JPH04358858A - イオンフロー静電記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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記録装置で使
用さ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】図２および図３は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１の要部の概略構成
を示すもので、２はイオン発生部、３はイオン流制御部
である。また、イオン発生部２にはイオン発生用の複数
の第１電極４…と複数の第２電極５…とが設けられてお
り、これらの第１電極４…と第２電極５…との間には誘
電体からなる誘電体層６が配設されている。

【０００４】なお、静電記録ヘッド１には絶縁基板７が
設けられており、この絶縁基板７上に一方向に延びる複
数の第１電極４…が略平行に並設されている。また、誘
電体層６は絶縁基板７における第１電極４…の配設面側
に設けられている。

【０００５】さらに、複数の第２電極５…は誘電体層６
における絶縁基板７とは反対側の面に第１電極４…と交
差する方向に並設させた状態で接着剤１０によって固着
されており、第１電極４…と第２電極５…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５…に
はこのマトリックスと対応する部位にそれぞれ開口部５
ａ…が形成されている。

【０００６】また、イオン流制御部３には第２電極５…
に対して第１電極４…とは反対側に配置された帯状の第
３電極８が設けられている。この第３電極８には第１電
極４…と第２電極５…とのマトリックスと対応する部位
にイオン流通過用の開口部８ａ…が形成されている。

【０００７】さらに、第２電極５…と第３電極８との間
には絶縁体層９が配設されている。この絶縁体層９には
第２電極５…および第３電極８の各開口部５ａ…、８ａ
…と対応する部位にイオン流通過用の開口部９ａ…が形
成されている。そして、第２電極５…、絶縁体層９およ
び第３電極８の各開口部５ａ…、９ａ…、８ａ…によっ
てイオン流通過口１１…が形成されている。

【０００８】また、イオンフロー静電記録ヘッド１の動
作時には印字信号にもとづいて第１電極４…と第２電極
５…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４…と第２電極５
…との間に交流電圧が印加される。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５…の開口部
５ａ…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５…と第３電極８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５…の開口部５ａ…内の近傍部位に発生したイオンか
ら抽出される。

【０００９】ここで、抽出されたイオンは絶縁体層９の
開口部９ａおよび第３電極８の開口部８ａ…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４…および第２電極５…の選択的駆動に
より、誘電体ドラム上にドットを形成することができる
。

【００１０】ところで、イオンフロー静電記録ヘッド１
の誘電体層６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、イオンの発生を効率よく行なわせるために、絶
縁破壊に耐える十分な厚さを必要とするとともに、誘電
率の高いものが要求される。

【００１１】例えば、特表昭５７−５０１３４８　号公
報ではこの誘電体層６を形成する誘電物質としてマイカ
が用いられ、有機ポリシロキサン系の粘着剤により、第
１電極４…に固着させている。ここで用いられるマイカ
は、シート状で厚さは非常に薄いものとなっている。

【００１２】また、近年では例えば、特開平２−１５３
７６０号公報のように誘電体層６としてマイカの代わり
にシリコーン変性ポリエステル−アルキド樹脂といった
有機高分子材料に酸化チタンの微粉末を分散させてペー
スト状にした誘電物質をフレキシブル基板上に塗布し、
加熱硬化する方法も提唱されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
表昭５７−５０１３４８　号公報のように誘電物質とし
て用いられているマイカの厚さは例えば２０μｍ以下程
度であり、非常に薄いので、割れ易い問題がある。その
ため、静電記録ヘッド１の製造作業の途中でこのマイカ
が破損するおそれがあるので、静電記録ヘッド１の製造
作業中の製品の歩留まりが悪い問題がある。

【００１４】また、静電記録ヘッド１の製造作業中にマ
イカを第１電極４…に貼りつける面倒な作業工程が必要
となるので、静電記録ヘッド１の製造作業が難しくなる
問題があった。

【００１５】さらに、マイカは天然物であるため、均一
で安定な品質を得にくいうえ、任意の形状の材料を得る
ことは非常に困難なので、コスト高になり、イオンフロ
ー静電記録ヘッド１の安定供給とコスト面で大きな問題
がある。

【００１６】また、特開平２−１５３７６０号公報のよ
うにシリコーン変性ポリエステル−アルキド樹脂といっ
た有機高分子材料に酸化チタンの微粉末を分散させてペ
ースト状にした誘電物質ペーストを第１電極４…上に直
接塗布し、硬化させる方法を採用した場合には誘電物質
ペーストの乾燥、硬化がそれぞれ１００℃で１時間程度
、１５０℃で５時間程度といった高温長時間の条件で行
われる。

