JPH09164716A - Electric charge generation control element and drive thereof - Google Patents

Electric charge generation control element and drive thereof

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JPH09164716A
JPH09164716A JP34691395A JP34691395A JPH09164716A JP H09164716 A JPH09164716 A JP H09164716A JP 34691395 A JP34691395 A JP 34691395A JP 34691395 A JP34691395 A JP 34691395A JP H09164716 A JPH09164716 A JP H09164716A
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JP
Japan
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electrode
film
charge generation
generation control
control element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP34691395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Kitazawa
正志 北澤
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09164716A publication Critical patent/JPH09164716A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the sticking of a product produced in an atmosphere by a corona discharge phenomenon or a product produced by the scraping action of a dielectric membrane to an electrode or an insulating membrane. SOLUTION: This electric charge generation control element is composed of a line electrode formed on the surface of an insulating substrate 1, a dielectric membrane 3 formed on the surface of the line electrode 2, a finder electrode 4 with a finger hole 5 formed through the dielectric membrane 3 and a screen electrode 9 with a screen hole 10 formed on the finger electrode 4 through a first insulating membrane 8 with a hole formed in the center. In addition, a titanium membrane 6 as a heating element is formed on the finger electrode 4 around the finger hole 5, holding a second insulating membrane 7, and is energized to heat it upto about 100 deg.C so that the element is driven.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、静電印刷に用い
られる静電像形成装置を構成する電荷発生制御素子及び
その駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge generation control element constituting an electrostatic image forming apparatus used for electrostatic printing and a driving method thereof.

【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
The method of forming high definition using semiconductor fine processing technology,
It is proposed in Japanese Patent Application No. 6-288580, which is the application of the present applicant.

【0003】図29は、従来の静電像形成装置用の電荷発
生制御素子の構成例を示す断面図である。図29におい
て、100 は1個の電荷発生制御素子を示しており、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
状に配列して電荷発生器を構成している。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、誘電膜103 と、金属より
なるフィンガー電極104と、第1の絶縁膜105 (なお、
この絶縁膜は一層で形成されているが、本発明との対応
上、これを第1の絶縁膜と呼ぶこととする)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. 29 is a sectional view showing a structural example of a charge generation control element for a conventional electrostatic image forming apparatus. In FIG. 29, reference numeral 100 denotes one charge generation control element, and a large number of charge generation control elements 100 are arranged one-dimensionally or two-dimensionally to form a charge generator. The charge generation control device 100 includes a substrate 101 made of quartz or glass, a line electrode 102 made of metal, a dielectric film 103, a finger electrode 104 made of metal, and a first insulating film 105 (note that
Although this insulating film is formed of a single layer, it will be referred to as a first insulating film in view of the present invention) and a screen electrode 106, and a finger electrode 104 and a screen electrode 106 are formed. Has finger holes 107 and screen holes 108, 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よう
になっている。また誘電膜103 には、CVD(化学的気
相成長)法やスパッタリング法等の手法により形成され
た酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜等の静電耐圧
の高い材料が使用されている。また第1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。
The charge generation control device 100 having the above-described configuration
Each of the electrodes constituting the 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. Has become. For the dielectric film 103, a material having a high electrostatic withstand voltage such as a silicon oxide film or a silicon nitride film formed by a method such as a CVD (chemical vapor deposition) method or a sputtering method is used. For the first insulating film 105, a resin having high heat resistance such as polyimide is used.

【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29において、
誘電膜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 の領域において、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1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 thus-configured charge generation control device 100 will be described. In FIG. 29,
By applying an AC voltage between the line electrode 102 and the finger electrode 104, which are arranged with the dielectric film 103 in between, a charge group is generated in the region of the finger hole 107 due to the corona discharge phenomenon. Negative charges having a large mobility in the charge group are used for latent image formation. When a positive potential higher than the potential applied to the finger electrode 104 is applied to the screen electrode 106 facing the finger electrode 104 with the first insulating film 105 interposed, the negative charge generated by the corona discharge is It is extracted through the screen hole 108 formed in the screen electrode 106. 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、従来の静電
像形成装置用の電荷発生制御素子においては、次のよう
な問題点がある。すなわち、電荷発生制御素子を駆動す
る場合、誘電膜103 の内部には数MV/cmの高電界が生
じることに加え、フィンガー孔107 内の底面である誘電
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、図30に示すように表面層が削ら
れ、荒れ109 が生じるという問題点が存在する。そのた
め削られて生じた生成物がフィンガー電極104 上、ある
いは第1絶縁膜105 の孔部内側壁に付着物110 として付
着し、電界分布を変化させるため、コロナ放電によって
発生する負電荷も時間と共に変化し、電荷発生制御素子
の特性あるいは信頼性を著しく劣化させる。
However, the conventional charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus has the following problems. That is, when the charge generation control element is driven, a high electric field of several MV / cm is generated inside the dielectric film 103, and the surface of the dielectric film 103, which is the bottom surface in the finger hole 107, is generated by corona discharge. When exposed to the plasma, there is a problem that the surface layer is scraped as shown in FIG. Therefore, the product generated by the scraping adheres on the finger electrode 104 or on the inner wall of the hole of the first insulating film 105 as the adhered matter 110, and changes the electric field distribution. Therefore, the negative charge generated by the corona discharge also changes with time. Change and significantly deteriorate the characteristics or reliability of the charge generation control element.

【0007】また誘電膜103 の表面層が削られて生じた
生成物だけでなく、スクリーン孔108 あるいはフィンガ
ー孔107 、更には第1の絶縁膜105 の孔部内に存在する
大気中に含まれている水分,酸素,窒素等が、コロナ放
電により解離反応して硝酸(HNO3 )が形成され、電
極あるいは絶縁膜に悪影響を与え、電荷発生制御素子の
信頼性を著しく劣化させる。
Further, not only the product generated by scraping the surface layer of the dielectric film 103, but also the screen hole 108 or the finger hole 107, and further contained in the atmosphere existing in the hole portion of the first insulating film 105. Moisture, oxygen, nitrogen, etc., are dissociated by corona discharge to form nitric acid (HNO 3 ), which adversely affects the electrode or the insulating film and significantly deteriorates the reliability of the charge generation control element.

【0008】更にフィンガー孔内部で発生するコロナ放
電は電界で閉じ込められているが、一部の正あるいは負
のイオンは、そこから漏洩し、第1の絶縁膜105 等の側
壁にスパッタリングする。そのため第1の絶縁膜105 が
エッチングされ、側壁が符号111 で示すように後退する
現象が起き負の電荷をスクリーン孔108 から抽出しにく
くなり、電荷発生制御素子の特性を著しく劣化させる。
Further, the corona discharge generated inside the finger holes is confined by the electric field, but some positive or negative ions leak from there and are sputtered on the side wall of the first insulating film 105 or the like. As a result, the first insulating film 105 is etched, and the side wall recedes as indicated by reference numeral 111, making it difficult to extract negative charges from the screen hole 108, which significantly deteriorates the characteristics of the charge generation control element.

