応する部分に開
口部が形成されている複数の第２電極と、該第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
クスの交差部と対応する部分に開口部が形成されている
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、前記マトリックスの交差部に対応する部分に開口部
が形成されている絶縁体層とを備えたイオンフロー静電
記録ヘッドの製造方法において、前記第２電極及び誘電
体層上に絶縁体ペーストを厚さ30μｍ以上 150μｍ以下
に塗布して絶縁体ペースト層を形成する工程と、未硬化
の前記絶縁体ペースト層上に該絶縁体ペーストに対して
相溶性がない溶媒層を形成した後、スキーザにより前記
絶縁体ペースト層を溶媒層を介して平滑化する工程と、
前記溶媒層及び絶縁体ペースト層を揮発乾燥させた後、
絶縁体ペースト層を硬化させて膜厚のばらつきが１μｍ
以下の絶縁体層を形成する工程とを備えていることを特
徴とするものである。

【００１１】このように未硬化の絶縁体ペースト層を溶
媒層を介してスキージで平滑化することにより、厚膜に
塗布した絶縁体ペースト層の表面だけを、スキージとの
摩擦・付着性を低減させて、厚膜状態のままで、より平
滑にすることが可能となり、高精細な画像形成の可能な
イオンフロー静電記録ヘッドを容易に製造することがで
きる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載のイ
オンフロー静電記録ヘッドの製造方法において、前記絶
縁体ペーストとして、粘度が5000cps 以上1500000cps以
下のポリイミド樹脂を主成分とするペーストを用いたこ
とを特徴とするものである。このように、絶縁体ペース
トとして耐コロナ放電性の高いポリイミド樹脂を主成分
とするペーストを用いることにより、長時間の放電下で
も劣化しない絶縁体層が得られ、それにより第３電極の
開口部の開口径を変化させず、イオン発生部以外の部分
での放電による漏電や短絡現象を発生させることがない
イオンフロー静電記録ヘッドが実現できる。また数百cp
s 程度の低粘度溶液を、スピンコートやディッピング等
によって数十回も塗布・乾燥・硬化の各工程を繰り返し
て行う従来の厚膜均一成膜手法に比べ、少ない工数で、
厚膜で且つ平滑な膜厚ばらつきの殆どないポリイミド樹
脂からなる絶縁体層の成膜を行うことができる。なお、
ここでペーストの粘度を5000〜1500000cpsとしているの
は、5000cps 未満では、30μｍ以上の厚膜形成が難しく
なり、1500000cpsを越えると、付与されているチクソト
ロピック性の度合いにもよるが、前記スキーザによる平
滑化操作によっても、絶縁体ペースト層を平滑化しきれ
なくなりやすいからである。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載のイ
オンフロー静電記録ヘッドの製造方法において、前記ポ
リイミド樹脂を主成分とするペーストは、硬化後に線膨
脹率が10ppm/Ｋ以下のポリイミド樹脂層となるペースト
であることを特徴とするものである。これにより、セラ
ミック製基板等の線膨脹係数の小さい材料からなる絶縁
基板上に厚膜の絶縁体層を成膜した際に、温度変化に伴
う膨脹・収縮によって生じる反り等の変形を最小限に抑
えることができ、対向配設される被帯電部材とのギャッ
プを全体に渡って均一化し、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実現することができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項２記載のイ
オンフロー静電記録ヘッドの製造方法において、前記ポ
リイミド樹脂を主成分とするペーストは、溶剤可溶型ポ
リイミド樹脂を主成分とするペーストであることを特徴
とするものである。これにより、高温硬化時に収縮して
変形を起こしたり他の樹脂材料がダメージを受けたりす
ることがないような、低温度域での溶剤揮発のみで硬化
・成膜でき、且つ耐コロナ放電性の高い絶縁体層を形成
することができる。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１記載のイ
オンフロー静電記録ヘッドの製造方法において、前記絶
縁体ペーストとして、セラミック材料ペーストを用いた
ことを特徴とするものである。これにより請求項２記載
の発明におけるポリイミド樹脂からなる絶縁体層より
も、更に長時間の放電下でも劣化せず、第３電極の開口
部の開口径を変化させず、イオン発生部以外の部分での
放電による漏電や短絡現象を発生させることのない、高
耐久性で高精細な画像形成が可能なイオンフロー静電記
録ヘッドを実現することができる。