【００１７】しかしながら、このような高温長時間の加
熱処理を行なった場合には使用する部材の変形がおきた
り、膨張収縮差によって積層された絶縁基板７、第１電
極４…、誘電体層６の積層体がそったり、硬化した誘電
体層６にひび割れが起きる等の問題があるので、均一に
イオンを発生できない部分が存在したり、漏電現象が起
きてしまうおそれがある。そのため、イオンフロー静電
記録ヘッド１の動作時に高精細な画像が得られないとい
う問題が生じる。

【００１８】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、高温長時間の熱処理を必要とせずに誘
電体層を硬化し、比誘電率を高くすることができ、マイ
カと同程度の高精細な画像形成が可能で安価なイオンフ
ロー静電記録ヘッドを提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は絶縁基板上に同
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電極と、これらの第１電極の延設方向と異なる方向
に延設され、前記第１電極とともにマトリクスを構成し
、かつこのマトリクスと対応する部位に開口部が形成さ
れた複数の第２電極と、前記第２電極に対応して前記第
１電極とは反対側に配置され、前記マトリクスと対応す
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電極との間に配設された誘電体層と、前記第２電
極と第３電極との間に配設された絶縁体とを有し、前記
絶縁体における前記マトリクスと対応する部位に開口部
が形成されたイオンフロー静電記録ヘッドにおいて、エ
ポキシ系樹脂にセラミック粉末を分散して調製された誘
電体ペーストが前記第１電極および前記第１電極のパタ
ーン間の前記絶縁基板上に塗布され、加熱硬化されて形
成された前記誘電体層を設けたものである。

【００２０】

【作用】上記構成によれば比較的低温状態で硬化するエ
ポキシ系樹脂にセラミック粉末を分散して調製された誘
電体ペーストを第１電極の表面および第１電極のパター
ン間の絶縁基板上に塗布し、加熱硬化させて誘電体層を
形成することにより、比較的低温の熱処理で誘電体層の
成形作業を行なわせることができる。そのため、誘電体
層の成形作業時に従来のような高温処理によって積層体
が変形したり、或いは熱膨張差によって絶縁基板、第１
電極、誘電体層の積層体の反りが発生したり、硬化した
誘電体層にひび割れが起きたりすることを防止すること
ができる。さらに、誘電体層を形成する誘電体ペースト
をエポキシ系樹脂にセラミック粉末を分散して調製する
ことにより、硬化収縮等により、密度を増大させて誘電
体層の比誘電率を高めるようにしたものである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１（Ａ）〜
（Ｃ）を参照して説明する。なお、図１（Ａ）〜（Ｃ）
中で、図２および図３と同一部分には同一の符号を付し
てその説明を省略する。

【００２２】すなわち、この実施例はエポキシ系樹脂に
セラミック粉末を分散して調製された誘電体ペースト２
１を第１電極４…および第１電極４…のパターン間の絶
縁基板７上に塗布し、加熱硬化させてイオンフロー静電
記録ヘッド１の誘電体層６を形成させたものである。こ
の場合、イオンフロー静電記録ヘッド１の絶縁基板７は
図１（Ａ）に示すように例えば厚さ１２５μｍ程度のガ
ラス−エポキシＦＲＰ板（ガラス繊維強化プラスチック
板）によって形成されている。

【００２３】そして、イオンフロー静電記録ヘッド１の
製造時にはこの絶縁基板７の表面に例えば厚さ１８μｍ
程度の銅箔が貼着され、この絶縁基板７上の銅箔にエッ
チング加工でパターニングされ、第１電極４…が形成さ
れる。

【００２４】この第１電極４…上および第１電極４…の
パターン間の絶縁基板７上に次の方法で誘電体層６が形
成される。この誘電体層６の形成時にはまず、例えば日
本チバガイギー社製のアラルダイトＣＹ２２１Ｒ（商品
名）を主剤とし、例えば日本チバガイギー社製のアラル
ダイトＨＹ９５１Ｒ（商品名）を硬化剤としたエポキシ
系樹脂を、主剤１００，硬化剤１０の割合で、乳鉢およ
び乳棒を内蔵した電動式混練機により混練しながら、例
えば酸化チタンとチタン酸バリウムの重合比１〜３：８
の混合粉体等のセラミック粉末を徐々に加えて混合し、
混合粉体の含有比７３．４ｗｔ．％の誘電体ペースト２
１を作成する。