【0009】これらの問題点を回避するために、電荷発
生器全体を真空引きし、スクリーン孔あるいはフィンガ
ー孔更には第1の絶縁膜の孔部内の雰囲気を真空状態に
することが考えられるが、装置自体が大きくなり小型
化、低価格化に向かない。
In order to avoid these problems, it is conceivable that the entire charge generator is evacuated and the atmosphere in the screen holes or finger holes, and further in the holes of the first insulating film is set to a vacuum state. The device itself becomes large and is not suitable for downsizing and cost reduction.

【0010】また、電荷発生器自体を基板の裏面等から
加熱して大気中の水分を取り除き、硝酸等の生成物の発
生を抑えることが、特公平5−278258号に提案さ
れているが、電荷発生器全体の温度が上昇するため温度
制御が難しく、また電荷発生器を断熱する手段が必要に
なり、装置が大型化してしまうという問題点がある。
Japanese Patent Publication No. 5-278258 proposes that the charge generator itself be heated from the back surface of the substrate or the like to remove water in the atmosphere and suppress the generation of products such as nitric acid. Since the temperature of the entire charge generator rises, it is difficult to control the temperature, and a means for insulating the charge generator is required, which causes a problem that the device becomes large.

【0011】本発明は、従来の静電像形成装置用の電荷
発生制御素子の上記問題点を解消するためになされたも
ので、コロナ放電により発生する負電荷を、長期にわた
り安定して出力させることの可能な電荷発生制御素子及
びその駆動方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus, and can stably output negative charges generated by corona discharge for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a charge generation control element and a method of driving the same.

【0012】なお、請求項毎の目的を述べると次のとお
りである。すなわち、請求項1及び請求項3記載の発明
は、コロナ放電による大気中の生成物あるいは誘電膜が
削られて生じた生成物が、電極あるいは第1の絶縁膜に
付着するのを抑制することが可能な電荷発生制御素子を
提供することを目的とする。請求項2記載の発明は、コ
ロナ放電による誘電膜の削れによって生じる生成物、及
びコロナ放電によるイオンが、第1の絶縁膜の孔部の側
壁に付着あるいは直接照射されるのを抑制することの可
能な電荷発生制御素子を提供することを目的とする。請
求項4記載の発明は、請求項1〜3記載の発明におい
て、加熱用抵抗体となる電極膜に好適な材料を提供する
ことを目的とする。請求項5記載の発明は、請求項1〜
4記載の発明において、コロナ発生部の水分等の除去、
あるいは生成物の除去に最適な駆動方法を提供すること
を目的とする。
The purpose of each claim is as follows. That is, the inventions of claims 1 and 3 suppress the adhesion of the product in the atmosphere due to corona discharge or the product produced by scraping the dielectric film to the electrode or the first insulating film. An object of the present invention is to provide a charge generation control element capable of According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the products generated by the scraping of the dielectric film due to corona discharge and the ions due to corona discharge from adhering to or directly irradiating the side walls of the holes of the first insulating film. An object is to provide a possible charge generation control element. A fourth aspect of the present invention is intended to provide a material suitable for the electrode film serving as the heating resistor in the first to third aspects of the invention. The invention according to claim 5 is,
In the invention described in 4, the removal of water and the like from the corona generating part,
Alternatively, it is intended to provide an optimal driving method for removing products.

【0013】[0013]

【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、絶縁基板の表面に形成され
たライン電極と、該ライン電極の表面に形成された誘電
膜と、該誘電膜の上部に形成された、中心に電荷生成用
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、中心に電荷を通過せしめる孔部を有する第1の絶
縁膜を介して形成された、中心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、前記フィンガー孔部周辺のフィンガー電極上に第2
の絶縁膜を挟んで加熱用抵抗体となる金属膜を形成する
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 dielectric film formed on the surface of the line electrode. A finger electrode formed in the upper portion of the dielectric film and having a hole for charge generation in the center, and a first insulating film having a hole in the center of the finger electrode for allowing charges to pass therethrough. In addition, in the charge generation control element including a screen electrode having a hole for discharging charges in the center, a second electrode is provided on the finger electrode around the finger hole.
The metal film serving as a heating resistor is formed by sandwiching the insulating film.

【0014】このように構成した電荷発生制御素子にお
いて、コロナ放電開始前に発熱用抵抗体となる金属膜を
通電加熱することにより、フィンガー孔内の雰囲気から
水分が取り除かれ、コロナ放電時の反応生成物の発生を
抑制することができ、電荷発生制御素子の信頼性を向上
させることができる。
In the charge generation control element thus constructed, the metal film serving as the heat-generating resistor is electrically heated before the start of corona discharge, whereby water is removed from the atmosphere in the finger holes, and the reaction at the time of corona discharge occurs. Generation of products can be suppressed, and the reliability of the charge generation control element can be improved.

【0015】請求項2記載の発明は、請求項1記載の電
荷発生制御素子において、加熱用抵抗体となる金属膜
を、フィンガー電極の厚さよりも厚く形成するものであ
る。これにより、コロナ放電のイオンが第1の絶縁膜の
孔部底面側壁に直接照射されるのを抑制することがで
き、第1の絶縁膜の側壁の後退を抑えることができるた
め、優れた耐久性と動作安定性を有する電荷発生制御素
子を実現することができる。そして電界分布の態様か
ら、特に金属膜の厚さをフィンガー電極の厚さよりも厚
く形成することにより、効果的に側壁へのイオン照射が
抑制される。
According to a second aspect of the present invention, in the charge generation control element according to the first aspect, the metal film serving as the heating resistor is formed thicker than the thickness of the finger electrodes. As a result, it is possible to prevent the ions of corona discharge from directly irradiating the side wall of the bottom surface of the hole of the first insulating film, and to suppress the receding of the side wall of the first insulating film. It is possible to realize a charge generation control element having high performance and operational stability. From the aspect of the electric field distribution, particularly, by forming the metal film to be thicker than the thickness of the finger electrodes, ion irradiation to the side wall is effectively suppressed.

【0016】請求項3記載の発明は、絶縁基板の表面に
形成されたライン電極と、該ライン電極の表面に形成さ
れた誘電膜と、該誘電膜の上部に形成された、中心に電
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、中心に電荷を通過せしめる孔部を有する
第1の絶縁膜を介して形成された、中心に電荷流出用の
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、前記フィンガー電極上に形成されている第1
の絶縁膜中に加熱用抵抗体となる金属膜を埋め込み配置
するものである。これにより、コロナ放電開始前に発熱
用抵抗体となる金属膜を通電加熱することにより、フィ
ンガー孔内の雰囲気から水分が取り除かれ、コロナ放電
時の反応生成物の発生を抑制することができ、電荷発生
制御素子の信頼性を向上させることができる。
According to a third aspect of the present invention, the line electrode formed on the surface of the insulating substrate, the dielectric film formed on the surface of the line electrode, and the electric charge generated at the center formed on the dielectric film are generated. Electrode having a hole portion for discharge, and a screen electrode having a hole portion for discharging charge in the center formed on the surface of the finger electrode via a first insulating film having a hole portion for allowing charge to pass through in the center A charge generation control element including a first electrode formed on the finger electrode.
A metal film serving as a heating resistor is embedded and arranged in the insulating film. Thereby, by electrically heating the metal film to be the heating resistor before the start of corona discharge, moisture is removed from the atmosphere in the finger holes, and the generation of reaction products during corona discharge can be suppressed. The reliability of the charge generation control element can be improved.

