JPH08315958A

JPH08315958A - 固体放電装置の製造方法

Info

Publication number: JPH08315958A
Application number: JP11990495A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yamada; 高幸山田; Takeshi Nakamura; 毅中村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】電離効率がよく、且つ、電極破壊を起こしにく
い固体放電装置を製造する方法を提供する。【構成】基板上に絶縁膜を形成する工程と、その上に第
１の導電膜を形成する工程と、その上に帯状のレジスト
膜を形成し、そのレジスト膜をマスクとして第１の導電
膜をパターニングすることにより第１の電極を形成する
工程と、第１の電極をマスクとして絶縁膜の一部をサイ
ドエッチングする工程と、基板上に第２の導電膜を形成
する工程と、上記レジスト膜を剥離することにより第２
の導電膜をリフトオフする工程と、第２の導電膜上に第
１の電極と平行に延びる帯状のレジスト膜を形成する工
程と、そのレジスト膜をマスクとして第２の導電膜をパ
ターニングすることにより第２の電極を形成する工程
と、第２の電極の表面を電解液中で陽極酸化して第２の
電極の表面に酸化被膜を形成する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電現象を利用して空
気を電離しイオンを発生させる放電装置の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
ける感光体等の帯電器、除電器として、コロトロンある
いはスコロトロンと呼ばれる方式の放電装置が広く用い
られている。図１７は、従来のコロトロン方式の放電装
置の概要図である。

【０００３】図１７に示すように、この方式の放電装置
１０は、断面がコの字状の細長いシールドケース１３の
両端部に絶縁ブロック１１を設け、この両端の絶縁ブロ
ック１１の間にタングステン等の金属製の放電ワイヤ１
２を張架し、この放電ワイヤ１２を放電電極とし放電ワ
イヤ１２とシールドケース１３との間に高電圧を印加す
ることにより、放電電極の周囲にコロナ放電を発生させ
て空気を電離しイオンを発生させるタイプのものであ
る。

【０００４】しかしながら、このタイプの放電装置の放
電ワイヤ１２には、放電しやすいように径の細い金属線
が用いられるため、張架時に切れやすいという問題があ
る。また、このタイプの放電装置は、コロナ放電時の放
電ワイヤ１２の振動によってイオンの発生量にむらを生
じ易く、長期間に亘る使用によって放電ワイヤが伸び振
動が大きくなると、イオン発生量のむらが一層顕著にな
るという問題がある。また、放電ワイヤ１２の振動によ
り放電電極１２とシールドケース１３あるいは感光体等
との間にアーク放電が起こり易くなり、時にはアーク放
電によって放電装置が破壊することもある。そのため、
放電ワイヤ１２とシールドケース１３あるいは感光体等
との間に十分な間隔を空ける必要があり、放電装置を小
型化することが難しい上、放電ワイヤ１２とシールドケ
ース１３との間に高電圧を印加せざるを得ないという問
題がある。

【０００５】このような問題を解決するため、放電ワイ
ヤを用いずに、固体回路によって放電装置を構成する固
体放電装置が数多く提案されている。例えば、特開昭５
４−５３５３７号公報、特開昭６０−１６９８６３号公
報、特開昭６０−１８１７６３号公報、特開昭６４−２
０７５号公報、特開平４−２３８０５６号公報等が挙げ
られる。

【０００６】図１８は、これら従来の固体放電装置の一
般的な構成を示す断面図である。図１８に示すように、
この固体放電装置１００は、対向電極２の外周を高純度
アルミナ等からなる誘電体１で均一な厚さに覆い、誘電
体１表面の対向電極２と対向する位置に放電電極３を配
置することにより構成される。このような固体放電装置
１００を、例えば電子写真方式の複写機の帯電器として
使用する場合は、固体放電装置１００の放電電極３が、
導電性支持体６ａと光導電層６ｂとを備えた感光体６と
対向するように感光体６の近傍に固体放電装置１００を
配備し、放電電極３と対向電極２との間に交流電源４に
よって交流電圧を印加すると共に放電電極３と導電性支
持体６ａとの間に直流電源５によって直流電圧を印加す
る。このようにすることにより、放電電極３と対向電極
２との間に放電現象が起こり空気が電離してイオンが発
生する。発生したイオンは感光体６の光導電層６ｂに引
き寄せられ、光導電層６ｂが帯電する。

