JPH08169137A - Charge generation control element for electrostatic image-forming apparatus and manufacture thereof - Google Patents

Charge generation control element for electrostatic image-forming apparatus and manufacture thereof

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JPH08169137A
JPH08169137A JP6333598A JP33359894A JPH08169137A JP H08169137 A JPH08169137 A JP H08169137A JP 6333598 A JP6333598 A JP 6333598A JP 33359894 A JP33359894 A JP 33359894A JP H08169137 A JPH08169137 A JP H08169137A
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JP
Japan
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line electrode
film
charge generation
control element
generation control
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6333598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michitsugu Arima
通継 有馬
Kazuya Matsumoto
一哉 松本
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/541,684 priority patent/US5742468A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus in which a step due to a line voltage is flattened and the durability of a first insulating film near the line electrode edge is improved and a method for manufacturing the element. CONSTITUTION: A charge generation control element comprises a line electrode 102 embedded in the surface of a board 101 made of quartz, etc., a first insulating film 103 formed on the surfaces of the electrode 12 and the board 101, a finger electrode 104 formed on the upper part of the film 103 and having a finger hole 107 for generating charge at a center, and a screen electrode 106 formed on the surface of the electrode 104 via a second insulating film 105 having a hole for passing charge at a center and having a screen hole 108 for discharging the charge at the center.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、静電印刷に用いられ
る静電像形成装置用の電荷発生制御素子及びその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus used for electrostatic printing and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電荷を直接誘電性記録体上に移送
しデポジッションさせる原理により、誘電性記録体上に
静電荷による潜像を形成する方式として、コロナ放電を
利用した電荷発生制御素子が特公平2−62862号公
報に開示されており、またかかる電荷発生制御素子を、
半導体微細加工技術を用いて高精細に形成する手法が、
本件出願人の出願に係る特願平6−288580号にお
いて提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a charge generation control element utilizing corona discharge has been used as a method for forming a latent image by electrostatic charges on a dielectric recording body by the principle of transferring charges directly onto the dielectric recording body and depositing them. Is disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-62862, and such a charge generation control element is
A method of forming with high precision using semiconductor microfabrication technology is
It is proposed in Japanese Patent Application No. 6-288580, which is the application of the present applicant.

【0003】図13は、従来の静電像形成装置用の電荷発
生器の構成例の一部を破断して示す斜視図である。図13
において、100 は1個の電荷発生制御素子を示してお
り、電荷発生器は多数個の電荷発生制御素子100 を1次
元状、あるいは2次元状に配列して構成されている。電
荷発生制御素子100 は、石英あるいはガラスよりなる基
板101 と、金属よりなるライン電極102 と、第1の絶縁
膜103 と、金属よりなるフィンガー電極104 と、第2の
絶縁膜105 と、スクリーン電極106 とで構成され、フィ
ンガー電極104 とスクリーン電極106 にはフィンガー孔
107 及びスクリーン孔108 がそれぞれ形成されている。
FIG. 13 is a perspective view showing a part of a configuration example of a conventional charge generator for an electrostatic image forming apparatus in a cutaway manner. FIG.
In the figure, reference numeral 100 denotes one charge generation control element, and the charge generator is configured by arranging a large number of charge generation control elements 100 one-dimensionally or two-dimensionally. The charge generation control element 100 includes a substrate 101 made of quartz or glass, a line electrode 102 made of metal, a first insulating film 103, a finger electrode 104 made of metal, a second insulating film 105, and a screen electrode. 106 and the finger electrode 104 and the screen electrode 106 have finger holes.
107 and a screen hole 108 are formed respectively.

【0004】そして、上記構成の電荷発生制御素子100
を構成する各電極は、スパッタリング法や真空蒸着法の
手法によって形成された金属膜上にレジストパターンを
形成した後、レジストパターンに被覆されていない部分
をエッチングにより除去することにより形成される。ま
た第1の絶縁膜103 には、プラズマCVD( PlasmaChe
mical Vapor Deposition )等の手法により形成された
酸化シリコンあるいは窒化シリコン等の静電耐圧の高い
材質が使用される。また第2の絶縁膜105 にはポリイミ
ド等の耐熱性の高い樹脂が使用されている。
Then, the charge generation control element 100 having the above structure
Each of the electrodes constituting is formed by forming a resist pattern on the metal film formed by a method such as a sputtering method or a vacuum deposition method, and then removing the portion not covered by the resist pattern by etching. Further, the first insulating film 103 is formed by plasma CVD (PlasmaChe
A material having a high electrostatic withstand voltage such as silicon oxide or silicon nitride formed by a method such as mical vapor deposition) is used. A resin having a high heat resistance such as polyimide is used for the second insulating film 105.