【0017】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の電荷発生制御素子において、加熱用
抵抗体となる金属膜を、Ti ,W,Mo ,Ta 等の高融
点金属、もしくはNi ,Ni −Cr 等の発熱金属で構成
するものである。これにより、好適な加熱用抵抗体とな
る金属膜を形成することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the charge generation control element according to any one of the first to third aspects, the metal film serving as a heating resistor is made of Ti, W, Mo, Ta or the like. It is composed of a melting point metal or an exothermic metal such as Ni or Ni-Cr. Thereby, the metal film which becomes a suitable heating resistor can be formed.

【0018】請求項5記載の発明は、請求項1〜4のい
ずれか1項に記載の電荷発生制御素子の駆動方法におい
て、加熱用抵抗体となる金属膜を 100℃程度に加熱しな
がら駆動するものである。これにより、大気中の水分が
効果的に除去され、コロナ放電時の反応生成物の発生を
抑制しながら、電荷発生制御素子を最適な状態で駆動す
ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for driving the charge generation control element according to any one of the first to fourth aspects, the metal film serving as a heating resistor is driven while being heated to about 100 ° C. To do. As a result, water in the atmosphere is effectively removed, and the charge generation control element can be driven in an optimum state while suppressing the generation of reaction products during corona discharge.

【0019】[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は、本発明に係る電荷発生制御素子の第1の実
施の形態を示す断面図である。図において、1は石英あ
るいはガラスよりなる絶縁基板で、2は金属よりなるラ
イン電極、3は誘電膜、4は中心にフィンガー孔5を有
する金属からなるフィンガー電極、6はフィンガー孔5
の周辺のフィンガー電極4上に、第2の絶縁膜7を介し
て形成した、発熱用抵抗体となる金属膜で、フィンガー
電極4の膜厚よりも厚く形成されている。8は第1の絶
縁膜、9は中心にスクリーン孔10を有する金属よりなる
スクリーン電極である。
Next, an embodiment will be described. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a charge generation control element according to the present invention. In the figure, 1 is an insulating substrate made of quartz or glass, 2 is a line electrode made of metal, 3 is a dielectric film, 4 is a finger electrode made of metal having a finger hole 5 at the center, and 6 is a finger hole 5.
A metal film serving as a heat-generating resistor formed on the finger electrodes 4 in the vicinity of, via the second insulating film 7, and formed to be thicker than the film thickness of the finger electrodes 4. Reference numeral 8 is a first insulating film, and 9 is a screen electrode made of metal having a screen hole 10 at the center.

【0020】このように構成した電荷発生制御素子にお
いて、金属膜6に所定の電流を印加し、部分的に 100℃
程度の温度に加熱することにより、従来問題であった大
気中の水分を取り除くことができ、反応生成物の発生を
抑制することができる。また誘電膜3の表面層の削れに
より生じた生成物と大気中の水分との反応による反応生
成物等のフィンガー電極4あるいは第1の絶縁膜8の側
壁への付着を抑制でき、コロナ放電で発生する負電荷の
経時的変化を減少させることが可能となるため、安定し
た出力特性が得られる。また金属膜6をフィンガー孔5
の周辺にフィンガー電極4の膜厚よりも厚く形成してい
ることにより、従来問題であったコロナ放電中に漏洩し
たイオンの、第1の絶縁膜8へのスパッタリングによる
第1の絶縁膜8の孔部側壁の後退に対しても、防止壁の
役割を果たし安定した出力特性が得られ、信頼性を向上
させることができる。
In the charge generation control element thus constructed, a predetermined current is applied to the metal film 6 and the temperature is partially raised to 100 ° C.
By heating to a moderate temperature, water in the atmosphere, which has been a problem in the past, can be removed, and the generation of reaction products can be suppressed. Further, it is possible to suppress the adhesion of the reaction product or the like generated by the reaction of the surface layer of the dielectric film 3 with the moisture in the air to the side wall of the finger electrode 4 or the first insulating film 8 and to prevent corona discharge. Since it is possible to reduce the time-dependent change of the generated negative charges, stable output characteristics can be obtained. In addition, the metal film 6 is replaced with the finger holes 5
Since it is formed thicker than the film thickness of the finger electrode 4 on the periphery of the first insulating film 8 due to sputtering of ions leaked during corona discharge, which has been a problem in the past, onto the first insulating film 8. Even if the side wall of the hole portion recedes, a stable output characteristic can be obtained by playing a role of a prevention wall, and reliability can be improved.

【0021】次に、図1に示した第1の実施の形態に係
る電荷発生制御素子の製造方法を、図2〜図10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(又はNAガラス,Al2 3 )からなる絶縁基
板11上にスパッタリング法等により、0.5 ミクロン程度
の厚さを有するチタン膜からなるライン電極膜12aを形
成する。次に図3に示すように、チタン膜からなるライ
ン電極膜12aのうちレジストパターン13で被覆されてい
ない部分を、等方的あるいは異方的エッチングにより除
去することによって、ライン電極12を形成する。次に図
4に示すように、レジストパターン13を除去した後、誘
電膜14としてプラズマCVD法等の手法によって、例え
ばモノシラン(SiH4 )と亜酸化窒素(N2 O)との反
応により、シリコン酸化膜を形成する。このシリコン酸
化膜からなる誘電膜14は、ライン電極12と次に述べるフ
ィンガー電極15の間にかかる高電圧に耐え得る所定の厚
さ(3ミクロンから6ミクロン)が必要となる。次に図
5に示すように、スパッタリング法等により、1.5 ミク
ロン程度の厚さを有するチタン膜からなるフィンガー電
極膜15aを形成する。次に図6に示すように、チタン膜
からなるフィンガー電極膜15aのうちレジストパターン
16で被覆されていない部分を、等方的あるいは異方的エ
ッチングにより除去することによって、フィンガー孔22
を形成してフィンガー電極15を構成する。
Next, a method of manufacturing the charge generation control element according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to the manufacturing process drawings shown in FIGS. First, as shown in FIG. 2, a line electrode film 12a made of a titanium film having a thickness of about 0.5 μm is formed on an insulating substrate 11 made of quartz (or NA glass, Al 2 O 3 ) by a sputtering method or the like. To do. Next, as shown in FIG. 3, the line electrode 12 is formed by removing the portion of the line electrode film 12a made of a titanium film that is not covered with the resist pattern 13 by isotropic or anisotropic etching. . Next, as shown in FIG. 4, after removing the resist pattern 13, a silicon film is formed as the dielectric film 14 by a method such as a plasma CVD method, for example, a reaction between monosilane (SiH 4 ) and nitrous oxide (N 2 O). Form an oxide film. The dielectric film 14 made of this silicon oxide film is required to have a predetermined thickness (3 to 6 microns) capable of withstanding the high voltage applied between the line electrode 12 and the finger electrode 15 described below. Next, as shown in FIG. 5, a finger electrode film 15a made of a titanium film having a thickness of about 1.5 microns is formed by a sputtering method or the like. Next, as shown in FIG. 6, the resist pattern of the finger electrode film 15a made of titanium film
By removing the portion not covered with 16 by isotropic or anisotropic etching, the finger holes 22
To form the finger electrode 15.