【０００７】このような固体放電装置は、前記の放電ワ
イヤ方式の放電装置より信頼性が向上し、ある程度小型
化することも可能であるが、これらの従来の固体放電装
置には、次に説明するように、高い電離効率を得ること
が難しいという問題がある。図１９は、従来の固体放電
装置における放電時の電気力線を示す模式図である。

【０００８】図１９に示すように、対向電極２と放電電
極３との間に高電圧が印加されると、放電電極３から誘
電体１の中を通って対向電極２に向かう電気力線７ａ
と、放電電極３から一旦、大気中にしみ出してから誘電
体１の中に入り誘電体１の中を通って対向電極２に向か
う電気力線７ｂとの２種類の電気力線が発生する。この
２種類の電気力線のうち、大気中にしみ出して空気を電
離させる電気力線７ｂのみが放電領域８を形成し、この
放電領域８において放電が起こり空気が電離される。一
方、電気力線７ａは空気の電離に寄与しない。ところ
で、空気の比誘電率は誘電体１の比誘電率より小さいた
め、大気中にしみ出す電気力線７ｂは、電離に寄与しな
い電気力線７ａより極めて少ない。そのため、このタイ
プの固体放電装置の電離効率を上げることは難しい。

【０００９】これらの従来例とは別に、特開平５−９４
０７７号公報及び特開平５−９４０７８号公報には、放
電電極と対向電極との間に印加する電圧を低減し電離効
率を向上させるために、放電電極と対向電極とを微小間
隔で対向させた帯電装置が提案されている。しかしなが
ら、放電電極と対向電極との間隔を小さくすると、放電
が生じ始める時の印加電圧と、全路絶縁破壊が生じ始め
る時の印加電圧との差が小さくなり、つまり、放電に適
した印加電圧の範囲が狭くなって全路絶縁破壊が起き易
くなるため、全路絶縁破壊を起こさないように放電を制
御することが極めて困難であり、放電開始電圧の低減化
にも限界があった。また、これら二つの公報には、絶縁
基板上に形成された放電電極を絶縁膜で被覆することに
よって全路絶縁破壊による電極の破壊が防止され、長期
間に亙り安定した放電を行える旨が記載されているが、
放電電極を絶縁膜で被覆した場合には、両電極間に介在
する絶縁膜により電極間の容量が増加して放電が生じ難
くなるだけでなく、放電電極の近傍における電界が集中
する部位に絶縁膜が存在するため、その部位で放電が行
われず、つまり、絶縁膜の表面で放電を発生させなけれ
ばならないので、印加電圧を高めざるを得ないという問
題が生じる。

【００１０】このように、従来技術によっては、放電開
始電圧の低減化、すなわち電離効率の向上と全路絶縁破
壊による電極破壊の防止という相反する要求を満たすこ
とができない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、先に出願した特願平７−＊＊＊＊＊＊号明細書にお
いて、放電電極と、この放電電極に対向する対向電極と
から成り、放電電極には、対向電極に対向する側に電界
集中部を形成すると共に、対向電極には、放電電極に対
向する側に絶縁膜を設けることにより、電離効率がよ
く、且つ、電極破壊を起こしにくい固体放電装置につい
て開示した。

【００１２】図１は、このような固体放電装置の一実施
態様の一部断面図である。図１に示すように、固体放電
装置１００は、絶縁性の基板上２００に、互いに平行に
延びる放電電極２０１と対向電極２０３とが形成されて
いる。放電電極２０１の対向電極２０３と対向する側の
端縁２０１ａには、鋭利なエッジ状の電界集中部２０４
が形成され、対向電極２０３の放電電極２０１と対向す
る側は絶縁膜２０２で覆われている。

【００１３】また、この固体放電装置１００の放電電極
２０１の端縁２０１ａと対向電極２０３の端縁２０３ａ
とは基板２００に対して同一法線上に並んでおり、か
つ、放電電極２０１の端縁２０１ａに形成された電界集
中部２０４は放電電極２０１を支持する基板２００から
対向電極２０３に向かってオーバーハングした構造とな
っている。