【００１６】請求項６記載の発明は、絶縁基板上に一方
向に且つ平行に延設された複数の第１電極と、該第１電
極と交差する方向に延設され、前記第１電極と共にマト
リックスを形成し、該マトリックスの交差部と対応する
部分に開口部が形成されている複数の第２電極と、該第
２電極に対し前記第１電極とは反対側に配置され、前記
マトリックスの交差部と対応する部分に開口部が形成さ
れている第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、前記マトリックスの交差部に対応する部分
に開口部が形成されている絶縁体層とを備えたイオンフ
ロー静電記録ヘッドの製造方法において、前記第２電極
及び誘電体層上に絶縁体ペーストを厚さ30μｍ以上 150
μｍ以下に塗布して絶縁体ペースト層を形成する際に、
絶縁体ペースト層とスキーザの間に、該絶縁体ペースト
に対して相溶性がない溶媒を供給しながら、前記スキー
ザで前記絶縁体ペースト層を平滑化しながら、該絶縁体
ペースト層を塗布形成する工程と、前記溶媒及び絶縁体
ペースト層を揮発乾燥させた後、絶縁体ペースト層を硬
化させて膜厚のばらつきが１μｍ以下の絶縁体層を形成
する工程とを備えていることを特徴とするものである。
このように溶媒を供給しながらスキーザで絶縁体ペース
ト層を平滑化しながら該ペースト層を塗布形成すること
により、スキージする際の溶媒供給を安定して行え、溶
媒の揮発も抑えられ、絶縁体層の厚さや表面粗さを、よ
り高精度に制御することが可能なイオンフロー静電記録
ヘッドの製造方法を実現することができる。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項６記載のイ
オンフロー静電記録ヘッドの製造方法において、前記ス
キーザとして多孔質のスキーザを用い、該スキーザの孔
部分を通して前記溶媒を絶縁体ペースト層とスキーザ間
に供給するようにしたことを特徴とするものである。こ
れにより、スキージする際の溶媒供給を最小限に且つ安
定して行え、作業時間を短縮でき、絶縁体層の厚さや表
面粗さをより高精度に制御することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図１〜図６は、本発明に係るイオンフロー静電記録
ヘッドの製造方法の第１の実施の形態を説明するための
製造工程を示す断面図で、単一の素子部分を示してい
る。まず、表面を研磨処理した石英からなる厚さ 0.6mm
の絶縁基板11を用意し、該絶縁基板11の表面を洗浄した
後、図１に示すように、該絶縁基板11の板面に、スパッ
タリングによって厚さ１μｍのチタンを全面に成膜し、
続いて、絶縁基板11上のチタン薄膜層をフォトエッチン
グ処理することにより、絶縁基板11上に第１電極12を形
成する。

【００１９】次に図２に示すように、絶縁基板11におけ
る第１電極12のパターン形成面側に、プラズマＣＶＤ法
により窒化珪素を４μｍ厚に成膜し、誘電体層13を形成
する。更に、成膜した誘電体層13の上に、スパッタリン
グによりモリブデン膜を厚さ１μｍ成膜し、図３に示す
ように、フォトエッチングで第２電極のパターンにパタ
ーニングし、第２電極14を積層形成する。この第２電極
14には、複数の開口部14ａ・・・のパターンが形成され
ている。