【００２５】さらに、減圧脱泡装置によりこの誘電体ペ
ースト２１に振動を加えながら脱泡を行う。また、ここ
で加えた混合粉体は例えばシランカップリング剤の３〜
５ｗｔ．％のエタノール溶液中で混合し、乾燥させたも
のである。

【００２６】次に、誘電体ペースト２１を第１電極４…
上および第１電極４…のパターン間の絶縁基板７上にス
クリーン印刷する。そして、このスクリーン印刷後、例
えば６０℃程度の比較的低温の加熱温度で３時間程度こ
の誘電体ペースト２１を加熱硬化させ、図１（Ａ）に示
すように第１電極４…上に厚さ３３μｍ程度の誘電体層
６を形成させる。

【００２７】さらに、誘電体層６の形成後、予め例えば
厚さ３０μｍ程度のステンレス箔をエッチング等でパタ
ーニングしておいた第２電極５…を図１（Ｂ）に示すよ
うに誘電体層６の上に接着剤２２を介して接着する。こ
の接着剤２２は例えばシリコーン系接着剤である。

【００２８】なお、この接着剤２２の塗布作業時には例
えばトルエンで４倍に希釈した接着剤２２を誘電体層６
および絶縁基板７上にスプレーまたはディッピングで塗
布する。さらに、接着剤２２を塗布したのち、例えば７
０℃程度の加熱温度でこの接着剤２２を５分間程度加熱
し、接着剤２２中の溶剤成分を揮発・乾燥させた状態で
、第２電極５…を接着する。

【００２９】次に、誘電体層６および絶縁基板７上と第
２電極５…との間に挟まれた接着剤２２を例えば１３０
℃の熱板上で約１０分間程度、８ｋｇ／ｃｍ２　程度の
荷重下で加熱硬化させる。この場合、絶縁基板７、第２
電極５…およびその開口部５ａ…内の接着剤２２上を例
えばシランカップリング剤で処理しておく。

【００３０】さらに、絶縁基板７、第２電極５…および
その開口部５ａ…内の接着剤２２上をフィルム状の絶縁
体２３で真空ラミネートすることにより、図１（Ｃ）に
示すように絶縁体層９が形成される。この絶縁体層９の
形成後、この絶縁体層９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を施すことに
より、第２電極５…の開口部５ａ…と対応する位置に開
口部９ａ…が形成される。

【００３１】また、絶縁体層９の開口部９ａ…の形成後
、この絶縁体層９の上に第３電極８が接合される。この
場合、第３電極８にはイオン流通過用の開口部８ａ…が
予め形成されている。そして、絶縁体層９の上に第３電
極８を接合させる接合作業時には絶縁体層９の開口部９
ａ…と第３電極８の開口部８ａ…とを位置合わせした状
態で第３電極８を絶縁体層９上に重ね合わせることによ
り、イオンフロー静電記録ヘッド１が製造される。この
場合、第３電極８と絶縁体層９とは例えば粘着剤や両面
テープで貼り合わせる他、第３電極８上から片面テープ
で絶縁体層９へ貼り付けても良い。

【００３２】そこで、上記構成のものにあってはイオン
フロー静電記録ヘッド１の製造作業時には比較的低温状
態で硬化するエポキシ系樹脂にセラミック粉末を分散し
て調製された誘電体ペースト２１を第１電極４…の表面
および第１電極４…のパターン間の絶縁基板７上に塗布
し、加熱硬化させて誘電体層６を形成するようにしたの
で、比較的低温短時間の熱処理で誘電体層６の成形作業
を行なわせることができる。そのため、誘電体層６の成
形作業時に従来のような長時間の高温処理を不要とする
ことができ、長時間の高温処理によって絶縁基板７、第
１電極４…、誘電体層６の積層体２４が変形したり、或
いは熱膨張差によって積層体２４の反りが発生したり、
硬化した誘電体層６にひび割れが起きることを防止でき
るので、イオンフロー静電記録ヘッド１を精度よく製造
することができ、歩留まりの向上を図ることができる。

【００３３】また、本実施例で誘電体層６の成形に用い
たエポキシ樹脂は耐電解腐食性や電気特性に優れるので
、イオンフロー静電記録ヘッド１の性能を高め、長寿命
化を図ることができる。

【００３４】さらに、エポキシ系樹脂に酸化チタンとチ
タン酸バリウムの混合粉体等のセラミック粉末を分散し
て調製した誘電体ペースト２１によって誘電体層６を形
成したので、硬化収縮等により、密度を増大させて誘電
体層６の比誘電率を例えば２０程度に高めることができ
る。そのため、天然物のマイカに比べて誘電体層６の靭
性を高く、かつ誘電率を高くすることができるので、誘
電体層６の厚さを厚く設定して絶縁破壊に強く、加工に
耐える強度的に強い誘電体層６を得ることができる。