【００１４】このように構成された固体放電装置１００
では、鋭利なエッジを持つ電界集中部２０４によって、
放電電極２０１と対向電極２０３との間に電気力線７を
集中的に通す広い放電領域８が形成され、低電圧で効率
よく空気を電離することができる。また、対向電極２０
３の表面を絶縁膜２０２で覆うことにより、火花放電又
はアーク放電による電極破壊の発生が防止される。

【００１５】しかしながら、このような固体放電装置を
どのようにしたら製造することができるかが問題とな
る。本発明は、このような、電離効率がよく、且つ、電
極破壊を起こしにくい固体放電装置を製造する方法を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する第
１の本発明の固体放電装置の製造方法は、基板上に絶縁
膜を形成する工程と、その絶縁膜上に第１の導電膜を形
成する工程と、その第１の導電膜上に帯状のレジスト膜
を形成し、そのレジスト膜をマスクとして第１の導電膜
をパターニングすることにより第１の電極を形成する工
程と、第１の電極をマスクとして上記絶縁膜の一部をサ
イドエッチングする工程と、上記基板上に第２の導電膜
を形成する工程と、上記レジスト膜を剥離することによ
りレジスト膜の上に形成された第２の導電膜をリフトオ
フする工程と、上記基板上の第２の導電膜上に第１の電
極と平行に延びる帯状のレジスト膜を形成する工程と、
そのレジスト膜をマスクとして上記基板上の第２の導電
膜をパターニングすることにより第２の電極を形成する
工程と、第２の電極の表面を電解液中で陽極酸化して第
２の電極の表面に酸化被膜を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする。

【００１７】ここで、上記第１の電極の、前記第２の電
極と対向する側の辺を櫛形にパターニングすることが好
ましい。また、上記の目的を達成する第２の本発明の固
体放電装置の製造方法は、少なくともレジスト膜露光光
を透過する基板上に第１の導電膜を形成する工程と、第
１の導電膜を帯状のパターンの第１の電極に形成する工
程と、上記基板上に第１の絶縁膜を形成する工程と、第
１の絶縁膜上に第１の絶縁膜の材質と異なる材質の第２
の絶縁膜を形成する工程と、第２の絶縁膜上にポジ型レ
ジストを塗布し上記基板の裏面から光を照射することに
よりポジ型レジスト膜を第１の電極と同一のパターンに
露光してパターニングする工程と、上記基板上に第２の
電極を形成するための第２の導電膜を形成する工程と、
上記レジスト膜を剥離することにより第２の絶縁膜上の
第２の導電膜を第２の電極として残したまま上記レジス
ト膜上の第２の導電膜をリフトオフする工程と、第２の
絶縁膜上に残留した第２の電極をマスクとして第２の絶
縁膜の一部をサイドエッチングする工程と、第２の絶縁
膜上の第２の導電膜上に、所定の幅で長手方向に延びる
第２の電極のパターンのレジスト膜を形成しそのレジス
ト膜をマスクとして第２の導電膜から第２の電極を形成
する工程とを有することを特徴とする。

【００１８】ここで、上記第２の電極の、上記第１の電
極と対向する側の辺を櫛形にパターニングすることが好
ましい。

【００１９】

【作用】第１の本発明の固体放電装置の製造方法によれ
ば、上記のように、第１の導電膜をパターニングして第
１の電極を形成することにより第１の電極の端縁に鋭利
なエッジ状の電界集中部を形成することができ、また、
第２の電極を第１の電極に対し自己整合的に形成して第
１の電極の端縁と第２の電極の端縁とを基板に対して同
一法線上に並べることにより、第１及び第２の絶縁膜の
膜厚によって規定される両電極端縁間のエアーギャップ
を電極の全長に亘って高精度に保つことができ、しか
も、サイドエッチングによって第１の電極の一部をオー
バーハング構造として形成することにより両電極端縁間
に広い放電領域を形成することができる。これらの結
果、電離効率のよい固体放電装置を高歩留りで製造する
ことができる。

