JPH10286989A - イオンフロー静電記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

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電極上に誘電体層13を介して交差して設
けられた複数の第２電極14と、該第２電極上に絶縁体層
15を介して設けられた第３電極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上に付加型耐熱ポリイミド樹脂製の絶縁体ペース
トを、スキーザ21とメタルマスク22を用い、往路のスキ
ーザ表面温度を含有溶剤の沸点(202℃）より低い 150℃
とし、復路のスキーザ表面温度を 160℃として、一往復
のスキージ塗布を行って絶縁体ペースト層18を形成し、
溶媒を揮発除去した後、硬化して膜厚ばらつきを１μｍ
以下に抑えた絶縁体層15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。そして、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２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、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、絶縁体層の厚さや表面粗
さを更に高精度に制御できるようにすることを目的とす
る。請求項８記載の発明は、請求項１記載の発明におい
て、絶縁基板としてウエハを用いたとき、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。

【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該絶縁体ペーストに含有され
るいずれの溶剤の沸点よりも、60℃以内の範囲で低い温
度に加熱制御されたスキーザを用いて、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、前記絶縁体ペースト層の溶剤を揮発乾燥させた
後、絶縁体ペースト層を硬化させて膜厚のばらつきが１
μｍ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】このような工程を用いることにより、厚膜
に塗布した絶縁体ペースト層のスキーザ近傍部分だけを
低粘度化し、スキーザとの摩擦・付着性を低減させてレ
ベリングし易くし、厚膜状態のままで、より平滑な表面
で厚さむらのない絶縁体層を形成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るこ
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、熱可塑化して低粘度化
しレベリングし易く、また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、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、前記ス
キーザによる絶縁体ペースト層の塗布形成工程におい
て、スキーザを一往復させて絶縁体ペーストを塗布する
ことを特徴とするものである。このようにスキーザを一
往復させて絶縁体ペーストを塗布することにより、スキ
ーザでスキージする際の印刷塗布の異方性を回避し、一
方向のスキージ印刷塗布では回避しきれないようなピン
ホール等の欠陥を容易に激減させることができ、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容易に製造することができる。

【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
キーザの一往復による絶縁体ペースト層の塗布形成工程
において、復路のスキーザの温度を往路のスキーザの温
度よりも１℃以上高くすることを特徴とするものであ
る。液体である絶縁体ペーストは種類にもよるが、１℃
温度を変化させることにより数百cps もの粘度変化が生
じ、レベリング性やスキーザへの摩擦・付着性を変化さ
せることができ、したがって、復路のスキージ時におけ
る仕上げ印刷塗布品質を、より向上させることができ、
絶縁体層の厚さや表面粗さを、より高精度に制御するこ
とができる。

【００１８】請求項８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
縁基板としてオリフラを備えたウエハを用い、前記スキ
ーザによる絶縁体ペースト層の塗布形成工程において、
前記ウエハのオリフラ方向と平行又は直交方向にスキー
ザにより絶縁体ペーストを塗布した後、前記オリフラ方
向と直交又は平行な方向に再度スキーザにより塗布する
ことを特徴とするものである。このような工程を用いる
ことにより、絶縁基板としてウエハを用いた場合におい
ても、ウエハの形状に由来する、スキージを行う際の印
刷塗布の異方性を回避し、一方向の印刷塗布では回避し
きれないようなピンホール等の欠陥を激減させ、絶縁体
層の厚さや表面粗さを、より均一に高精度に制御したイ
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。

【００１９】

【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。

【００２０】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。

【００２１】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を形成した表面に、図４に示すよ
うに、含有溶剤をＮ−メチルピロリドン（沸点 202℃）
とした粘度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21とメタルマスク22を
用いたスクリーン印刷により一往復スキージして塗布
し、未硬化の絶縁体ペースト層18を形成する。この時、
往路のスキージ時のメタルスキーザ21の表面温度は、含
有溶剤の沸点より低い 150℃とし、復路のスキージ時に
は往路より高く 160℃とする。メタルスキーザ21の温度
を、あまり含有溶剤の沸点に近い高温にすると、付加型
ポリイミド樹脂からなる絶縁体ペーストの部分的反応が
進んでしまったり、含有溶剤が揮発し易くなって、沸騰
・発泡して欠陥ができ易くなる。また、メタルスキーザ
21の温度を、含有溶剤の沸点よりも60℃を越えて低くす
ると、温度制御したスキーザによる平滑化の効果が発揮
できない。これは、特に含有溶剤の沸点が 100℃以下の
場合に顕著である。

【００２２】その後、未硬化の絶縁体ペースト層18中の
溶剤を揮発・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。