【0005】次に、このように構成されている電荷発生
制御素子100 の動作について説明する。図13において、
第1の絶縁膜103 を挟んで配置されたライン電極102 と
フィンガー電極104 間に、交流電圧を印加することによ
り、フィンガー孔107 の側壁部において、コロナ放電現
象により電荷群が発生する。この電荷群の内の移動度の
大きい負電荷が潜像形成に利用される。フィンガー電極
104 に対向して、第2の絶縁膜105 を介在させて形成し
たスクリーン電極106 に、フィンガー電極104に印加す
る電位よりも正の電位を印加すると、コロナ放電により
発生した負電荷はスクリーン電極106 に形成されている
スクリーン孔108 より抽出される。スクリーン孔108 よ
り抽出された負電荷は、誘電性記録体であるドラム(図
示せず)に向けて加速され、ドラムにデポジッションし
電荷潜像を形成する。逆にスクリーン電極106 に、フィ
ンガー電極104 に対して負の電位を印加した場合は、ス
クリーン孔108 からの負電荷の抽出は阻止され、ドラム
への潜像は形成されなくなる。
Next, the operation of the charge generation control element 100 thus constructed will be described. In FIG.
By applying an AC voltage between the line electrode 102 and the finger electrode 104, which are arranged with the first insulating film 103 sandwiched therebetween, a charge group is generated on the side wall of the finger hole 107 due to a corona discharge phenomenon. Negative charges having high mobility in this charge group are used for latent image formation. Finger electrode
When a positive potential higher than the potential applied to the finger electrode 104 is applied to the screen electrode 106 formed facing the 104 against the second insulating film 105, the negative charge generated by the corona discharge is generated. It is extracted from the screen hole 108 formed in the. The negative charges extracted from the screen holes 108 are accelerated toward a drum (not shown), which is a dielectric recording body, and are deposited on the drum to form a latent charge image. Conversely, when a negative potential is applied to the screen electrode 106 with respect to the finger electrode 104, extraction of negative charges from the screen hole 108 is blocked, and a latent image is not formed on the drum.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図13に示し
た従来の電荷発生制御素子を駆動する場合、第1の絶縁
膜103 の内部には数MV/cm の電界が生ずる事に加え、第
1の絶縁膜103 の表面はコロナ放電により発生したプラ
ズマにさらされることにより温度が上昇するため、信頼
性の点からこの第1の絶縁膜103 の膜厚を厚くする必要
があるが、成膜時間、膜応力、放電開始電圧等の点から
無制限に厚くすることはできない。特にライン電極102
のエッジ109 付近は高い電界が生じることに加え、該ラ
イン電極102 の段差により第1の絶縁膜103 の膜厚が薄
くなっているため、非常に絶縁破壊が発生しやすいとい
う問題点があった。
By the way, when the conventional charge generation control element shown in FIG. 13 is driven, in addition to the fact that an electric field of several MV / cm 2 is generated inside the first insulating film 103, Since the surface of the first insulating film 103 is exposed to the plasma generated by the corona discharge, its temperature rises. Therefore, it is necessary to increase the thickness of the first insulating film 103 from the viewpoint of reliability. In view of time, film stress, discharge starting voltage, etc., the thickness cannot be increased without limit. Especially the line electrode 102
In addition to the generation of a high electric field in the vicinity of the edge 109, the step difference of the line electrode 102 causes the thickness of the first insulating film 103 to be thin, so that there is a problem that the dielectric breakdown is very likely to occur. .