【００２０】また、第１の本発明の固体放電装置の製造
方法によれば、上記のように、第２の電極を陽極酸化し
て第２の電極の表面に酸化被膜が形成され、この酸化被
膜により両電極間の空気の全路絶縁破壊が防止されるの
で電極破壊を起こしにくい固体放電装置が製造される。
ここで、上記第１の電極の、上記第２の電極と対向する
側の辺を櫛形にパターニングした場合は、第１の電極の
端縁の各櫛の歯の先端に形成される電界集中部が更に効
果的に電気力線を集中するので、更に電離効率のよい固
体放電装置となる。

【００２１】一方、第２の本発明の固体放電装置の製造
方法によれば、上記のように、第１の電極をパターニン
グした後、基板の裏面からの露光により、第１の電極を
マスクとして第２の電極を形成することにより、第２の
電極の端縁に鋭利なエッジ状の電界集中部を形成するこ
とができ、また、第２の電極を第１の電極に対し自己整
合的に形成するため第１の電極の端縁と第２の電極の端
縁とを基板に対して同一法線上に並び、第１及び第２の
絶縁膜の膜厚によって規定される両電極端縁間のエアー
ギャップを電極の全長に亘って高精度に保つことがで
き、しかも、サイドエッチングによって第２の電極の一
部をオーバーハング構造として形成することにより両電
極端縁間に広い放電領域を形成することができる。これ
らの結果、電離効率のよい固体放電装置を高歩留りで製
造することができる。

【００２２】また、第２の本発明の固体放電装置の製造
方法によれば、上記のように、第１の絶縁膜が第１の電
極を覆い、この絶縁膜により両電極間の空気の全路絶縁
破壊が防止されるので電極破壊を起こしにくい固体放電
装置が製造される。ここで、上記第２の電極の、上記第
１の電極と対向する側の辺を櫛形にパターニングする
と、第２の電極の端縁の各櫛の歯の先端に形成される電
界集中部が効果的に電気力線を集中させるので、更に電
離効率のよい固体放電装置となる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
２〜図８は、第１の本発明の固体放電装置の製造方法の
一実施例の工程図である。図２に示すように、ガラス、
セラミック等の絶縁性の基板２００上に絶縁膜２１０を
形成する。

【００２４】次に、絶縁膜２１０の上に第１の導電膜を
着膜する。次に、フォトリソグラフィ法を用いて、第１
の導電膜の上に帯状のレジスト膜２１２を形成し、レジ
スト膜２１２をマスクとして第１の導電膜をパターニン
グすることにより、上記の帯状のレジスト膜２１２の形
状と同じ形状の第１の電極２０１を形成する。絶縁膜２
１０は、スパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により、Ｓｉ
Ｏ₂ を着膜して形成する。絶縁膜２１０としては、Ｓｉ
Ｏ₂ の他、ＳｉＮ_x 、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、あるい
はその他の金属酸化物等、その表面にイオンが付着して
帯電するものであればよい。絶縁膜２１０の膜厚は、
０．５μｍ以下では放電領域が微小になり過ぎて電離効
率が悪化し、また、１０μｍ以上では放電電圧が高くな
ったり製造時のスループットが悪化したりするので、
０．５〜１０μｍの範囲内、望ましくは１〜５μｍの範
囲内の厚さとする。

【００２５】第１の導電膜としては、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、
Ｎｉ等の導電性材料を用い、０．５〜２μｍの膜厚に着
膜する。次に、図３に示すように、第１の電極２０１を
マスクとして絶縁膜２１０の一部を等方的エッチング法
によりサイドエッチングする。等方的エッチング法とし
ては、例えば、ふっ酸等による湿式法やＣｈｅｍｉｃａ
ｌＤｒｙＥｔｃｈｉｎｇ法等を用い、第１の電極２
０１の両端が庇状にオーバーハングした形状となるまで
十分にエッチング除去する。

【００２６】なお、このサイドエッチングは、エッチン
グ量が制御可能で所望形状のオーバーハング構造に形成
することのできるエッチング法であればどのようなエッ
チング法でもよく、必ずしも等方的エッチング法に限定
されるものではない。このように第１の電極２０１の端
縁２０１ａの一部がオーバーハング構造となっているた
め、図１に示すように、端縁２０１ａには電気力線を放
電領域８に集中させ電離効率を向上させる電界集中部２
０４が形成される。

