JPH05162374A - イオンフロー静電記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はイオン発生量を均一化して均一な画質
を得ることができ、画像品質を向上させることを最も主
要な特徴とする。 【構成】誘電体層４と第２電極６との間をポジ型フォト
レジスト５を介して固着した後、紫外線を第２電極６の
各開口部６ａに照射してポジ型フォトレジスト５の主成
分であるアジド系化合物をケトンの一種に変化させ、さ
らにこのケトンの一種を、空中の水分と反応させてアル
カリ溶液に可溶なインデンカルボン酸に変化させる工程
の後に、アルカリ溶液で洗浄する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、静電式の印刷や複写に
利用される静電記録イオン発生装置で使用されるイオン
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、該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
ー静電記録ヘッドは誘電体層とその誘電体層の一方の側
に固着され、一方向に伸びる複数の第１電極と、誘電体
層の他方の側に固着され、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、イオンを効率良く
発生させ、絶縁破壊にも耐えられる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。

【０００８】そこで、例えば、特開平２−１５３７６０
号公報ではイオンフロー静電記録ヘッドの誘電体層の材
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ている。

【０００９】また、イオンフロー静電記録ヘッドの第２
の電極を誘電体層に固着する物質としてはシリコーン系
の感圧接着剤を用いている。この感圧接着剤とは、いわ
ゆる粘着剤のことである。更に、第２の電極用材料とし
ては、ステンレス鋼を用いている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一般に、イオンフロー
静電記録ヘッドの第２の電極には孔径が１００μｍ台程
度の微小な小孔（開口部）が数千個も形成されている。
そして、特開平２−１５３７６０号公報のようにこの第
２の電極を誘電体層にシリコーン系の粘着剤を用いて固
着した場合には第２の電極の小孔内にも粘着剤が残るお
それがある。

【００１１】このように第２の電極の小孔内に粘着剤が
残されている場合には第１電極と第２電極との間で誘電
体層を介して形成されるイオンが、充分に発生せず、そ
の結果、イオンフロー静電記録ヘッドから得られる画像
が薄くなり充分な画質を得ることができない問題があ
る。

【００１２】そのため、イオンフロー静電記録ヘッドの
製造時には第２電極と誘電体層とを粘着剤を介して貼り
合わせ後、第２の電極の小孔に該当する開口部内に存在
する余分な粘着剤を洗浄によって除去することが必要に
なる。

【００１３】しかし、孔径が１００μｍ台程度の微小な
小孔内を数千個も洗浄する作業は難しいので、この洗浄
作業により、開口部の粘着剤を各小孔内で均一に除去す
ることは難しく、各小孔内の粘着剤の除去レベルにバラ
ツキが生じてしまう。

【００１４】この場合、各小孔内に残る粘着剤のバラツ
キによって第１電極と第２電極との間で誘電体層を介し
て形成されるイオン量のバラツキが発生するので、イオ
ンフロー静電記録ヘッドの動作時に得られる画質が不均
一となる問題がある。

【００１５】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、イオン発生量を均一化して均一な画質を得ることが
でき、画像品質を向上させることができるイオンフロー
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。

【００１６】

【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、略平行に並設される複数の
第１電極を形成する第１電極形成工程と、前記第１電極
上および前記第１電極のパターン間の前記絶縁基板上に
誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、この誘電体層
の表面に前記第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ックスを構成し、かつ
このマトリックスと対応する部位に開口部が形成された
複数の第２電極をポジ型フォトレジストを介して固着す
る第２電極固着工程と、前記誘電体層上に前記第２電極
をポジ型フォトレジストを介して固着した後に、前記第
２電極の各開口部に紫外線を照射する紫外線照射工程
と、この紫外線照射後、前記誘電体層上に前記第２電極
がポジ型フォトレジストを介して固着された前記絶縁基
板の積層体を、アルカリ溶液に浸した後に、水洗して前
記第２電極の各開口部位置のポジ型フォトレジストを除
去するフォトレジスト除去工程と、前記第２電極上およ
びこの第２電極のパターン間の前記誘電体層上に絶縁体
層を積層する絶縁体層積層工程と、前記絶縁体層におけ
る前記マトリックスと対応する部位にイオン流通過用の
開口部を形成するイオン流通過口形成工程と、前記マト
リックスと対応する部位にイオン流通過用の開口部が形
成された第３電極を前記絶縁体層の上に積層する第３電
極積層工程とを具備したものである。