【0022】次に図7に示すように、レジストパターン
16を除去した後、誘電膜14を形成したときと同様の手法
により、プラズマCVD法によりシリコン酸化膜を0.5
ミクロン程度の厚さに堆積し、第2の絶縁膜17を基板全
面に形成する。次に図8に示すように、スパッタリング
法等により、1.5 ミクロン程度の厚さを有するチタン膜
18を形成する。次に図9に示すように、レジスト19によ
り、フィンガー孔22の円周に沿って2ミクロン程度の幅
で帯状のパターンを形成する。この帯状のパターン位置
は、フィンガー孔22のエッジから1ミクロン以内にす
る。次に等方的あるいは異方的なエッチングによりチタ
ン膜18をエッチングし、引続き異方的なエッチングによ
りシリコン酸化膜からなる第2の絶縁膜17を除去する。
次に図10に示すように、第1の絶縁膜20をポリイミド等
の耐熱性に優れた材料で形成し、更にスクリーン孔23を
有するスクリーン電極21を順次形成することにより、図
1に示したと同様の構成の電荷発生制御素子が完成す
る。
Next, as shown in FIG. 7, a resist pattern
After removing 16, the silicon oxide film is formed by plasma CVD to 0.5% by the same method as that for forming the dielectric film 14.
The second insulating film 17 is deposited on the entire surface of the substrate by depositing it to a thickness of about micron. Next, as shown in FIG. 8, a titanium film having a thickness of about 1.5 μm is formed by a sputtering method or the like.
Form 18. Next, as shown in FIG. 9, a resist 19 is used to form a strip-shaped pattern with a width of about 2 microns along the circumference of the finger hole 22. The position of this strip-shaped pattern is within 1 micron from the edge of the finger hole 22. Next, the titanium film 18 is etched by isotropic or anisotropic etching, and then the second insulating film 17 made of a silicon oxide film is removed by anisotropic etching.
Next, as shown in FIG. 10, the first insulating film 20 is formed of a material having excellent heat resistance such as polyimide, and a screen electrode 21 having a screen hole 23 is sequentially formed. A charge generation control element having a similar structure is completed.

【0023】上記第1の実施の形態においては、ライン
電極、フィンガー電極及びスクリーン電極にスパッタリ
ング法によるチタン膜を用いているが、このチタン膜に
限らず高電圧及びコロナ放電等に耐えうる金属膜であれ
ばよく、例えばモリブデン,タングステン等の材料をス
パッタリング法あるいはCVD法を用いて形成してもよ
い。また誘電膜にプラズマCVD法によるシリコン酸化
膜を用いているが、これに限らず、むしろ第2の絶縁膜
と膜質が異なった方が、エッチングの際に終点検出が良
好である。そのため絶縁耐圧が得られる膜であればよ
く、例えばホウ素(B),リン(P),アルミニウム
(Al ),シリコン(Si ),チタン(Ti),タンタ
ル(Ta ),タングステン(W),ジルコニウム(Zr
),カルシウム(Ca ),ハフニウム(Hf ),バナ
ジウム(V),ニオブ(Nb ),クロム(Cr ),マグ
ネシウム(Mg ),鉛(Pb ),スズ(Sn )等の酸化
物、炭化物、窒化物、フッ化物のいずれかで形成した膜
であればよく、またそれらの化合物の複合膜でもよい。
また、本実施の形態においては、加熱用抵抗体となる金
属膜としてチタン膜を用いたものを示したが、これに限
らず高融点材料であるタングステン,モリブデン,タン
タル等からなる金属膜を用いることができ、更にクロ
ム,ニッケル−クロム等の金属発熱材料を用いた金属膜
でもよい。
In the first embodiment, the titanium film formed by the sputtering method is used for the line electrodes, finger electrodes and screen electrodes, but the metal film is not limited to this titanium film and can withstand high voltage and corona discharge. Any material such as molybdenum or tungsten may be used by sputtering or CVD. Further, although the silicon oxide film formed by the plasma CVD method is used as the dielectric film, the invention is not limited to this, and rather the end point detection during etching is better when the film quality is different from that of the second insulating film. Therefore, any film can be used as long as it has a dielectric strength, such as boron (B), phosphorus (P), aluminum (Al), silicon (Si), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), zirconium ( Zr
), Calcium (Ca), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), chromium (Cr), magnesium (Mg), lead (Pb), tin (Sn) and other oxides, carbides and nitrides The film may be any film formed of any one of these compounds, or a compound film of those compounds.
In this embodiment, the titanium film is used as the metal film serving as the heating resistor, but the present invention is not limited to this, and a metal film made of a refractory material such as tungsten, molybdenum, or tantalum is used. In addition, a metal film using a metal heating material such as chromium or nickel-chromium may be used.

【0024】本実施の形態においては、フィンガー孔の
周辺のフィンガー電極上に第2の絶縁膜を挟んで加熱用
抵抗体となる金属膜が形成され、 100℃程度に加熱する
ことによって、コロナ放電による大気中の反応生成物の
発生を抑制し、また誘電膜が削られて生じた生成物が、
電極あるいは第1の絶縁膜に付着するのを抑制すること
ができ、更に金属膜がイオン照射の防止壁になり、第1
の絶縁膜の側壁の後退を抑制できる。その結果、コロナ
放電を安定して行えるため、耐久性及び信頼性が大幅に
向上する。しかも加熱用抵抗体となる金属膜が電荷発生
制御素子の内部に形成されているため、温度制御も容易
で電荷発生に与える影響も非常に小さくすることができ
る。また装置自体においても単純化及び小型化が可能な
電荷発生制御素子が得られる。
In the present embodiment, a metal film serving as a heating resistor is formed on the finger electrodes around the finger holes with the second insulating film interposed therebetween, and the metal film is heated to about 100 ° C. It suppresses the generation of reaction products in the atmosphere due to, and the products produced by scraping the dielectric film are
It is possible to suppress the adhesion to the electrode or the first insulating film, and further, the metal film serves as a wall for preventing ion irradiation.
It is possible to suppress the receding of the side wall of the insulating film. As a result, since corona discharge can be stably performed, durability and reliability are significantly improved. Moreover, since the metal film serving as the heating resistor is formed inside the charge generation control element, the temperature control is easy and the influence on the charge generation can be made very small. Further, a charge generation control element that can be simplified and downsized can be obtained in the device itself.