【００２７】次に、図４に示すように、基板２００上に
第２の導電膜２１３をスパッタリング法により形成す
る。第２の導電膜２１３としては、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ等の
導電性材料を用い、０．５〜１μｍの膜厚に着膜する。
なお、第２の導電膜２１３は第１の電極２０１とは異な
る材質を用いることが望ましい。このようにして形成さ
れた第２の導電膜２１３の端縁２１３ａと第１の電極２
０１の端縁２０１ａとは自己整合的に位置決めされ、両
端縁２１３ａ，２０１ａは基板２００に対して同一法線
上に並んでいる。その結果、両端縁２１３ａ，２０１ａ
間のエアギャップＧは絶縁膜２１０の膜厚及び第２の導
電膜２１３の膜厚によって正確に決定される。

【００２８】放電装置の性能にとって、このエアギャッ
プＧの距離を、放電電極２０１及び対向電極２０３の長
手方向の全長に亘って一定に保つことが極めて重要であ
るが、第１の本発明の製造方法によって、このエアギャ
ップＧの精度をナノメートルレベルの高精度に保つこと
ができる。次に、図５に示すように、レジスト膜２１２
（図４参照）を剥離することにより、レジスト膜２１２
の上の第２の導電膜２１３がリフトオフされる。

【００２９】次に、リフトオフされずに残っている第２
の導電膜２１３上に第１の電極２０１と平行に延びる帯
状のレジスト膜２１４を形成する。レジスト膜２１４が
第２の導電膜２１３上を確実に覆うよう、第１の電極２
０１の一部の上にもレジスト膜２１４を形成する。次
に、図６（ａ）に示すように、レジスト膜２１４をマス
クとして、第２の導電膜２１３をパターニングして第２
の電極２０３を形成する。

【００３０】図６（ｂ）は、パターニングされた後の第
１の電極２０１と第２の電極２０３とを示す平面図であ
る。図６（ｂ）に示すように、第１の電極２０１の端縁
２０１ａと第２の電極２０３の端縁２０３ａとは自己整
合的に位置決めされているため、平面図上では両端縁２
０１ａ，２０３ａは重なって見える。

【００３１】次に、図７（ａ）に示すように、第１の電
極２０１上にレジスト膜２１５を形成し、第１の電極２
０１の長手方向の２辺のうち第２の電極２０３と対向す
る辺を櫛形にパターニングする。図７（ｂ）は、このよ
うにパターニングされた後の第１の電極２０１と第２の
電極２０３とを示す平面図である。

【００３２】図７（ｂ）に示すように第１の電極２０１
の端縁２０１ａを櫛形にパターニングすることにより、
各櫛の歯の先端には電界を更に効果的に集中させる電界
集中部２０４が形成され、両電極２０１，２０３間の放
電領域８（図７（ａ）参照）に電気力線が高密度で集中
して、電離効率を一層向上させることができる。最後
に、図８（ａ）に示すように、第２の電極２０３を電解
液中で陽極酸化し、第２の電極２０３の表面に電極破壊
防止用の絶縁膜として働く酸化被膜２０２を形成するこ
とにより固体放電装置１００が完成する。

【００３３】図８（ｂ）は、陽極酸化後の第１の電極２
０１と酸化被膜２０２に覆われた第２の電極２０３とを
示す平面図であり、第１の電極と第２の電極とが自己整
合的に位置決めされているため、第１の電極２０１の端
縁２０１ａと酸化被膜２０２の端縁は重なって見える。
図９は、本実施例によって製造された固体放電装置１０
０の斜視図である。

【００３４】図９に示すように、固体放電装置１００
は、基板２００上に櫛形の第１の電極２０１の端縁２０
１ａと、絶縁膜２０２に覆われた第２の電極２０３の端
縁２０３ａとがエアギャップＧを隔てて対向し、且つ互
いに平行に延びた形状に形成されている。櫛形の第１の
電極２０１の端縁２０１ａは鋭利なエッジを有する電界
集中部２０４を形成している。