【００１７】

【作用】上記方法ではイオンフロー静電記録ヘッドの製
造時には誘電体層の表面上に、ポジ型フォトレジストを
塗布した後に、第２電極を載せ、この状態で、ポジ型フ
ォトレジストを乾燥させることにより、誘電体層と第２
電極との間をポジ型フォトレジストを介して固着する。
その後、第２電極の鉛直方向から紫外線を第２電極の各
開口部に均一に照射することにより、ポジ型フォトレジ
ストの主成分であるナフトキノンジアジド等アジド系化
合物がケトンの一種となる。ここで生じたケトンの一種
は、空中の水分と反応しインデンカルボン酸となる。こ
の場合、アジド系の化合物は、アルカリ溶液に溶けない
が、インデンカルボン酸は、アルカリ溶液に可溶である
ので、第２電極の鉛直方向から紫外線を平行照射する工
程の後に、アルカリ溶液で洗浄することで第２電極の各
開口部内に存在するポジ型フォトレジストのみを均一か
つ完全に除去することができる。そのため、第２電極の
各開口部で生じるイオン量を均一にして高画質化を実現
するようにしたものである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１お
よび図２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１の概略構成
を示すもので、２はイオンフロー静電記録ヘッド１の絶
縁基板である。

【００１９】この絶縁基板２上にはイオン発生用の複数
の第１電極３…が設けられている。これらの複数の第１
電極３…は一方向に向けて略平行に並設されている。ま
た、絶縁基板１上には第１電極３…の並設面側にこれら
の第１電極３…を埋設する状態で誘電体層４が設けられ
ている。

【００２０】また、誘電体層４の表面にはポジ型フォト
レジスト５からなる接着層を介して複数の第２電極６…
が接着されている。この場合、複数の第２電極６…は誘
電体層４における絶縁基板２とは反対側の面に第１電極
３…と交差する方向に並設されており、第１電極３…と
第２電極６…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６…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６ａ…が形成
されている。

【００２１】また、誘電体層４の第２電極６…の並設面
側には第２電極６…を埋設する状態で絶縁体層７が設け
られている。この絶縁体層７には第２電極６…の各開口
部６ａ…と対応する部位に開口部７ａ…が形成されてい
る。

【００２２】さらに、絶縁体層７の表面には帯状の第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
３…と第２電極６…とのマトリックスと対応する部位に
開口部８ａ…が形成されている。この第３電極８の開口
部８ａ…は絶縁体層７の開口部７ａ…および第２電極６
…の開口部６ａ…と連通されてイオンフロー静電記録ヘ
ッド１のイオン流通過口９…が形成されている。

【００２３】そして、イオンフロー静電記録ヘッド１の
動作時には印字信号にもとづいて第１電極３…と第２電
極６…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３…と第２電極
６…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６…の開口
部６ａ…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６…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６…の開口部６ａ…内の近傍部位に発生したイオン
から抽出される。そして、抽出されたイオンは絶縁体層
７の開口部７ａ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３…および第２電極６…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。

【００２４】次に、図１（Ａ），（Ｂ）のイオンフロー
静電記録ヘッド１の製造方法について詳細に説明する。
まず、絶縁基板２上に第１電極３…が形成される（第１
電極形成工程）。この場合、絶縁基板２は例えば厚さ１
００μｍのガラス−エポキシＦＲＰ（繊維強化プラスチ
ック）板が使用される。そして、この絶縁基板２上に厚
さ１８μｍの銅箔が貼着されたのち、エッチング加工で
パターニングして第１電極３…が形成される。

【００２５】また、絶縁基板２上に第１電極３…を形成
した後、絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および
第１電極３…上に誘電体層４が形成される（誘電体層形
成工程）。この誘電体層４の形成時には予め例えば酸化
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を作成する。

【００２６】この誘電体ペーストは図２（Ａ）に示すよ
うに絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および第１
電極３…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。続いて、塗布された誘電体ペーストを乾燥
後、加熱硬化させ、例えば厚さ３３μｍの誘電体層４が
形成される。

【００２７】次に、誘電体層４の表面上にポジ型フォト
レジスト５を介して第２電極６…の電極板が固着される
（第２電極固着工程）。この場合、第２電極６…の電極
板は、予め例えば厚さ３０μｍのステンレス箔に第２電
極６…およびこの第２電極６の開口部（直径１３０μ
ｍ）６ａ…のパターンをフォトエッチングでパターニン
グして形成される。