【0025】図11は第1の実施の形態による電荷発生制
御素子を2次元に配列して構成した電荷発生器を上方よ
り見た概略図である。但し説明上スクリーン電極及びス
クリーン孔は図示を省略している。図11において、31は
電荷発生制御素子30を2次元に配列して構成したアレイ
部を示す。32はMOSFETあるいはバイポーラトラン
ジスタで構成されたH方向のスキャナであり、該H方向
スキャナ32は多数のスイッチ選択線33を介して、選択/
非選択を決める信号を印加するようになっている。ま
た、34はV方向のスキャナであり、多数のライン選択線
35を介して信号を印加するようになっている。また電荷
発生制御素子30のフィンガー孔周辺のフィンガー電極上
に形成した帯状の抵抗体となる金属膜36は直列に接続さ
れ、通電用の電極パッド37,38につながっている。
FIG. 11 is a schematic view of a charge generator, in which the charge generation control elements according to the first embodiment are arranged two-dimensionally, as viewed from above. However, the screen electrodes and screen holes are not shown for the sake of explanation. In FIG. 11, reference numeral 31 denotes an array section in which the charge generation control elements 30 are two-dimensionally arranged. Reference numeral 32 denotes an H-direction scanner composed of MOSFETs or bipolar transistors. The H-direction scanner 32 selects / selects via a large number of switch selection lines 33.
A signal for determining non-selection is applied. In addition, 34 is a V-direction scanner, which has a large number of line selection lines.
A signal is applied via 35. The metal film 36, which is a strip-shaped resistor and is formed on the finger electrodes around the finger holes of the charge generation control element 30, is connected in series and is connected to the electrode pads 37 and 38 for energization.

【0026】次に、このように構成されている電荷発生
器の動作について説明する。まず電荷発生器を動作させ
る前に、通電用の電極パッド37,38に所定の電流を通電
し、各電荷発生制御素子30のフィンガー孔周辺に形成し
た金属膜36を 100℃程度に加熱し、フィンガー孔及び第
1の絶縁膜の孔部内の水分等を除去する。その後V方向
スキャナ34により、L番目のライン選択線35に選択パル
スが印加されると、そのライン選択線35に結合したライ
ン電極に、千数百ボルト程度の交流電圧が発生する。つ
まり、コロナ放電が発生する。この状態において、H方
向スキャナ32によりF番目のスイッチ選択線33を介し
て、フィンガー選択パルスが印加されると、(L,F)
番地において、電荷をドラム側に抽出させたい場合、選
択線33に結合したフィンガー電極の電位を、図示してい
ないスクリーン電極に対して、負の電位に設定すればよ
い。一方、抽出させない場合は、スクリーン電極に対し
て、正の電位に設定する。その後、順次H方向スキャナ
32により、F,F+1,F+2・・・番目のスイッチ選
択線33がオンになる走査が行われ、L行目の電荷発生制
御素子30から順次電子が放出され、L行目の電荷発生制
御素子30からの電子放出が終了する。L行目の電荷発生
制御素子30からの電子放出が終了すると、L+1行目の
電荷発生制御素子30の動作が同様に開始する。また通電
用の電極パッド37,38に所定の電流を、電荷発生制御素
子が動作中通電してもよく、また断続的に通電すること
もでき、抵抗体となる金属膜を 100℃程度に加熱し、フ
ィンガー孔及び第1の絶縁膜の孔部内に生成物が発生す
るのを防止することができる。
Next, the operation of the charge generator configured as described above will be described. First, before operating the charge generator, a predetermined current is applied to the electrode pads 37, 38 for energization to heat the metal film 36 formed around the finger holes of each charge generation control element 30 to about 100 ° C. Moisture and the like in the finger holes and the holes of the first insulating film are removed. After that, when a selection pulse is applied to the L-th line selection line 35 by the V-direction scanner 34, an AC voltage of about several thousand and several hundred volts is generated at the line electrode connected to the line selection line 35. That is, corona discharge occurs. In this state, when a finger selection pulse is applied by the H-direction scanner 32 via the Fth switch selection line 33, (L, F).
When it is desired to extract the charge to the drum side at the address, the potential of the finger electrode coupled to the selection line 33 may be set to a negative potential with respect to the screen electrode (not shown). On the other hand, when it is not extracted, it is set to a positive potential with respect to the screen electrode. After that, H-direction scanner
Scanning by which the F, F + 1, F + 2 ... th switch selection line 33 is turned on by 32 is performed, electrons are sequentially emitted from the charge generation control element 30 in the Lth row, and the charge generation control element in the Lth row is generated. The electron emission from 30 ends. When the electron emission from the charge generation control element 30 in the Lth row is completed, the operation of the charge generation control element 30 in the L + 1th row is similarly started. In addition, a predetermined current may be applied to the current-carrying electrode pads 37 and 38 during operation of the charge generation control element, or may be applied intermittently to heat the metal film serving as a resistor to about 100 ° C. However, it is possible to prevent products from being generated in the finger holes and the holes of the first insulating film.

【0027】次に第2の実施の形態の電荷発生制御素子
及びその製造方法を、図12〜図21の製造工程図に基づい
て説明する。まず第1の実施の形態と同様に、図12に示
すように、石英(NAガラス,Al2 3 )からなる絶縁
基板41上にスパッタリング法等により、0.5 ミクロン程
度の厚さを有するチタン膜からなるライン電極膜42aを
形成する。次に図13に示すように、チタン膜からなるラ
イン電極膜42aのうちレジストパターン43で被覆されて
いない部分を、等方的あるいは異方的エッチングにより
除去することによって、ライン電極42を形成する。次に
図14に示すように、レジストパターン43を除去した後、
誘電膜44としてプラズマCVD法等の手法によって、例
えばモノシラン(SiH4 )と亜酸化窒素(N2 O)との
反応により、シリコン酸化膜を形成する。このシリコン
酸化膜からなる誘電膜44は、ライン電極42と次に述べる
フィンガー電極の間にかかる高電圧に耐え得る所定の厚
さ(3ミクロンから6ミクロン)が必要となる。次に図
15に示すように、スパッタリング法等により、1.5 ミク
ロン程度の厚さを有するチタン膜からなるフィンガー電
極膜45aを形成する。
Next, the charge generation control element according to the second embodiment and the method of manufacturing the same will be described with reference to the manufacturing process diagrams of FIGS. First, as in the first embodiment, as shown in FIG. 12, a titanium film having a thickness of about 0.5 μm is formed on an insulating substrate 41 made of quartz (NA glass, Al 2 O 3 ) by a sputtering method or the like. Then, the line electrode film 42a is formed. Next, as shown in FIG. 13, the line electrode 42 is formed by removing a portion of the line electrode film 42a made of a titanium film, which is not covered with the resist pattern 43, by isotropic or anisotropic etching. . Next, as shown in FIG. 14, after removing the resist pattern 43,
As the dielectric film 44, a silicon oxide film is formed by a method such as plasma CVD, for example, by reacting monosilane (SiH 4 ) with nitrous oxide (N 2 O). The dielectric film 44 made of this silicon oxide film needs to have a predetermined thickness (3 to 6 microns) capable of withstanding the high voltage applied between the line electrode 42 and the finger electrode described below. Next figure
As shown in 15, a finger electrode film 45a made of a titanium film having a thickness of about 1.5 μm is formed by a sputtering method or the like.