【００３５】次に、第２の本発明の一実施例について説
明する。図１０〜図１６は、第２の本発明の固体放電装
置の製造方法の一実施例の工程図である。図１０に示す
ように、レジスト膜露光光を透過するガラス等の絶縁性
の基板３００に、スパッタリング法によりＴａ、Ｗ、Ａ
ｌ等の導電性材料を用いて、第１の導電膜を０．５〜１
μｍの膜厚に形成し、次にこの第１の導電膜を帯状のパ
ターンの第１の電極３０１にパターニングする。

【００３６】次に、基板３００上全体に第１の絶縁膜３
０２を形成し、更にその上に第２の絶縁膜３１２を形成
する。第１及び第２の絶縁膜としては、スパッタリング
法、ＣＶＤ法等によりＳｉＯ₂ 、ＳｉＮ_x 、Ｓｉ₃ Ｎ
₄ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等を着膜して形成する。ただし、第１の
絶縁膜と第２の絶縁膜とはそれぞれ別の材質を用いる必
要がある。第１の絶縁膜３０２の膜厚は０．５〜２μｍ
とする。第２の絶縁膜３１２の膜厚は電極間のエアギャ
ップを規定するものであり、膜厚が０．５μｍ以下では
放電領域が微小となり過ぎて電離効率が悪化し、また、
膜厚が１０μｍ以上では放電電圧が高くなったり製造時
のスループットが悪化するので、第２の絶縁膜３１２の
膜厚は、０．５〜１０μｍ、望ましくは１〜５μｍとす
る。

【００３７】次に、図１１に示すように、第２の絶縁膜
３１２上にポジ型レジスト膜３１４を塗布し、基板３０
０の裏面から光を照射することによりポジ型レジスト膜
３１４を第１の電極３０１と同一のパターンに露光して
パターニングする。次に、スパッタリング法により基板
３００上全体に第２の導電膜３１３ａ，３１３ｂを形成
する。第２の導電膜３１３ａ，３１３ｂとしては、Ｔ
ａ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｉ等の導電性材料を用いる。

【００３８】次に、図１２に示すように、ポジ型レジス
ト膜３１４（図１１参照）を剥離することによりポジ型
レジスト膜３１４上の第２の導電膜３１３ａをリフトオ
フする。一方、第２の絶縁膜３１２上の第２の導電膜３
１３ｂはリフトオフされずに残る。ここで、ポジ型レジ
スト膜３１４のパターンは第１の電極３０１と同一であ
るため、第２の導電膜３１３ｂと第１の電極３０１とは
自己整合的に形成される。従って、第２の導電膜３１３
ｂの端縁３１３ｃと第１の電極３０１の端縁３０１ａと
は基板に対して同一法線上に並ぶ。

【００３９】次に、図１３に示すように、第２の導電膜
３１３ｂをマスクとして第２の絶縁膜３１２の一部を等
方的エッチング法、例えばふっ酸等による湿式法やケミ
カルドライエッチング（ＣｈｅｍｉｃａｌＤｒｙＥ
ｔｃｈｉｎｇ）法等を用いて、サイドエッチングするこ
とにより、第２の導電膜３１３ｂの一部が第２の絶縁膜
３１２を越えて庇状にオーバーハングした構造に形成さ
れる。サイドエッチングによって第２の絶縁膜３１２が
除去された跡には空所９が形成される。この空所９に、
図１に示したような広い放電領域８が形成され、この放
電領域８がイオン発生にとって有効に作用する。また、
このオーバーハング構造によって、後に第２の電極３０
３となる第２の導電膜３１３ｂの端縁３０３ａに、電気
力線を放電領域８に集中させ電離効率を高める電界集中
部３０４が形成される。

【００４０】なお、このサイドエッチングは、エッチン
グ量が制御可能で所望のオーバーハング構造を形成する
ことのできるエッチング法であればどのようなエッチン
グ法でもよく、必ずしも等方的エッチング法に限定され
るものではない。次に、図１４（ａ）に示すように、リ
フトオフされずに残っている第２の導電膜３１３ｂを第
２の電極３０３にパターニングするため、第２の導電膜
３１３ｂ（図１３参照）上にレジスト膜３１５を形成
し、レジスト膜３１５をマスクとして第２の導電膜３１
３ｂをパターニングして第２の電極３０３が得られる。