【００２８】また、ポジ型フォトレジスト５は、例えば
東京応化工業（株）社製の「ＰＭＥＲ Ｐ−６０００Ｈ
−３」（商品名）を例えば東京応化工業（株）社製の
「ＰＭＥＲ希釈液Ｐ−Ｒ０２」（商品名）で３倍に希釈
したものである。これを、誘電体層４上に塗布したの
ち、このポジ型フォトレジスト５の塗布面上に図２
（Ｂ）に示すように第２電極６…の電極板が接合され
る。

【００２９】この第２電極６…の電極板の接合作業時に
は複数の第１電極３…と第２電極６…の開口部６ａ…と
が対応するように第２電極６…が誘電体層４上に位置合
わせされる。そして、誘電体層４上にポジ型フォトレジ
スト５を介して第２電極６…の電極板が接合された状態
のち、１００℃で１０分間温風を当てることによりポジ
型フォトレジスト５中の溶剤分を揮発・乾燥させる。

【００３０】その後、第２電極６…の鉛直方向から、第
２電極６…の各開口部６ａ…内に、均一に紫外線が平行
に照射される（紫外線照射工程）。この紫外線照射後、
誘電体層４上に第２電極６…がポジ型フォトレジスト５
を介して固着された絶縁基板２の積層体を、アルカリ溶
液に浸した後に、水洗して第２電極６…の各開口部６ａ
位置のポジ型フォトレジスト５を除去するフォトレジス
ト除去工程が行なわれる。

【００３１】このフォトレジスト除去工程では蒸留水で
１５倍に希釈した無機アルカリ溶液、例えば東京応化工
業（株）社製の「ＰＭＥＲ現像液Ｐ−３」（商品名）を
２５℃に保ち、この液中に紫外線照射工程を経た積層体
が浸漬される。さらに、この状態で液中の積層体が揺動
され、図２（Ｃ）に示すように第２電極６…の各開口部
６ａ内に存在するポジ型フォトレジスト５が除去され
る。

【００３２】また、第２電極６…の各開口部６ａ内に存
在するポジ型フォトレジスト５が除去されたのち、この
積層体が流水で洗浄される。続いて、この積層体が１３
０℃で２０分ホットプレートで加熱され、積層体中に残
された誘電体層４と第２電極６との接合面間のポジ型フ
ォトレジスト５が硬化される。

【００３３】次に、この第２電極６とこの第２電極６の
開口部６ａ内の誘電体層４およびポジ型フォトレジスト
５の表面上に絶縁体層７を形成する絶縁体層形成工程が
行なわれる。

【００３４】この絶縁体層形成工程では絶縁基板２、第
２電極６およびその開口部６ａ内の誘電体層４上に、フ
ィルム状の絶縁体層７が真空ラミネートされる。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を施して、図
２（Ｃ）に示すように複数の第２電極６…の開口部６ａ
…と対応したイオン流通過用の開口部７ａが形成される
（イオン流通過口形成工程）。

【００３５】次に、このように形成された絶縁体層７の
上に例えば厚さ３０μｍ程度のステンレス箔に第２電極
６…の開口部６ａ…と対応した開口部８ａ…が形成され
た第３電極８が例えば接着等の手段で接合される（第３
電極積層工程）。この場合、第３電極８がその開口部８
ａ…を第２電極６…の開口部６ａ…と対応させた状態で
位置決めして重ね合わされることにより、イオンフロ−
静電記録ヘッド１が製造される。なお、絶縁体層７と第
３電極８とは粘着剤や両面テープで貼り合わせる他、第
３電極８を片面テープで絶縁体層７に貼り付けてもよ
い。

【００３６】そこで、上記方法によればイオンフロ−静
電記録ヘッド１の製造時には誘電体層４の表面上に、ポ
ジ型フォトレジスト５を塗布した後、第２電極６を載
せ、この状態で、ポジ型フォトレジスト５を乾燥させる
ことにより、誘電体層４と第２電極６との間がポジ型フ
ォトレジスト５を介して固着される。その後、第２電極
６の鉛直方向から紫外線を第２電極６の各開口部６ａに
均一に照射することにより、ポジ型フォトレジスト５の
主成分であるナフトキノンジアジド等のアジド系化合物
がケトンの一種に変化される。ここで生じたケトンの一
種は、さらに空中の水分と反応し、インデンカルボン酸
となる。