【0028】次に図16に示すように、誘電膜44を形成し
たときと同様の手法により、プラズマCVD法によりシ
リコン酸化膜を0.5 ミクロン程度の厚さに堆積し、第2
の絶縁膜46を基板全面に形成する。次に図17に示すよう
に、フィンガー電極の形状のレジストパターン47を形成
する。このとき、レジストパターン47にて第2の絶縁膜
46をウエット又はドライエッチングにより除去し、引き
続きウエット又はドライエッチングによりチタン膜より
なるフィンガー電極膜45aをエッチングして、フィンガ
ー孔を有するフィンガー電極45を形成する。次に図18に
示すように、レジストパターン47を除去したあと、基板
全面にスパッタリング等の手法により、チタン膜48を1.
5 ミクロン程度形成する。次に図19に示すように、レジ
ストパターン49をフィンガー孔の周辺に、帯状に2ミク
ロン程度形成する。次に図20に示すように、ウエット又
はドライエッチングによりチタン膜48をエッチングす
る。このときフィンガー電極45は第2の絶縁膜46で覆わ
れているために、エッチングされることはない。次に図
21に示すように、第1の絶縁膜50をポリイミド等の耐熱
性に優れた材料で形成し、更にスクリーン孔53を有する
スクリーン電極51を順次形成することにより、電荷発生
制御素子が完成する。
Next, as shown in FIG. 16, a silicon oxide film is deposited to a thickness of about 0.5 μm by plasma CVD by the same method as that used to form the dielectric film 44.
The insulating film 46 is formed on the entire surface of the substrate. Next, as shown in FIG. 17, a resist pattern 47 in the shape of a finger electrode is formed. At this time, the resist pattern 47 is used to form the second insulating film.
46 is removed by wet or dry etching, and then the finger electrode film 45a made of a titanium film is etched by wet or dry etching to form a finger electrode 45 having finger holes. Next, as shown in FIG. 18, after removing the resist pattern 47, a titanium film 48 is formed on the entire surface of the substrate by a method such as sputtering.
Form about 5 microns. Next, as shown in FIG. 19, a resist pattern 49 is formed around the finger holes in a band shape of about 2 μm. Next, as shown in FIG. 20, the titanium film 48 is etched by wet or dry etching. At this time, since the finger electrode 45 is covered with the second insulating film 46, it is not etched. Next figure
As shown in 21, the first insulating film 50 is formed of a material having excellent heat resistance such as polyimide, and the screen electrode 51 having the screen holes 53 is sequentially formed, whereby the charge generation control element is completed.

【0029】本実施の形態においては、フィンガー孔52
の周辺のフィンガー電極45上に、第2の絶縁膜46を挟ん
で加熱用抵抗体となるチタン膜48が形成されており、部
分的に 100℃程度に加熱することによって、コロナ放電
による大気中の生成物、あるいは誘電膜44が削られて生
じた生成物が、電極あるいは第1の絶縁膜50に付着する
のを抑制することができ、コロナ放電を安定して行える
ため耐久性及び信頼性が大幅に向上する。更にフィンガ
ー電極45上には第2の絶縁膜46が全面に形成されている
ので、第1の絶縁膜50であるポリイミド膜との密着性に
も優れ、信頼性を大幅に向上させることができる。
In the present embodiment, the finger holes 52
A titanium film 48, which serves as a heating resistor, is formed on the finger electrodes 45 in the vicinity of, with the second insulating film 46 sandwiched between them, and the titanium film 48 is partially heated to about 100 ° C. in the atmosphere by corona discharge. Product or the product generated by scraping the dielectric film 44 can be suppressed from adhering to the electrode or the first insulating film 50, and the corona discharge can be stably performed, so that durability and reliability are improved. Is greatly improved. Further, since the second insulating film 46 is formed on the entire surface of the finger electrode 45, the adhesion with the polyimide film, which is the first insulating film 50, is excellent and the reliability can be greatly improved. .

【0030】次に第3の実施の形態について説明する。
図22は第3の実施の形態を示す断面図で、図1に示した
第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付
して示し、その説明は省略する。この実施の形態の電荷
発生制御素子は、発熱用抵抗体となる金属膜6を、フィ
ンガー電極4上に形成されている第1の絶縁膜8中に埋
め込んで配置するものである。
Next, a third embodiment will be described.
22 is a cross-sectional view showing the third embodiment. The same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the charge generation control element of this embodiment, the metal film 6 serving as a heating resistor is embedded in the first insulating film 8 formed on the finger electrodes 4 and arranged.

【0031】このように第1の絶縁膜8中に埋め込んで
配置した金属膜6に、同様に所定の電流を流し 100℃程
度に加熱させることにより、第1の絶縁膜8の孔部近傍
の大気中の水分を取り除くことができ、反応生成物の発
生を抑制し、安定した出力特性を得ることができる。
The metal film 6 thus embedded in the first insulating film 8 is heated at about 100 ° C. by applying a predetermined current in the same manner, so that the metal film 6 in the vicinity of the hole of the first insulating film 8 is heated. Water in the atmosphere can be removed, generation of reaction products can be suppressed, and stable output characteristics can be obtained.