【００２０】続いて、絶縁基板11上に第１電極12，誘電
体層13及び第２電極14形成した表面に、図４に示すよう
に、粘度20000cpsの付加型耐熱ポリイミド樹脂製の絶縁
体ペーストを、メタルスキーザとメタルマスクを用いた
スクリーン印刷により塗布し、未硬化の絶縁体ペースト
層18を形成し、次いで未硬化の絶縁体ペースト層18の表
面に、該絶縁体ペースト層18に対して相溶性がない溶
媒、例えば、ベンゼンのような非極性溶媒をスプレー塗
布等して、非極性の溶媒層19を形成した後、再度清浄な
メタルスキーザ21で前記絶縁体ペースト層18を溶媒層19
を介してスキージする。その後、非極性溶媒層19及び絶
縁体ペースト層18中の溶媒を揮発・除去した後、硬化さ
せる。これにより、膜厚ばらつきが１μｍ以下に抑えら
れた、平滑な絶縁体層が形成される。その後、フォトエ
ッチングにより絶縁体層のパターンにパターニングし、
図５に示すような、開口部15ａを備えた厚さ50μｍの絶
縁体層15が形成される。

【００２１】絶縁体層15は、イオンフロー静電記録ヘッ
ドのイオン発生及び制御の電気仕様から、厚さ30μｍ以
上 150μｍ以下が適する。絶縁体層15の厚さが30μｍ未
満であると、発生したイオンが漏れ易く制御できなくな
り、また 150μｍを超えると、各開口部14ａ，15ａ及び
次に述べる第３電極の開口部内の電界が弱まり、発生し
たイオンを第３電極の開口部から外に放出したり止めた
りする制御が難しくなる。

【００２２】次に、第２電極14の開口部14ａ・・・と対
応した開口部16ａ・・・を予め形成した第３電極16を、
絶縁体層15の開口部15ａと第３電極16の開口部16ａとを
位置合わせした状態で絶縁体層15上に重ね合わされて、
図６に示すイオンフロー静電記録ヘッドが完成する。な
お、第３電極16はニッケル箔を電鋳により作製し、絶縁
体層15と第３電極16とは粘着剤や両面テープで貼り合わ
せる他、第３電極16上から片面テープで絶縁体層15に貼
り付けてもよい。また、第３電極16は直接絶縁体層15上
に、スパッタリング等の薄膜技術で形成してパターニン
グしてもよい。

【００２３】このようにしてイオンフロー静電記録ヘッ
ドを製作する製造方法においては、イオンフロー静電記
録ヘッドの絶縁体層15の形成時に、誘電体層13及び第２
電極14の上に20000cpsのポリイミド樹脂製の未硬化の絶
縁体ペーストを塗布し、未硬化の絶縁体ペースト層18に
対して相溶性がない溶媒層19を介して、スキーザ21で未
硬化の絶縁体ペースト層18を平滑化し、溶媒を揮発乾燥
させた後、加熱硬化して、絶縁体層15を形成するように
しているので、膜厚ばらつきを１μｍ以下にした、30μ
ｍ以上 150μｍ以下の厚膜の平滑な絶縁体層15を容易に
形成することができる。そして、この絶縁体層15は耐コ
ロナ放電性も高いので、開口部15ａが活性化されたイオ
ンにより劣化し難く、また非イオン発生部における絶縁
体層も放電により劣化し難く、初期の電気特性を長時間
維持できる。その結果、初期の高画質を長時間維持でき
る高耐久性のイオンフロー静電記録ヘッドを実現するこ
とができる。

【００２４】なお、本実施の形態においては、絶縁体ペ
ースト層として付加型ポリイミド樹脂からなるペースト
を用いたものを示したが、後工程のフォトエッチングで
のパターニングをより容易にするために、膜質としては
堅めではあるが、耐コロナ放電性は非常に高いネガ型感
光性ポリイミド樹脂，例えば、「ＴＢｂ−１１５０Ｎ
（ｓ）」（商品名、日東電工製）にポリイミド樹脂フィ
ラーを添加して、数万cps に高粘度化したペーストを用
いることによっても耐久性が向上できる。

【００２５】また、絶縁体層を線膨脹係数の小さいポリ
イミド樹脂，例えば、セントラル硝子製「ＰＡＢＬ−Ｇ
Ｓ」（粘度：230000cps ，線膨脹係数：約１ppm ）を用
いて形成すると、石英からなる絶縁基板の線膨脹係数0.
55ppm にかなり近く、温度変化に伴う膨脹収縮に対して
も殆ど変形せず、長さ方向全体に渡って対向して配設さ
れる被帯電部材（帯電ドラム）とのギャップを均一にで
き、高精細な画像が形成できるイオンフロー静電記録ヘ
ッドが得られる。