【００３５】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。本実施例では例えばエポキシテクノロジー社製の
エポキシ系樹脂エポテック３０１−２Ｒ（商品名）を主
剤１００、硬化剤３５の割合で電動式混練機により混練
しながら、例えば酸化チタンとチタン酸バリウムの重合
比１〜３：８の混合粉体等のセラミック粉末を徐々に加
えて混合し、混合粉体の含有比７３．４ｗｔ．％の誘電
体ペースト２１を作成し、この誘電体ペースト２１を第
１電極４…上および第１電極４…のパターン間の絶縁基
板７上にスクリーン印刷して誘電体層６の誘電体ペース
ト２１を形成したものである。なお、この場合の誘電体
ペースト２１の加熱硬化条件は、８０℃で２時間程度と
なる。他は、第１の実施例と同様の工程で、イオンフロ
ー静電記録ヘッド１が製造される。

【００３６】このようにして製造されたイオンフロー静
電記録ヘッド１は第１の実施例と同様に、誘電体ペース
ト２１にエポキシ系樹脂を用いているので、イオンフロ
ー静電記録ヘッド１の製造過程中の加熱処理を、比較的
低温短時間で行なうことができる。そのため、イオンフ
ロー静電記録ヘッド１の誘電体層６の成形作業時に従来
のような長時間の高温処理を不要とすることができ、長
時間の高温処理によって絶縁基板７、第１電極４…、誘
電体層６の積層体２４が変形したり、或いは熱膨張差に
よって積層体２４の反りが発生したり、硬化した誘電体
層６にひび割れが起きることを防止できるので、イオン
フロー静電記録ヘッド１を精度よく製造することができ
、歩留まりの向上を図ることができる。

【００３７】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではない。例えば、上記実施例では誘電体ペースト
のエポキシ系樹脂に混合されるセラミック粉末として酸
化チタンとチタン酸バリウムの重合比１〜３：８の混合
粉体を示したが、このセラミック粉末はＰＺＴ，Ａｌ２
　Ｏ３　，ＳｉＯ２，ＺｒＯ２　，ＭｇＯ等であっても
よい。 さらに、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の変形実施できることは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば比較的低温状態で硬化す
るエポキシ系樹脂にセラミック粉末を分散して調製され
た誘電体ペーストを第１電極の表面および第１電極のパ
ターン間の絶縁基板上に塗布し、加熱硬化させて誘電体
層を形成したので、誘電体層の成形工程における加熱処
理を比較的低温短時間で行なうことができ、熱変形や、
熱膨張差によって絶縁基板、第１電極、誘電体層の積層
体の反りが発生したり、硬化した誘電体層にひび割れが
起きたりすることを防止することができるとともに、比
誘電率を高くしてマイカと同程度の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安価に製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明の第１の実施例のイオンフロー静
電記録ヘッドの製造工程を説明するもので、（Ａ）は誘
電体層形成工程を説明するための縦断面図、（Ｂ）は第
２電極の固着工程を説明するための縦断面図、（Ｃ）は
イオンフロー静電記録ヘッド全体の縦断面図。

【図２】　　イオンフロー静電記録ヘッドの断面斜視図
。

【図３】　　イオンフロー静電記録ヘッドの要部の概略
構成を示す縦断面図。

【符号の説明】

４…第１電極，５…第２電極，５ａ、８ａ、９ａ…開口
部，６…誘電体層，７…絶縁基板，８…第３電極，９…
絶縁体，１１…イオン流通過口，２１…誘電体ペースト
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁基板上に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電極と、これらの
   第１電極の延設方向と異なる方向に延設され、前記第１
   電極とともにマトリクスを構成し、かつこのマトリクス
   と対応する部位に開口部が形成された複数の第２電極と
   、前記第２電極に対応して前記第１電極とは反対側に配
   置され、前記マトリクスと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電極との間に配
   設された誘電体層と、前記第２電極と第３電極との間に
   配設された絶縁体とを有し、前記絶縁体における前記マ
   トリクスと対応する部位に開口部が形成されたイオンフ
   ロー静電記録ヘッドにおいて、エポキシ系樹脂にセラミ
   ック粉末を分散して調製された誘電体ペーストが前記第
   １電極および前記第１電極のパターン間の前記絶縁基板
   上に塗布され、加熱硬化されて形成された前記誘電体層
   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
   。