【0007】本発明は、従来の電荷発生制御素子におけ
る上記問題点を解消するためになされたもので、請求項
1〜3記載の各発明はライン電極のエッジ付近での第1
の絶縁膜の耐久性を向上させることが可能な静電像形成
装置用の電荷発生制御素子を提供することを目的とし、
また請求項4及び5記載の発明は、第1の絶縁膜の耐久
性を向上させることが可能な静電像形成装置用の電荷発
生制御素子の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems in the conventional charge generation control element, and each of the inventions described in claims 1 to 3 is the first in the vicinity of the edge of the line electrode.
To provide a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus capable of improving the durability of the insulating film of
It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus capable of improving the durability of the first insulating film.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、請求項1記載の発明は、絶縁体基板表面に
形成されたライン電極と、該ライン電極の表面に形成さ
れた第1の絶縁体膜と、該第1の絶縁体膜の上部に形成
され、中心部に電荷生成用の孔部を有するフィンガー電
極と、該フィンガー電極表面に、中心部に電荷を通過せ
しめる孔部を有する第2の絶縁体膜を介して形成され
た、中心部に電荷流出用の孔部を有するスクリーン電極
よりなる電荷発生制御素子において、前記ライン電極を
前記絶縁体基板内部に埋め込んで配置するものであり、
また請求項2記載の発明は、請求項1記載の電荷発生制
御素子の前記ライン電極を1×10-5Ωcm以下の抵抗率を
有する導電膜で構成するものであり、また請求項3記載
の発明は、請求項2記載の電荷発生制御素子の前記ライ
ン電極を構成する導電膜を、アルミニウム,チタン,
銅,モリブデン,タングステンのいずれかの金属膜で形
成するものである。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides a line electrode formed on the surface of an insulating substrate and a first line electrode formed on the surface of the line electrode. Of the insulator film, a finger electrode formed on the first insulator film and having a hole portion for charge generation in the central portion, and a hole portion for allowing charges to pass through to the central portion on the surface of the finger electrode. In a charge generation control element comprising a screen electrode having a hole for discharging charges in the central portion, which is formed via a second insulating film, which has the line electrode embedded in the insulating substrate. And
According to a second aspect of the present invention, the line electrode of the charge generation control element according to the first aspect is composed of a conductive film having a resistivity of 1 × 10 −5 Ωcm or less, and the third aspect is According to the invention, the conductive film forming the line electrode of the charge generation control element according to claim 2 is made of aluminum, titanium,
It is formed of a metal film of copper, molybdenum, or tungsten.

【0009】このようにライン電極を絶縁体基板内部に
埋め込んで配置することにより、ライン電極のエッジ付
近に段差が生ぜず、これにより該電極のエッジ部での第
1の絶縁膜の膜厚の減少を完全に解消させ、第1の絶縁
膜の耐久性を大幅に向上させることができる。また、ラ
イン電極をアルミニウム等の低抵抗率の導電膜を用いて
構成することにより、ライン電極のインピーダンスを低
減して、印字むらのない優れた画質の画像を形成できる
静電像形成装置用の電荷発生制御素子を実現することが
できる。
By thus arranging the line electrode so as to be embedded inside the insulator substrate, a step does not occur near the edge of the line electrode, and as a result, the film thickness of the first insulating film at the edge of the electrode can be reduced. The decrease can be completely eliminated and the durability of the first insulating film can be significantly improved. Further, by constructing the line electrode using a conductive film having a low resistivity such as aluminum, the impedance of the line electrode can be reduced, and an electrostatic image forming apparatus for forming an image with excellent image quality without print unevenness is provided. A charge generation control element can be realized.

【0010】また請求項4記載の発明は、請求項1〜3
のいずれか1項に記載の静電像形成装置用の電荷発生制
御素子の製造方法において、絶縁体基板表面のうちライ
ン電極形成予定部以外の領域をフォトレジストによって
被覆する工程と、前記絶縁体基板表面のうち前記フォト
レジストによって被覆されていない部分にエッチングに
よりライン電極の厚さと同じ深さのくぼみを形成する工
程と、前記フォトレジストを除去して該絶縁体基板表面
全面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜表面のうち
ライン電極形成予定領域をフォトレジストによって被覆
する工程と、前記金属膜のうち前記フォトレジストに被
覆されていない部分をエッチングによって除去すること
によりライン電極を形成する工程とを含むことを特徴と
するものである。このような工程でライン電極を形成す
ることにより、マスクを1枚追加するだけの大幅な製造
工程の変更なしに、第1の絶縁膜の下地を完全に平坦化
し、優れた耐久性を有する静電像形成装置用の電荷発生
制御素子を製造することができる。
Further, the invention according to claim 4 is based on claims 1 to 3.
The method of manufacturing a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a step of covering a region other than a planned line electrode formation portion on the surface of the insulating substrate with a photoresist, A step of forming a recess having the same depth as the thickness of the line electrode by etching in a portion of the substrate surface not covered with the photoresist, and removing the photoresist to form a metal film on the entire surface of the insulating substrate. Forming a line electrode by etching a portion of the surface of the metal film where a line electrode is to be formed with a photoresist, and removing a portion of the metal film not covered with the photoresist by etching. It is characterized by including a process. By forming the line electrode in such a process, the underlayer of the first insulating film is completely flattened without a significant change in the manufacturing process of adding one mask, and a static electrode having excellent durability is obtained. A charge generation control element for an image forming apparatus can be manufactured.