【００２６】また上記実施の形態においては、絶縁体ペ
ーストの塗布時及び未硬化の絶縁体ペースト層の平滑化
時の２回に渡ってスキージを行ったものを示したが、ス
キーザと未硬化の絶縁体ペーストとの間に、該絶縁体ペ
ーストと相溶性がない溶媒を散布しながら、絶縁体ペー
ストを誘電体層と第２電極上にスキージして、平滑な絶
縁体ペースト層を塗布形成するようにしてもよい。ま
た、多孔質の連続気泡型の材料、例えば新東工業製「ポ
ーセラックＧ」を用いて形成したスキーザを用い、スキ
ーザ自体から絶縁体ペーストと相溶性がない溶媒を十分
に染み出させながら、絶縁体ペーストをスキージして、
平滑な絶縁体ペースト層を塗布形成するようにしてもよ
い。スキージ回数を１回とするこれらの方法を用いた場
合は、より再現性や制御性に富み、作業性も良好とな
る。

【００２７】次に第２の実施の形態について説明する。
この実施の形態では、第１の実施の形態において絶縁体
ペーストとして付加型ポリイミド樹脂からなるペースト
を用いていた代わりに、溶剤可溶型ポリイミド樹脂から
なるペーストを用いたもので、他の製造工程は第１の実
施の形態と同様にしてイオンフロー静電記録ヘッドを製
造するものである。

【００２８】本実施の形態で用いる溶剤可溶型ポリイミ
ド樹脂は、例えば「ＣＲＩ−１００」（商品名、新日本
製鉄製）であり、ｍ−クレゾール中に35wt％溶解させ
た、粘度約50000cpsのものを、第１の実施の形態で製作
したものと同様にスキーザを用いてスクリーン印刷で塗
布して絶縁体ペースト層を形成し、非極性溶媒を介して
再度スキーザでスキージして、未硬化の絶縁体ペースト
層の表面を平滑にし、溶媒を揮発させて、厚みばらつき
が１μｍ以下で厚さ50μｍの絶縁体層を形成する。

【００２９】本実施の形態によれば、第１の実施の形態
と同様に厚みばらつきの小さい、厚膜の絶縁体層を形成
でき、且つ耐コロナ放電性も高いので、絶縁体層の開口
部が活性化されたイオンにより劣化し難く、また非イオ
ン発生部でも放電により劣化し難く、初期の電気特性を
長時間維持でき、その結果、初期の高画質を長時間維持
できる高耐久性のイオンフロー静電記録ヘッドを実現す
ることができる。

【００３０】また、比較的低温下で絶縁体層を成膜でき
るため、短時間での成膜が実現できる上、絶縁体層より
下の層に対する熱的ダメージがなく、高温硬化しなくて
はならない通常のポリイミド樹脂では、高温硬化したも
のを常温付近まで冷却することで生じる、絶縁体層の歪
みや変形といった不具合が回避できる。更に、絶縁体層
の周辺の他の構成材料への制約も少なくなり、より安価
な材料・製造工程が採用できる。

【００３１】次に第３の実施の形態について説明する。
この実施の形態においては、第１の実施の形態において
絶縁体層を付加型ポリイミド樹脂を用いて形成していた
代わりに、耐熱無機バインダー，例えば、「レッドプル
ーフＭＲ−１００」（（株）熱研製）によってセラミッ
ク絶縁膜を成膜し、これをフォトエッチングしてパター
ニングすることにより、厚さ50μｍの絶縁体層を形成
し、これ以外の工程は第１の実施の形態と同様の工程を
用いて、イオンフロー静電記録ヘッドを作製するもので
ある。