【0032】次に、図22に示した第3の実施の形態に係
る電荷発生制御素子の製造方法を、図23〜図28に示す製
造工程図に基づいて説明する。第1及び第2の実施の形
態の製造方法と同様の手法によって、石英等からなる絶
縁基板61上にライン電極62と誘電膜63を形成した後、図
23に示すように、1.5 ミクロン程度の厚さを有するチタ
ン膜からなるフィンガー孔65を備えたフィンガー電極64
を形成する。次に図24に示すように、第1の絶縁膜66の
下部膜66−1をポリイミド等の耐熱性に優れた材料で10
ミクロン程度の膜厚になるように、回転塗布及び加熱処
理を行って形成する。次に基板全面にスパッタリング等
の手法により、チタン膜67を1.5 ミクロン程度形成す
る。次に図25に示すように、チタン膜67全面にプラズマ
CVD等の手法により、酸化膜(シリコン酸化膜)68を
1.0 ミクロン程度形成する。次にレジストパターン69で
被覆されていない部分の酸化膜68を、ウエット又はドラ
イエッチングにより除去する。なおレジストパターン69
は、後工程の第1の絶縁膜のエッチングで、該第1の絶
縁膜の孔部内の側壁にチタン膜67が現れないように設定
する。次に図26に示すように、レジストパターン69を除
去した後、酸化膜68をマスクにしてチタン膜67をウエッ
ト又はドライエッチングにより除去する。次に、図27に
示すように、酸化膜68を残したまま、フィンガー電極64
とスクリーン電極間が所定の絶縁膜厚になるように、40
ミクロン程度のポリイミド等の耐熱性に優れた第1の絶
縁膜66の上部膜66−2を、回転塗布及び加熱処理により
形成する。次に図28に示すように、スクリーン孔71を有
するスクリーン電極70を形成した後に、第1の絶縁膜66
をスクリーン電極70をマスクにしてドライエッチング
し、電荷発生制御素子を完成する。
Next, a method of manufacturing the charge generation control element according to the third embodiment shown in FIG. 22 will be described with reference to the manufacturing process drawings shown in FIGS. After the line electrode 62 and the dielectric film 63 are formed on the insulating substrate 61 made of quartz or the like by the same method as the manufacturing method of the first and second embodiments,
As shown in FIG. 23, a finger electrode 64 having a finger hole 65 made of a titanium film having a thickness of about 1.5 μm is provided.
To form Next, as shown in FIG. 24, the lower film 66-1 of the first insulating film 66 is made of a material having excellent heat resistance such as polyimide.
It is formed by performing spin coating and heat treatment so as to obtain a film thickness of about micron. Next, a titanium film 67 of about 1.5 μm is formed on the entire surface of the substrate by a method such as sputtering. Next, as shown in FIG. 25, an oxide film (silicon oxide film) 68 is formed on the entire surface of the titanium film 67 by a method such as plasma CVD.
Form about 1.0 micron. Next, the oxide film 68 in the portion not covered with the resist pattern 69 is removed by wet or dry etching. The resist pattern 69
Is set so that the titanium film 67 does not appear on the side wall inside the hole of the first insulating film due to the etching of the first insulating film in a later step. Next, as shown in FIG. 26, after removing the resist pattern 69, the titanium film 67 is removed by wet or dry etching using the oxide film 68 as a mask. Next, as shown in FIG. 27, the finger electrode 64 is left with the oxide film 68 left.
40 so that the specified insulation film thickness is between the
An upper film 66-2 of the first insulating film 66 having excellent heat resistance such as polyimide of about micron is formed by spin coating and heat treatment. Next, as shown in FIG. 28, after forming the screen electrode 70 having the screen hole 71, the first insulating film 66 is formed.
Is dry-etched using the screen electrode 70 as a mask to complete the charge generation control element.

【0033】本実施の形態においては、第1の絶縁膜66
中に加熱用抵抗体となるチタン膜67が埋め込まれてお
り、部分的に 100℃程度に加熱することにより、コロナ
放電による大気中の生成物、あるいは誘電膜が削られて
生じた生成物が、電極あるいは第1の絶縁膜に付着する
のを抑制することができ、コロナ放電を安定して行える
ため耐久性及び信頼性が大幅に向上する。
In the present embodiment, the first insulating film 66
A titanium film 67, which serves as a heating resistor, is embedded in the product, and by partially heating to about 100 ° C, products in the atmosphere due to corona discharge or products produced by scraping the dielectric film are generated. Further, it is possible to suppress the adhesion to the electrode or the first insulating film, and since the corona discharge can be stably performed, durability and reliability are significantly improved.

【0034】[0034]

【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1〜5記載の発明によればフィンガー孔の周
辺のフィンガー電極上に第2の絶縁膜を介して、あるい
は第1の絶縁膜中に埋め込んで加熱用抵抗体となる金属
膜を配設しており、 100℃程度に加熱することによっ
て、コロナ放電による大気中の生成物、あるいは誘電膜
が削られて生じた生成物が、電極あるいは第1及び第2
の絶縁膜に付着するのを抑制することができる。また上
記抵抗体となる金属膜は電荷発生制御素子作製の一連の
プロセスで形成可能であり、生成物が発生あるいは付着
する場所を局所的に加熱するため、コロナ放電への影響
が少ない。またコロナ放電によるイオン照射によって第
1の絶縁膜側壁が後退するのを防止することができ、コ
ロナ放電を安定して行えるため耐久性及び信頼性の優れ
た静電像形成装置用電荷発生制御素子を実現することが
できる。
As described above based on the embodiments, according to the inventions of claims 1 to 5, the second insulating film is provided on the finger electrodes around the finger holes or the first insulating film is provided. A metal film, which is embedded in the insulating film and serves as a heating resistor, is provided. By heating to about 100 ° C, products in the atmosphere due to corona discharge or products produced by scraping the dielectric film But electrode or first and second
Can be suppressed from adhering to the insulating film. Further, the metal film serving as the resistor can be formed by a series of processes for manufacturing the charge generation control element, and locally heats the place where the product is generated or adheres, so that the influence on the corona discharge is small. Further, the side wall of the first insulating film can be prevented from receding due to ion irradiation by corona discharge, and the corona discharge can be stably performed, so that the charge generation control element for an electrostatic image forming apparatus is excellent in durability and reliability. Can be realized.

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

【図1】本発明に係る電荷発生制御素子の第1の実施の
形態を示す断面斜視図である。
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view showing a first embodiment of a charge generation control element according to the present invention.

【図2】図1に示した第1の実施の形態の電荷発生制御
素子の製造方法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 manufacturing method of the charge generation control device according to the first embodiment shown in FIG.

【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 view showing a manufacturing process following 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 view showing a manufacturing process following 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 view showing a manufacturing process subsequent to 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 view showing a manufacturing process subsequent to the manufacturing process shown in FIG. 5;

【図7】図6に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 6;

【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 view showing a manufacturing process subsequent to 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1に示した第1の実施の形態の電荷発生制御
素子を2次元状に配列して構成した電荷発生器の概略構
成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a charge generator configured by arranging the charge generation control elements of the first embodiment shown in FIG. 1 in a two-dimensional array.

【図12】第2の実施の形態の電荷発生制御素子及びその
製造方法を説明するための製造工程を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a manufacturing process for explaining the charge generation control device according to the second embodiment and the manufacturing method thereof.

【図13】図12に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 13 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 12.

【図14】図13に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
14 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 13.

【図15】図14に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
15 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 14.

【図16】図15に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
16 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 15.

【図17】図16に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 17 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 16.

【図18】図17に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
18 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 17.

【図19】図18に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 19 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 18.

【図20】図19に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
20 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 19.

【図21】図20に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 21 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 20.