【0011】また請求項5記載の発明は、請求項4記載
の電荷発生制御素子の製造方法によりライン電極を形成
した後に、該ライン電極を高温下で溶融し、室温まで冷
却する工程を追加して電荷発生制御素子を製造するもの
である。このような工程を追加することにより、絶縁体
基板上に形成されたくぼみの側壁とくぼみに埋め込まれ
たライン電極とは密着し、絶縁体基板及びライン電極の
上部に形成される第1の絶縁膜の膜構造を簡単化するこ
とができ、第1の絶縁膜の成膜に必要な工程を低減する
ことが可能となる。
Further, the invention according to claim 5 adds a step of forming the line electrode by the method for manufacturing the charge generation control element according to claim 4 and then melting the line electrode at high temperature and cooling to room temperature. To produce a charge generation control element. By adding such a step, the sidewall of the recess formed on the insulator substrate and the line electrode embedded in the recess are brought into close contact with each other, and the first insulating layer formed on the insulator substrate and the line electrode is formed. The film structure of the film can be simplified and the number of steps required for forming the first insulating film can be reduced.

【0012】[0012]

【実施例】次に実施例について説明する。図1は、本発
明に係る静電像形成装置用の電荷発生制御素子の実施例
を一部破断して示す斜視図で、図13に示した従来例と同
一又は対応する部材には同一符号を付して示している。
本実施例と従来例と相違している点は、ライン電極102
を絶縁体基板101 に埋め込んで配置している点で、他の
構成は従来例と同一である。このようにライン電極102
を絶縁体基板101 に埋め込んで配置しているため、ライ
ン電極102 のエッジ付近109 に段差が生ぜず、このライ
ン電極102 のエッジ部での第1の絶縁膜103 の膜厚の減
少を完全に解消することができ、これにより第1の絶縁
膜の耐久性を大幅に向上させることができる。
EXAMPLES Next, examples will be described. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus according to the present invention. The same or corresponding members as those of the conventional example shown in FIG. Is attached.
The difference between this embodiment and the conventional example is that the line electrode 102
The other structure is the same as that of the conventional example in that it is embedded in the insulating substrate 101 and arranged. Thus, the line electrode 102
Since the insulating layer 101 is embedded in the insulator substrate 101, a step is not generated in the vicinity 109 of the edge of the line electrode 102, and the reduction of the film thickness of the first insulating film 103 at the edge portion of the line electrode 102 is completed. Therefore, the durability of the first insulating film can be significantly improved.

【0013】次に、本発明に係る電荷発生制御素子の製
造方法の第1実施例について、図2〜図6に示す製造工
程図に基づいて説明する。まず図2に示すように、石英
(ガラス)基板201 の上のライン電極形成部以外の領域
にレジストパターン202 を形成した後、等方的もしくは
異方的に基板201 をエッチングすることにより、前記レ
ジストパターン202 に被覆されていない基板部分に、ラ
イン電極の厚さと同じ深さのくぼみ203 を形成する。く
ぼみ203 の深さtは、0.5 〜 5.0μmの範囲で充分であ
る。次に図3に示すように、レジストパターン202 を除
去した後、アルミニウム膜204 及びチタン膜205 をスパ
ッタリングあるいは真空蒸着等の手法により順次形成
し、次いでくぼみ203 に形成されたアルミニウム膜204
及びチタン膜205 上にレジストパターン206 を形成す
る。チタン膜205 はアルミニウム膜204 のヒロック防止
膜として作用する。次に図4に示すように、アルミニウ
ム膜204 及びチタン膜205 のうち、レジストパターン20
6 にて被覆されていない部分を、等方的あるいは異方的
なエッチングにより除去することによって、ライン電極
207 を形成する。
Next, a first embodiment of the method of manufacturing the charge generation control element according to the present invention will be described with reference to the manufacturing process diagrams shown in FIGS. First, as shown in FIG. 2, after forming a resist pattern 202 on a region other than a line electrode forming portion on a quartz (glass) substrate 201, the substrate 201 is isotropically or anisotropically etched to form the resist pattern 202. A recess 203 having the same depth as the thickness of the line electrode is formed on the substrate portion not covered with the resist pattern 202. It is sufficient for the depth t of the depression 203 to be in the range of 0.5 to 5.0 μm. Next, as shown in FIG. 3, after removing the resist pattern 202, an aluminum film 204 and a titanium film 205 are sequentially formed by a method such as sputtering or vacuum deposition, and then the aluminum film 204 formed in the recess 203.
A resist pattern 206 is formed on the titanium film 205. The titanium film 205 acts as an anti-hillock film for the aluminum film 204. Next, as shown in FIG. 4, of the aluminum film 204 and the titanium film 205, the resist pattern 20
By removing the part not covered by 6 by isotropic or anisotropic etching, the line electrode
Form 207.