【００２３】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ができなく
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
たりする制御がし難くなる。また、絶縁体層15を形成す
る際に用いる絶縁体ペーストは、その粘度は5000cps 以
上1500000cps以下とするのが好ましい。これは、5000cp
s 未満では、30μｍ以上の厚膜形成が難しくなり、1500
000cps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、前述の高温に温度制御したスキー
ザによる平滑化操作によっても、平滑化しきれなくなり
やすいからである。

【００２４】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。

【００２５】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、粘度5000cps 以上1500000cps以下のポリ
イミド樹脂製の未硬化の絶縁体ペーストを、該絶縁体ペ
ーストに含有される溶剤の沸点(202℃）よりも低い温度
(150℃）に加熱制御されたスキーザを用いて、まず往路
方向に塗布し、次いで復路のスキーザ温度を往路のスキ
ーザ温度より10℃高くして復路方向に塗布して、未硬化
の絶縁体ペースト層を形成した後、含有溶剤を揮発乾燥
させ、加熱硬化して、絶縁体層15を形成しているので、
膜厚ばらつきを１μｍ以下にした、30μｍ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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】更に、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る代わりに、溶剤可溶
型ポリイミド樹脂を用いてもよい。溶剤可溶型ポリイミ
ド樹脂としては、例えば「ＣＲＩ−１００」（商品名、
新日本製鉄製）をｍ−クレゾール中に35wt％溶解させ
た、粘度約50000cpsのものが用いられる。溶剤可溶型の
ものは熱可塑性で、比較的低温域での粘度制御が可能な
材料が多く、均一で平滑な表面をもつ同様な絶縁体層が
得られ、より再現性や制御性に富み、作業性も良好とな
る。

【００２９】次に第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、絶縁基板上にスキーザを往復さ
せて絶縁体層を塗布形成しているが、この実施の形態で
は、絶縁基板としてオリフラを備えた石英ウエハを用
い、最初に石英ウエハのオリフラ方向と平行又は直交方
向にスキーザを用いて絶縁体ペーストを塗布した後、最
初のスキーザ方向とは直交する方向に再度スキーザを用
いてスキージ塗布して絶縁体層を形成するようにしたも
ので、その他の工程は第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。

【００３０】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。

【００３１】また、一般にウエハ形状の基板にスキーザ
を用いてペースト等を塗布すると、オリフラの影響を受
けて、オリフラ近傍が厚膜化しやすく、膜厚が不均一に
なりやすいが、本実施の形態では、最初のスキージ塗布
方向に対して直交する方向で、再度スキージ塗布を行う
ので、膜厚の不均一性は極力回避することかできる。

【００３２】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。

【００３３】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、こ
の耐熱無機バインダーを、70℃に温度制御したスキーザ
で往路を、80℃に温度制御したスキーザで復路をスキー
ジして塗布し、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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】

【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。

【００３７】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、絶縁体ペーストをスキーザを
一往復させて塗布し絶縁体層を形成するようにしている
ので、スキーザでスキージする際の印刷塗布の異方性を
回避し、一方向の印刷塗布では回避しきれないピンホー
ル等の欠陥を低減させることができ、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
録ヘッドを容易に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、一往復でスキージ塗布する際に、
往路よりも復路のスキーザ温度を高くしているので、復
路のスキージ時における仕上げ印刷塗布品質を、より向
上させることができ、絶縁体層の厚さや表面粗さを、よ
り高精度に制御することができる。また請求項８記載の
発明によれば、絶縁基板としてウエハ形状のものを用い
た場合においても、絶縁体層の厚さや表面粗さを、より
均一に高精度に制御した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。

【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 誘電体層 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 21 メタルスキーザ 22 メタルマスク

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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、該絶縁体ペーストに含有されるいずれ
   の溶剤の沸点よりも、60℃以内の範囲で低い温度に加熱
   制御されたスキーザを用いて、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、前
   記絶縁体ペースト層の溶剤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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【請求項６】 前記スキーザによる絶縁体ペースト層の
   塗布形成工程において、スキーザを一往復させて絶縁体
   ペーストを塗布する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。
7. 【請求項７】 前記スキーザの一往復による絶縁体ペー
   スト層の塗布形成工程において、復路のスキーザ温度を
   往路のスキーザ温度よりも１℃以上高くすることを特徴
   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。
8. 【請求項８】 前記絶縁基板としてオリフラを備えたウ
   エハを用い、前記スキーザによる絶縁体ペースト層の塗
   布形成工程において、前記ウエハのオリフラ方向と平行
   又は直交方向にスキーザにより絶縁体ペーストを塗布し
   た後、前記オリフラ方向と直交又は平行な方向に再度ス
   キーザにより塗布する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。