【００４１】このようにして、本実施例においても、対
向電極と放電電極との間のエアギャップの精度を電極の
長手方向の全長に亘ってナノメートルレベルの高精度に
保つことができる。図１４（ｂ）は、パターニングされ
た後の第２の電極３０３と第１の電極３０１とを示す平
面図である。本実施例においては、第２の電極３０３の
第１の電極３０１と対向する側の長手方向の一辺が櫛形
に形成される。

【００４２】図１４（ｂ）に示すように、第２の電極３
０３の各櫛の歯の先端に電界集中部３０４が形成され、
両電極３０１，３０３間の放電領域８に更に高密度で電
気力線が集中する。このようにして固体放電装置が完成
する。尚、本実施例では、基板の裏面からの露光により
対向電極と放電電極とを自己整合的に形成するため、基
板の材質がレジスト膜露光光を透過するものに限定され
る点が第１の実施例と異なる。

【００４３】本実施例の変形として、帯状にパターニン
グした第１の電極３０１上に第１の絶縁膜３０２を形成
するに先立ち（図１０参照）、第１の電極３０１を陽極
酸化処理して第１の電極３０１の表面に酸化被膜による
絶縁層を形成させて第１の電極３０１を覆う絶縁膜を２
層構造とすることが好ましく、この場合、絶縁膜のピン
ホールに起因する不良品の発生を効果的に減少させるこ
とができる。

【００４４】図１５は、本実施例によって製造され、複
写機及びレーザビームプリンタの帯電器として使用され
る固体放電装置の構成図である。図１５に示すように、
この帯電器４００は、本実施例によって製造された、長
手方向に延びた櫛形にパターニングされた多数の電極を
有する固体放電装置１００で構成されている。この帯電
器４００には、幅数ｍｍ、長さ２０〜３０ｃｍの基板２
００上に数百〜数千本の電極が集積されている。このよ
うに多数の電極を配列することにより、帯電むらを起こ
りにくくすることができ、また、これら多数の電極のう
ちに若干の欠陥部分があっても放電性能が平均化される
ため画質欠陥には至らないという利点も生じる。

【００４５】図１６は、本実施例によって製造された固
体放電装置を帯電器として使用する場合の模式断面図で
ある。図１６に示すように、この帯電器４００は、第１
の電極３０１、第１の絶縁膜３０２、第２の絶縁膜３１
２、及び第２の電極３０３を備えた固体放電装置１００
と、交流電源４と、直流電源５とから構成されている。
固体放電装置１００は、導電性支持体６ａ及び光導電層
６ｂを備えた感光体６の近傍に配設されている。

【００４６】このような帯電器４００の第２の電極３０
３を放電電極とし、第１の電極３０１を対向電極とし、
両電極間に周波数１ＭＨｚ、振幅５００〜１０００Ｖ、
正弦波形の交流電源４を接続することにより電極３０３
の端縁の電界集中部３０４で連続的に放電が起こり、空
気が電離してイオンが発生する。発生したイオンは、直
流電源５による放電電極３０３と導電性支持体６ａとの
間の印加電圧により、感光体６の光導電層６ｂに引き寄
せられ、光導電層６ｂが帯電する。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体放電
装置の製造方法によれば、電離効率がよく、且つ、電極
破壊を起こしにくい固体放電装置を高歩留りで製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】固体放電装置の一実施態様の一部断面図であ
る。