【0014】次に図5に示すように、レジストパターン
206 を除去した後、シリコン酸化膜208 をプラズマCV
D等の手法によって形成した後、SOG( Spin On Gla
ss)膜209 を形成することにより、ライン電極207 のエ
ッジとくぼみ203 との隙間を平坦化する。更にそれらの
上部にシリコン酸化膜210 をプラズマCVD等の手法に
よって形成する。そして、これらのシリコン酸化膜208
,SOG膜209 ,シリコン酸化膜210 によって第1の
絶縁膜を構成している。次に図6に示すように、シリコ
ン酸化膜210 の上部にフィンガー電極211 ,第2の絶縁
膜212 及びスクリーン電極213 を順次形成することによ
って、電荷発生制御素子を完成する。
Next, as shown in FIG. 5, a resist pattern
After removing 206, remove the silicon oxide film 208 by plasma CV
SOG (Spin On Gla
ss) The film 209 is formed to flatten the gap between the edge of the line electrode 207 and the recess 203. Further, a silicon oxide film 210 is formed on them by a method such as plasma CVD. Then, these silicon oxide films 208
, SOG film 209, and silicon oxide film 210 form a first insulating film. Next, as shown in FIG. 6, a finger electrode 211, a second insulating film 212 and a screen electrode 213 are sequentially formed on the silicon oxide film 210 to complete the charge generation control element.

【0015】なおレジストパターン206 の幅は、ライン
電極207 のエッジの形状を安定化するために、くぼみ20
3 の幅より1〜2μm程度狭く設定したほうがよい。ま
たアルミニウム膜204 の表面にヒロック防止用チタン膜
205 を形成する代わりに、シリコン酸化膜208 の一部あ
るいは全部を 200℃以下の温度で形成してもよい。本実
施例においては、ライン電極207 の電極材料としてアル
ミニウムを使用しているが、銅,モリブデン,タングス
テンなどの他の材料も使用可能である。ただしその場合
には、抵抗率が1×10-5Ωcm以下の材料を使用すること
が望ましい。またアルミニウムヒロック防止膜としてチ
タンを使用したものを示したが、アルミニウムヒロック
を防止するために必要な硬度を有する材料であれば、窒
化チタン,モリブデン,タングステンなどの他の材料も
使用可能である。更に第1の絶縁膜としてシリコン酸化
膜とSOG膜との複合膜を使用したものを示している
が、静電耐圧の高い材料であれば、窒化シリコン、TE
OS(tetraethoxysilane )単層膜とSOG膜との複合
膜、あるいは酸化シリコン,窒化シリコン,TEOSの
複合膜とSOG膜との複合膜などの他の材料も使用可能
である。なお、ライン電極207 の厚さは、図2のくぼみ
203 の深さtと略同等の値とすることにより、平坦化工
程の最適化が可能となる。
The width of the resist pattern 206 is set to be 20 in order to stabilize the shape of the edge of the line electrode 207.
It is better to set the width narrower than 1 by about 1 to 2 μm. A titanium film for hillock prevention is formed on the surface of the aluminum film 204.
Instead of forming 205, part or all of the silicon oxide film 208 may be formed at a temperature of 200 ° C. or lower. In this embodiment, aluminum is used as the electrode material of the line electrode 207, but other materials such as copper, molybdenum and tungsten can also be used. However, in that case, it is desirable to use a material having a resistivity of 1 × 10 −5 Ωcm or less. Although titanium is used as the aluminum hillock prevention film, other materials such as titanium nitride, molybdenum, and tungsten can be used as long as the material has the hardness required to prevent aluminum hillocks. Further, a composite film of a silicon oxide film and an SOG film is used as the first insulating film, but if the material has a high electrostatic withstand voltage, silicon nitride, TE is used.
Other materials such as a composite film of an OS (tetraethoxysilane) single layer film and an SOG film, or a composite film of a composite film of silicon oxide, silicon nitride, TEOS and an SOG film can be used. The thickness of the line electrode 207 is as shown in FIG.
By setting the value to be substantially equal to the depth t of 203, the flattening process can be optimized.

【0016】本実施例より製造された電荷発生制御素子
は、ライン電極207 が絶縁体基板201 に埋め込まれてい
るため、シリコン酸化膜208 ,210 及びSOG膜209 か
らなる第1の絶縁膜の形成の際の下地を完全に平坦化す
ることが可能となる。従ってライン電極207 のエッジ付
近に段差が生じない。このため第1の絶縁膜の耐久性が
大幅に向上する。
In the charge generation control element manufactured according to this embodiment, since the line electrode 207 is embedded in the insulating substrate 201, the first insulating film composed of the silicon oxide films 208 and 210 and the SOG film 209 is formed. In this case, the base can be completely flattened. Therefore, no step is formed near the edge of the line electrode 207. Therefore, the durability of the first insulating film is significantly improved.