【００３２】本実施の形態で用いる耐熱無機バインダー
は、水に珪素化合物を主成分として溶解させ、これにア
ルミナ，ジルコニア，溶融シリカ，ムライト，マイカ等
のセラミックフィラーを各種配合させたものであり、ス
キージして塗布した後、常温で１時間乾燥し、その後常
温で２日間放置して、硬化を終了させる。この材料を用
いると、常温近辺での成膜であるため、大きな膜内の残
留応力や周辺構成材料への熱的負荷のない厚膜形成がで
きる。

【００３３】本実施の形態によれば、第１の実施の形態
と同様に、反り等の変形がなく厚膜の絶縁体層を形成で
き、且つセラミック材料であるため、有機材料であるポ
リイミド樹脂に比べて、熱やコロナ放電にも強く、耐コ
ロナ放電性も高いので、絶縁体層の開口部が活性化され
たイオンにより劣化し難く、また非イオン発生部でも放
電により劣化し難く、初期の電気特性を長時間維持で
き、その結果、初期の高画質を長時間維持できる高耐久
性のイオンフロー静電記録ヘッドを実現することができ
る。

【００３４】また、常温付近のかなり低温下で絶縁体層
を成膜できるため、熱的ダメージがなく、熱膨脹係数も
絶縁基板や誘電体層の材料に近い。このため、高温硬化
しなくてはならない通常のポリイミド樹脂では、高温硬
化したものを常温付近まで冷却することにより生じる、
絶縁体層表層及び絶縁体層の歪みや変形といった不具合
が回避でき、絶縁体層周辺の他の構成材料の制約も少な
くなり、より安価な材料及び製造工程が採用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、請求項１記載の発明によれば、表面粗さが微小で且
つ厚さむらのない絶縁体層を形成することができ、高精
細な画像形成の可能なイオンフロー静電記録ヘッドを容
易に製造することができる。請求項２記載の発明によれ
ば、絶縁体層として耐コロナ放電性の高いポリイミド樹
脂を用いているので、長時間の放電下でも絶縁体層が劣
化せず、第３電極の開口部の開口径を変化させず、イオ
ン発生部以外の場所での放電による漏電や短絡現象を発
生させることなく、高耐久性で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実現でき、更に少ない
工数で、厚膜で且つ平滑な膜厚ばらつきの殆どない、ポ
リイミド樹脂製の絶縁体層の成膜を行うことができる。
また請求項３記載の発明によれば、絶縁体層として線膨
脹率が10ppm/Ｋ以下のポリイミド樹脂を用いているの
で、厚膜でも全体に渡って変形が起きにくく、被帯電部
材とのギャップを全体に渡って均一化するイオンフロー
静電記録ヘッドを実現することができる。

【００３６】また請求項４記載の発明によれば、高温硬
化時に収縮して変形を起こしたり、他の樹脂材料がダメ
ージを受けたりすることがないような、低温度域で硬化
・成膜でき、且つ耐コロナ放電性の高いイオンフロー静
電記録ヘッドが得られる。また請求項５記載の発明によ
れば、絶縁体層として耐コロナ放電性の高いセラミック
材料を用いているので、長時間の放電下でも絶縁体層が
劣化せず、第３電極の開口部の開口径を変化させず、イ
オン発生部以外の場所での放電による漏電や短絡現象を
発生させることなく、高耐久性で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が得られる。また請求
項６記載の発明によれば、絶縁体ペースト層をスキージ
する際の溶媒供給を安定して行うことができ、絶縁体層
の厚さや表面粗さを、より高精度に制御したイオンフロ
ー静電記録ヘッドを製造することができる。また請求項
７記載の発明によれば、絶縁体ペースト層をスキージす
る際の溶媒供給を最小限に且つ安定して行うことがで
き、作業を時間を短縮し、絶縁体層の厚さや表面粗さを
より高精度に制御したイオンフロー静電記録ヘッドが得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るイオンフロー静電記録ヘッドの製
造方法の第１の実施の形態を説明するための製造工程を
示す概略断面図である。