【００３７】この場合、アジド系の化合物は、アルカリ
溶液に溶けないが、インデンカルボン酸は、アルカリ溶
液に可溶であるので、第２電極６の鉛直方向から紫外線
を平行に照射する工程の後に、アルカリ溶液で洗浄する
ことで、第２電極６の各開口部６ａ内に存在するポジ型
フォトレジストのみを均一かつ完全に除去することがで
きる。そのため、第２電極６の各開口部６ａで生じるイ
オン量を均一にして均一な画質を得ることができ、画像
品質を向上させることができる。

【００３８】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、第２電極６を誘電体層４に固着
するポジ型フォトレジスト５としてイミド変性したアジ
ドレジスト、例えば日産化学工業（株）社製「ＲＮ−９
０１」（商品名）を用いてもよい。

【００３９】この場合には「ＲＮ−９０１」を誘電体層
４の表面に塗布したのち、第２電極６を載せ、８０℃で
９０分間、温風を当てることにより乾燥させる。その
後、第２電極６の鉛直方向から、第２電極６…の各開口
部６ａ内に、均一に紫外線を照射し、続いてこれの上方
より弱アルカリ水溶液、例えば東京応化工業（株）社製
「ＮＭＤ−３」（商品名）をスプレーして第２電極６の
各開口部６ａ内に存在するポジ型フォトレジスト５を除
去し、さらに流水で洗浄したのち、１７０℃で６０分加
熱した後、さらに３５０℃で３０分間ホットプレートを
用いて加熱され、積層体中に残された誘電体層４と第２
電極６との接合面間のポジ型フォトレジスト５が硬化さ
れる。なお、他の工程は、前記実施例と同様である。

【００４０】このようにして製造されたイオンフロ−静
電記録ヘッド１の場合も前記実施例と同様に第２電極６
の開口部６ａ内には誘電体層４と第２電極６との間を固
着するポジ型フォトレジスト５が存在しないので、第２
電極６の各開口部６ａで生じるイオン量を均一にして均
一な画質を得ることができ、画像品質を向上させること
ができる。さらに、その他この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。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、誘電体層と第２電極と
の間をポジ型フォトレジストを介して固着した後、紫外
線を第２電極の各開口部に均一に照射してポジ型フォト
レジストの主成分であるナフトキノンジアジド等のアジ
ド系化合物をケトンの一種に変化させ、さらにここで生
じたケトンの一種を、空中の水分と反応させてアルカリ
溶液に可溶なインデンカルボン酸に変化させることによ
り、紫外線を照射する工程の後に、アルカリ溶液で洗浄
することで、第２電極の開口部内に誘電体層と第２電極
を固着する物質が残らず、完全に除去されるので、イオ
ン発生量を均一化して均一な画質を得ることができ、画
像品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この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】 イオンフロー静電記録ヘッドの製造作業を説
明するもので、（Ａ）は誘電体層の形成状態を示す要部
の縦断面図、（Ｂ）は誘電体層上に第２電極を接着した
状態を示す要部の縦断面図、（Ｃ）は絶縁体層の積層状
態を示す要部の縦断面図。

【符号の説明】

２…絶縁基板，３…第１電極，４…誘電体層，５…ポジ
型フォトレジスト，６…第２電極，６ａ，７ａ，８ａ…
開口部，７…絶縁体層，８…第３電極。

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、略平行に並設される複数の第１電極を形成する第１
   電極形成工程と、前記第１電極上および前記第１電極の
   パターン間の前記絶縁基板上に誘電体層を形成する誘電
   体層形成工程と、この誘電体層の表面に前記第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
   にマトリックスを構成し、かつこのマトリックスと対応
   する部位に開口部が形成された複数の第２電極をポジ型
   フォトレジストを介して固着する第２電極固着工程と、
   前記誘電体層上に前記第２電極をポジ型フォトレジスト
   を介して固着した後に、前記第２電極の各開口部に紫外
   線を照射する紫外線照射工程と、この紫外線照射後、前
   記誘電体層上に前記第２電極がポジ型フォトレジストを
   介して固着された前記絶縁基板の積層体を、アルカリ溶
   液に浸した後に、水洗して前記第２電極の各開口部位置
   のポジ型フォトレジストを除去するフォトレジスト除去
   工程と、前記第２電極上およびこの第２電極のパターン
   間の前記誘電体層上に絶縁体層を積層する絶縁体層積層
   工程と、前記絶縁体層における前記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を形成するイオン流
   通過口形成工程と、前記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が形成された第３電極を前記絶
   縁体層の上に積層する第３電極積層工程とを具備したこ
   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。