【0017】次に、本発明に係る電荷発生制御素子の製
造方法の第2実施例を、図7〜図12に示す製造工程図に
基づいて説明する。まず図7に示すように、第1実施例
と同様の手法によって、石英(ガラス)基板301 の表面
のライン電極形成予定部にくぼみ302 を形成した後、基
板表面全面にアルミニウム膜303 を形成する。次に図8
に示すように、くぼみ302 の上部にレジストパターン30
4 を形成した後、レジストパターン304 に被覆されてい
ない部分をエッチングにより除去することによって、ラ
イン電極305 を形成する。次に図9に示すように、レジ
ストパターン304 を除去した後、アルミニウムの融点付
近の温度で加熱することによりライン電極305 を溶融さ
せた後、室温まで冷却する。この工程によりライン電極
305 とくぼみ302 とが完全に密着する
Next, a second embodiment of the method of manufacturing the charge generation control element according to the present invention will be described with reference to the manufacturing process diagrams shown in FIGS. First, as shown in FIG. 7, a recess 302 is formed in a portion of the surface of a quartz (glass) substrate 301 where a line electrode is to be formed, and then an aluminum film 303 is formed on the entire surface of the substrate by the same method as in the first embodiment. . Next, FIG.
As shown in, the resist pattern 30 is
After forming 4, the line electrode 305 is formed by removing the portion not covered by the resist pattern 304 by etching. Next, as shown in FIG. 9, after removing the resist pattern 304, the line electrode 305 is melted by heating at a temperature near the melting point of aluminum, and then cooled to room temperature. Line electrode by this process
305 and depression 302 are in complete contact

【0018】次に図10に示すように、第1の絶縁膜とし
てシリコン酸化膜306 をプラズマCVD等の手法によっ
て形成する。シリコン酸化膜306 の成膜温度は、ライン
電極305 のアルミニウムヒロックの発生を防止するため
200℃以下に設定する。次に図11に示すように、シリコ
ン酸化膜306 の上部に、フィンガー電極307 ,第2の絶
縁膜308 及びスクリーン電極309 を順次形成することに
よって、電荷発生制御素子を完成する。なお第1実施例
と同様に、レジストパターン304 の幅は、ライン電極30
5 のエッジの形状を安定化するために、くぼみ302 の幅
より1〜2μm程度狭く設定した方がよい。本実施例に
おいては第1の絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いてい
るが、第1実施例と同様に、シリコン酸化膜とSOG膜
との複合膜を使用してもよく、また窒化シリコン膜、T
EOSの単層膜とSOG膜との複合膜あるいは酸化シリ
コン,窒化シリコン,TEOSの複合膜とSOG膜との
複合膜などの他の材料も使用可能である。またライン電
極305 の厚さについても第1実施例と同様、くぼみ302
の深さと略同等の値とすることが望ましい。
Next, as shown in FIG. 10, a silicon oxide film 306 is formed as a first insulating film by a technique such as plasma CVD. The film formation temperature of the silicon oxide film 306 is set to prevent the generation of aluminum hillocks on the line electrode 305.
Set below 200 ℃. Next, as shown in FIG. 11, a charge generation control element is completed by sequentially forming a finger electrode 307, a second insulating film 308 and a screen electrode 309 on the silicon oxide film 306. The width of the resist pattern 304 is the same as in the first embodiment.
In order to stabilize the shape of the edge of No. 5, it is better to set the width of the recess 302 to be narrower by about 1 to 2 μm. Although a silicon oxide film is used as the first insulating film in this embodiment, a composite film of a silicon oxide film and an SOG film may be used as in the first embodiment, and a silicon nitride film, T
Other materials such as a composite film of a single layer film of EOS and an SOG film or a composite film of silicon oxide, silicon nitride, a composite film of TEOS and an SOG film can be used. Further, the thickness of the line electrode 305 is the same as that of the first embodiment, and the depression 302
It is desirable to set the value approximately equal to the depth of the.