【図22】第3の実施の形態の電荷発生制御素子を示す断
面斜視図である。
FIG. 22 is a cross-sectional perspective view showing the charge generation control element according to the third embodiment.

【図23】図22に示した第3の実施の形態の電荷発生制御
素子の製造方法を説明するための製造工程を示す図であ
る。
FIG. 23 is a diagram showing a manufacturing step for explaining a manufacturing method for the charge generation control element according to the third embodiment shown in FIG. 22.

【図24】図23に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
24 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 23.

【図25】図24に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
25 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 24.

【図26】図25に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
26 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 25.

【図27】図26に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
27 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 26.

【図28】図27に示した製造工程に続く製造工程を示す図
である。
FIG. 28 is a diagram showing a manufacturing process that follows the manufacturing process shown in FIG. 27.

【図29】従来の電荷発生制御素子を示す断面図である。FIG. 29 is a cross-sectional view showing a conventional charge generation control element.

【図30】従来の電荷発生制御素子の問題点を説明するた
めの説明図である。
FIG. 30 is an explanatory diagram for explaining a problem of the conventional charge generation control element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁基板 2 ライン電極 3 誘電膜 4 フィンガー電極 5 フィンガー孔 6 チタン膜 7 第2の絶縁膜 8 第1の絶縁膜 9 スクリーン電極 10 スクリーン孔 11 絶縁基板 12a ライン電極膜 12 ライン電極 13 レジストパターン 14 誘電膜 15a フィンガー電極膜 15 フィンガー電極 16 レジストパターン 17 第2の絶縁膜 18 チタン膜 19 レジストパターン 20 第1の絶縁膜 21 スクリーン電極 22 フィンガー孔 23 スクリーン孔 30 電荷発生制御素子 31 アレイ部 32 H方向スキャナ 33 スイッチ選択線 34 V方向スキャナ 35 ライン選択線 36 金属膜 37,38 電極パッド 41 絶縁基板 42a ライン電極膜 43 レジストパターン 44 誘電膜 45a フィンガー電極膜 45 フィンガー電極 46 第2の絶縁膜 47 レジストパターン 48 チタン膜 49 レジストパターン 50 第1の絶縁膜 51 スクリーン電極 52 フィンガー孔 53 スクリーン孔 61 絶縁基板 62 ライン電極 63 誘電膜 64 フィンガー電極 65 フィンガー孔 66 第1の絶縁膜 66−1 第1の絶縁膜の下部膜 66−2 第1の絶縁膜の上部膜 67 チタン膜 68 酸化膜 69 レジストパターン 70 フィンガー孔 71 スクリーン孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating substrate 2 Line electrode 3 Dielectric film 4 Finger electrode 5 Finger hole 6 Titanium film 7 Second insulating film 8 First insulating film 9 Screen electrode 10 Screen hole 11 Insulating substrate 12a Line electrode film 12 Line electrode 13 Resist pattern 14 Dielectric film 15a Finger electrode film 15 Finger electrode 16 Resist pattern 17 Second insulating film 18 Titanium film 19 Resist pattern 20 First insulating film 21 Screen electrode 22 Finger hole 23 Screen hole 30 Charge generation control element 31 Array part 32 H direction Scanner 33 Switch selection line 34 V direction scanner 35 Line selection line 36 Metal film 37, 38 Electrode pad 41 Insulating substrate 42a Line electrode film 43 Resist pattern 44 Dielectric film 45a Finger electrode film 45 Finger electrode 46 Second insulating film 47 Resist pattern 48 Titanium film 49 Resist pattern 50 First insulating film 51 Screen Electrode 52 finger hole 53 screen hole 61 insulating substrate 62 line electrode 63 dielectric film 64 finger electrode 65 finger hole 66 first insulating film 66-1 lower film of first insulating film 66-2 upper part of first insulating film Film 67 Titanium film 68 Oxide film 69 Resist pattern 70 Finger hole 71 Screen hole

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板の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誘電膜と、該誘電
膜の上部に形成された、中心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、中心に
電荷を通過せしめる孔部を有する第1の絶縁膜を介して
形成された、中心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、前記フィン
ガー孔部周辺のフィンガー電極上に第2の絶縁膜を挟ん
で加熱用抵抗体となる金属膜を形成していることを特徴
とする電荷発生制御素子。
1. A line electrode formed on the surface of an insulating substrate, a dielectric film formed on the surface of the line electrode, and a hole for charge generation in the center formed on the dielectric film. A charge generation control element comprising a finger electrode and a screen electrode having a hole for discharging charges in the center formed on a surface of the finger electrode via a first insulating film having a hole for allowing charges to pass through in the center. In the charge generation control element, the metal film serving as a heating resistor is formed on the finger electrodes around the finger holes with the second insulating film interposed therebetween.
【請求項2】 前記加熱用抵抗体となる金属膜は、前記
フィンガー電極の厚さよりも厚く形成されていることを
特徴とする請求項1記載の電荷発生制御素子。
2. The charge generation control element according to claim 1, wherein the metal film serving as the heating resistor is formed thicker than the thickness of the finger electrodes.
【請求項3】 絶縁基板の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誘電膜と、該誘電
膜の上部に形成された、中心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、中心に
電荷を通過せしめる孔部を有する第1の絶縁膜を介して
形成された、中心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、前記フィン
ガー電極上に形成されている第1の絶縁膜中に加熱用抵
抗体となる金属膜を埋め込み配置していることを特徴と
する電荷発生制御素子。
3. A line electrode formed on the surface of an insulating substrate, a dielectric film formed on the surface of the line electrode, and a hole for charge generation in the center formed on the dielectric film. A charge generation control element comprising a finger electrode and a screen electrode having a hole for discharging charges in the center formed on a surface of the finger electrode via a first insulating film having a hole for allowing charges to pass through in the center. In the charge generation control element, the metal film to be a heating resistor is embedded in the first insulating film formed on the finger electrode.
【請求項4】 前記加熱用抵抗体となる金属膜は、チタ
ン(Ti ),タングステン(W),モリブデン(Mo
),タンタル(Ta )等の高融点金属、もしくはニッ
ケル(Ni ),ニクロム(Ni −Cr )等の発熱金属で
構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
か1項に記載の電荷発生制御素子。
4. The metal film serving as the heating resistor is titanium (Ti), tungsten (W), molybdenum (Mo).
), Tantalum (Ta) or other refractory metal, or nickel (Ni), nichrome (Ni-Cr) or another exothermic metal. Charge generation control element.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電
荷発生制御素子の駆動方法において、前記前記加熱用抵
抗体となる金属膜を 100℃程度に加熱しながら駆動する
ことを特徴とする電荷発生制御素子の駆動方法。
5. The method of driving a charge generation control element according to claim 1, wherein the metal film serving as the heating resistor is driven while being heated to about 100 ° C. And a method for driving the charge generation control element.
JP34691395A 1995-12-14 1995-12-14 Electric charge generation control element and drive thereof Withdrawn JPH09164716A (en)

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