【図２】固体放電装置の製造方法の一実施例の工程図で
ある。

【図３】固体放電装置の製造方法の一実施例の工程図で
ある。

【図４】固体放電装置の製造方法の一実施例の工程図で
ある。

【図５】固体放電装置の製造方法の一実施例の工程図で
ある。

【図６】固体放電装置の製造方法の一実施例の工程図で
ある。

【図７】固体放電装置の製造方法の一実施例の工程図で
ある。

【図８】固体放電装置の製造方法の一実施例の工程図で
ある。

【図９】固体放電装置の製造方法の一実施例によって製
造された固体放電装置の斜視図である。

【図１０】固体放電装置の製造方法の他の実施例の工程
図である。

【図１１】固体放電装置の製造方法の他の実施例の工程
図である。

【図１２】固体放電装置の製造方法の他の実施例の工程
図である。

【図１３】固体放電装置の製造方法の他の実施例の工程
図である。

【図１４】固体放電装置の製造方法の他の実施例の工程
図である。

【図１５】固体放電装置の製造方法の他の実施例によっ
て製造された、複写機及びレーザビームプリンタの帯電
器として使用される固体放電装置の構成図である。

【図１６】固体放電装置の製造方法の他の実施例によっ
て製造された固体放電装置を帯電器として使用する場合
の模式断面図である。

【図１７】従来のコロトロン方式の放電装置の概要図で
ある。

【図１８】従来の一般的な固体放電装置の断面図であ
る。

【図１９】従来の固体放電装置における放電時の電気力
線を示す模式図である。

【符号の説明】

１絶縁体２対向電極３放電電極４交流電源５直流電源６ａ導電性支持帯６ｂ光導電層７電気力線８放電領域９空所１０放電装置１１絶縁ブロック１２放電ワイヤ１３シールドケース１００固体放電装置２００基板２０１第１の電極２０１ａ，２０３ａ端縁２０２，２１０絶縁膜２０３第２の電極２０４電界集中部２１２、２１４、２１５レジスト膜２１３第２の導電膜３００基板３０１第１の電極３０１ａ，３０３ａ，３１３ｃ端縁３０２絶縁膜３０３第２の電極３０４電界集中部３１２第２の絶縁膜３１３ａ，３１３ｂ第２の導電膜３１４ポジ型レジスト膜３１５レジスト膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に第１の導電膜を形成する工程と、該第１の導電膜上に帯状のレジスト膜を形成し、該レジ
スト膜をマスクとして前記第１の導電膜をパターニング
することにより第１の電極を形成する工程と、前記第１の電極をマスクとして前記絶縁膜の一部をサイ
ドエッチングする工程と、前記基板上に第２の導電膜を形成する工程と、前記レジスト膜を剥離することにより前記レジスト膜の
上に形成された前記第２の導電膜をリフトオフする工程
と、前記基板上の前記第２の導電膜上に前記第１の電極と平
行に延びる帯状のレジスト膜を形成する工程と、該レジスト膜をマスクとして前記基板上の第２の前記導
電膜をパターニングすることにより第２の電極を形成す
る工程と、該第２の電極の表面を電解液中で陽極酸化して該第２の
電極の表面に酸化被膜を形成する工程とを有することを
特徴とする固体放電装置の製造方法。
【請求項２】前記第１の電極の、前記第２の電極と対
向する側の辺を櫛形にパターニングすることを特徴とす
る請求項１記載の固体放電装置の製造方法。
【請求項３】少なくともレジスト膜露光光を透過する
基板上に第１の導電膜を形成する工程と、該第１の導電膜を帯状のパターンの第１の電極にパター
ニングする工程と、前記基板上に第１の絶縁膜を形成する工程と、該第１の絶縁膜上に該第１の絶縁膜の材質と異なる材質
の第２の絶縁膜を形成する工程と、該第２の絶縁膜上にポジ型レジストを塗布し前記基板の
裏面から光を照射することにより該ポジ型レジスト膜を
前記第１の電極と同一のパターンに露光してパターニン
グする工程と、前記基板上に第２の電極を形成するための第２の導電膜
を形成する工程と、前記レジスト膜を剥離することにより前記第２の絶縁膜
上の前記第２の導電膜を残したまま前記レジスト膜上の
前記第２の導電膜をリフトオフする工程と、前記第２の絶縁膜上に残留した第２の導電膜をマスクと
して前記第２の絶縁膜の一部をサイドエッチングする工
程と、前記第２の絶縁膜上の第２の導電膜上に所定の幅で長手
方向に延びる第２の電極のパターンのレジスト膜を形成
し該レジスト膜をマスクとして該第２の導電膜から第２
の電極を形成する工程とを有することを特徴とする固体
放電装置の製造方法。
【請求項４】前記第２の電極の、前記第１の電極と対
向する側の辺を櫛形にパターニングすることを特徴とす
る請求項３記載の固体放電装置の製造方法。