【0019】更に本実施例において、図9に示した工程
の後に、図12に示すように基板表面全面にチタン等の高
硬度の金属膜310 を成膜し、レジストパターン311 を用
いてライン電極305 のアルミニウム表面を覆うように金
属膜310 をエッチングによりパターニングすることもで
き、この場合は、第1の絶縁膜となるシリコン酸化膜30
6 は必ずしも 200℃以下の低温で成膜する必要はなくな
り、通常の条件で第1の絶縁膜の成膜が可能となる。ま
た本実施例においても、第1実施例と同様の効果が得ら
れると共に、更に第1の絶縁膜及びライン電極の構造が
単純なため、素子製造に必要な工数が大幅に低減される
という効果も有する。
Further, in this embodiment, after the step shown in FIG. 9, a metal film 310 of high hardness such as titanium is formed on the entire surface of the substrate as shown in FIG. 12, and a line electrode is formed by using a resist pattern 311. The metal film 310 can be patterned by etching so as to cover the aluminum surface of 305, and in this case, the silicon oxide film 30 serving as the first insulating film is formed.
6 does not necessarily need to be formed at a low temperature of 200 ° C. or lower, and the first insulating film can be formed under normal conditions. In addition, in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and further, since the structures of the first insulating film and the line electrode are simple, the number of steps required for manufacturing the element can be significantly reduced. Also has.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上、実施例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、ライン電極とフィン
ガー電極の間に形成される第1の絶縁膜の下地を完全に
平坦化することができ、優れた耐久性を有する静電像形
成装置用の電荷発生制御素子を実現することができ、更
にライン電極の厚膜化が可能となるため、ライン電極の
インピーダンスに起因する印字むらが低減され、優れた
画質の画像を形成できる静電像形成装置用の電荷発生制
御素子を実現することができる。また請求項2及び3記
載の発明によれば、ライン電極に高い導電性を有する材
料を使用することにより、ライン電極のインピーダンス
を低減して印字むらのない優れた画質の画像を形成でき
る静電像形成装置用の電荷発生制御素子を実現すること
ができる。更に請求項4記載の発明によれば、フォトマ
スクを1枚追加するだけで製造工程の大幅な変更なし
に、第1の絶縁膜の下地を完全に平坦化することが可能
となる。更に請求項5記載の発明によれば、絶縁基板上
に形成されたくぼみの側壁とそのくぼみに埋め込まれた
ライン電極とを密着させることにより、その上部に形成
される第1の絶縁膜の膜構造を簡略化することが可能と
なるため、第1の絶縁膜の成膜に必要な工数を低減でき
るという効果を有する。
As described above on the basis of the embodiments, according to the invention of claim 1, the base of the first insulating film formed between the line electrode and the finger electrode is completely planarized. In addition, it is possible to realize a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus having excellent durability, and it is possible to increase the thickness of the line electrode. It is possible to realize a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus in which unevenness is reduced and which can form an image with excellent image quality. According to the second and third aspects of the present invention, by using a material having high conductivity for the line electrode, the impedance of the line electrode can be reduced and an image of excellent image quality without print unevenness can be formed. A charge generation control element for an image forming apparatus can be realized. Further, according to the invention described in claim 4, the base of the first insulating film can be completely planarized by adding only one photomask and without significantly changing the manufacturing process. Further, according to the invention of claim 5, the film of the first insulating film formed on the sidewall of the recess formed on the insulating substrate and the line electrode buried in the recess are brought into close contact with each other. Since the structure can be simplified, there is an effect that the number of steps required for forming the first insulating film can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る静電像形成装置用の電荷発生制御
素子の実施例の一部を破断して示す斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係る静電像形成装置用の電荷発生制御
素子の製造方法の第1実施例を説明するための製造工程
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process for explaining the first embodiment of the method for manufacturing the charge generation control element for the electrostatic image forming apparatus according to the present invention.

【図3】図2に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 2;

【図4】図3に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 3;

【図5】図4に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 4;

【図6】図5に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 5;

【図7】本発明に係る静電像形成装置用の電荷発生制御
素子の製造方法の第2実施例を説明するための製造工程
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process for explaining the second embodiment of the method for manufacturing the charge generation control element for the electrostatic image forming apparatus according to the present invention.

【図8】図7に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 7.

【図9】図8に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
9 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 8. FIG.

【図10】図9に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 9.

【図11】図10に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 10.

【図12】図7〜図11に示した製造方法の第2実施例の変
形例の工程を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a process of a modification of the second embodiment of the manufacturing method shown in FIGS. 7 to 11.

【図13】従来の静電像形成装置用の電荷発生制御素子の
構成例の一部を破断して示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a part of a configuration example of a conventional charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus in a cutaway manner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 電荷発生制御素子 101 基板 102 ライン電極 103 第1の絶縁膜 104 フィンガー電極 105 第2の絶縁膜 106 スクリーン電極 107 フィンガー孔 108 スクリーン孔 109 エッジ 201 石英(ガラス)基板 202 レジストパターン 203 くぼみ 204 アルミニウム膜 205 チタン膜 206 レジストパターン 207 ライン電極 208 シリコン酸化膜 209 SOG膜 210 シリコン酸化膜 211 フィンガー電極 212 第2の絶縁膜 213 スクリーン電極 301 石英(ガラス)基板 302 くぼみ 303 アルミニウム膜 304 レジストパターン 305 ライン電極 306 第1の絶縁膜 307 フィンガー電極 308 第2の絶縁膜 309 スクリーン電極 310 高硬度金属膜 311 レジストパターン 100 Charge Generation Control Element 101 Substrate 102 Line Electrode 103 First Insulating Film 104 Finger Electrode 105 Second Insulating Film 106 Screen Electrode 107 Finger Hole 108 Screen Hole 109 Edge 201 Quartz (Glass) Substrate 202 Resist Pattern 203 Recess 204 Aluminum Film 205 Titanium film 206 Resist pattern 207 Line electrode 208 Silicon oxide film 209 SOG film 210 Silicon oxide film 211 Finger electrode 212 Second insulating film 213 Screen electrode 301 Quartz (glass) substrate 302 Dimple 303 Aluminum film 304 Resist pattern 305 Line electrode 306 First insulating film 307 Finger electrode 308 Second insulating film 309 Screen electrode 310 High hardness metal film 311 Resist pattern