【図２】図１に示した製造工程に続く製造工程を示す概
略断面図である。

【図３】図２に示した製造工程に続く製造工程を示す概
略断面図である。

【図４】図３に示した製造工程に続く製造工程を示す概
略断面図である。

【図５】図４に示した製造工程に続く製造工程を示す概
略断面図である。

【図６】図５に示した製造工程に続く製造工程を示す概
略断面図である。

【図７】従来のイオンフロー静電記録ヘッドの構成例を
示す断面図及び一部を破断して示す斜視図である。

【符号の説明】

11 絶縁基板 12 第１電極 13 誘電体膜 14 第２電極 15 絶縁体層 15ａ開口部 16 第３電極 16ａ開口部 18 未硬化絶縁体ペースト層 19 溶媒層 21 スキーザ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板上に一方向に且つ平行に延設さ
れた複数の第１電極と、該第１電極と交差する方向に延
設され、前記第１電極と共にマトリックスを形成し、該
マトリックスの交差部と対応する部分に開口部が形成さ
れている複数の第２電極と、該第２電極に対し前記第１
電極とは反対側に配置され、前記マトリックスの交差部
と対応する部分に開口部が形成されている第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
トリックスの交差部に対応する部分に開口部が形成され
ている絶縁体層とを備えたイオンフロー静電記録ヘッド
の製造方法において、前記第２電極及び誘電体層上に絶
縁体ペーストを厚さ30μｍ以上 150μｍ以下に塗布して
絶縁体ペースト層を形成する工程と、未硬化の前記絶縁
体ペースト層上に該絶縁体ペーストに対して相溶性がな
い溶媒層を形成した後、スキーザにより前記絶縁体ペー
スト層を溶媒層を介して平滑化する工程と、前記溶媒層
及び絶縁体ペースト層を揮発乾燥させた後、絶縁体ペー
スト層を硬化させて膜厚のばらつきが１μｍ以下の絶縁
体層を形成する工程とを備えている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。
【請求項２】前記絶縁体ペーストとして、粘度が5000
cps 以上1500000cps以下のポリイミド樹脂を主成分とす
るペーストを用いたことを特徴とする請求項１記載のイ
オンフロー静電記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】前記ポリイミド樹脂を主成分とするペー
ストは、硬化後に線膨脹率が10ppm/Ｋ以下のポリイミド
樹脂層となるペーストであることを特徴とする請求項２
記載のイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】前記ポリイミド樹脂を主成分とするペー
ストは、溶剤可溶型ポリイミド樹脂を主成分とするペー
ストであることを特徴とする請求項２記載のイオンフロ
ー静電記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】前記絶縁体ペーストとして、セラミック
材料ペーストを用いたことを特徴とする請求項１記載の
イオンフロー静電記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】絶縁基板上に一方向に且つ平行に延設さ
れた複数の第１電極と、該第１電極と交差する方向に延
設され、前記第１電極と共にマトリックスを形成し、該
マトリックスの交差部と対応する部分に開口部が形成さ
れている複数の第２電極と、該第２電極に対し前記第１
電極とは反対側に配置され、前記マトリックスの交差部
と対応する部分に開口部が形成されている第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
トリックスの交差部に対応する部分に開口部が形成され
ている絶縁体層とを備えたイオンフロー静電記録ヘッド
の製造方法において、前記第２電極及び誘電体層上に絶
縁体ペーストを厚さ30μｍ以上 150μｍ以下に塗布して
絶縁体ペースト層を形成する際に、絶縁体ペースト層と
スキーザの間に、該絶縁体ペーストに対して相溶性がな
い溶媒を供給しながら、前記スキーザで前記絶縁体ペー
スト層を平滑化しながら、該絶縁体ペースト層を塗布形
成する工程と、前記溶媒及び絶縁体ペースト層を揮発乾
燥させた後、絶縁体ペースト層を硬化させて膜厚のばら
つきが１μｍ以下の絶縁体層を形成する工程とを備えて
いる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。
【請求項７】前記スキーザとして多孔質のスキーザを
用い、該スキーザの孔部分を通して前記溶媒を絶縁体ペ
ースト層とスキーザ間に供給するようにしたことを特徴
とする請求項６記載のイオンフロー静電記録ヘッドの製
造方法。