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁体基板表面に形成されたライン電極
と、該ライン電極の表面に形成された第1の絶縁体膜
と、該第1の絶縁体膜の上部に形成され、中心部に電荷
生成用の孔部を有するフィンガー電極と、該フィンガー
電極表面に、中心部に電荷を通過せしめる孔部を有する
第2の絶縁体膜を介して形成された、中心部に電荷流出
用の孔部を有するスクリーン電極よりなる電荷発生制御
素子において、前記ライン電極が前記絶縁体基板内部に
埋め込まれて配置されていることを特徴とする静電像形
成装置用の電荷発生制御素子。
1. A line electrode formed on the surface of an insulator substrate, a first insulator film formed on the surface of the line electrode, and a first electrode film formed on the first insulator film at the center. A finger electrode having a hole for charge generation, and a hole for charge outflow in the center formed on the surface of the finger electrode through a second insulating film having a hole for allowing the charge to pass through in the center. A charge generation control element comprising a screen electrode having a portion, wherein the line electrode is embedded and arranged inside the insulator substrate.
【請求項2】 前記ライン電極が1×10-5Ωcm以下の抵
抗率を有する導電膜によって構成されていることを特徴
とする請求項1記載の静電像形成装置用の電荷発生制御
素子。
2. The charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus according to claim 1, wherein the line electrode is formed of a conductive film having a resistivity of 1 × 10 −5 Ωcm or less.
【請求項3】 前記導電膜がアルミニウム,チタン,
銅,モリブデン,タングステンのいずれかの金属膜によ
って構成されていることを特徴とする請求項2記載の静
電像形成装置用の電荷発生制御素子。
3. The conductive film is aluminum, titanium,
The charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus according to claim 2, wherein the charge generation control element is formed of a metal film of copper, molybdenum, or tungsten.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の静
電像形成装置用の電荷発生制御素子の製造方法におい
て、絶縁体基板表面のうちライン電極形成予定部以外の
領域をフォトレジストによって被覆する工程と、前記絶
縁体基板表面のうち前記フォトレジストによって被覆さ
れていない部分にエッチングによりライン電極の厚さと
同じ深さのくぼみを形成する工程と、前記フォトレジス
トを除去して該絶縁体基板表面全面に金属膜を形成する
工程と、前記金属膜表面のうちライン電極形成予定領域
をフォトレジストによって被覆する工程と、前記金属膜
のうち前記フォトレジストに被覆されていない部分をエ
ッチングによって除去することによりライン電極を形成
する工程とを含むことを特徴とする静電像形成装置用の
電荷発生制御素子の製造方法。
4. The method for manufacturing a charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus according to claim 1, wherein a region other than a line electrode formation planned portion on the surface of the insulator substrate is photoed. A step of covering with a resist, a step of forming a recess having the same depth as the thickness of the line electrode by etching in a portion of the surface of the insulator substrate which is not covered with the photoresist, and removing the photoresist, A step of forming a metal film on the entire surface of the insulator substrate, a step of covering a line electrode formation planned region of the metal film surface with a photoresist, and a part of the metal film not covered with the photoresist are etched. And a step of forming a line electrode by removing the charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus. Build method.
【請求項5】 前記ライン電極形成後に該ライン電極を
高温下で溶融し、次いで室温まで冷却する工程を含むこ
とを特徴とする請求項4記載の静電像形成装置用の電荷
発生制御素子の製造方法。
5. The charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus according to claim 4, further comprising a step of melting the line electrode at a high temperature after forming the line electrode and then cooling the line electrode to room temperature. Production method.
JP6333598A 1994-10-24 1994-12-16 Charge generation control element for electrostatic image-forming apparatus and manufacture thereof Withdrawn JPH08169137A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100384631C (en) * 2004-07-16 2008-04-30 佳能株式会社 Liquid ejection element and manufacturing method therefor

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