JPH11268324A - 電極基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極基板及びその製造方法において、電極パ
ターンの特定部分にメッキ不良が発生することを防止
し、高歩留まりでＩＣ等の駆動素子を実装することがで
きるようにする。 【解決手段】 絶縁性基板２上に設けられた複数の制御
電極６からなる電極パターン３３のＩＣ実装部３０の周
囲、少なくとも両側端に、必ずしも電極として作動しな
いダミー電極３４を設ける。メッキ不良は電極パターン
の両端側に発生し易いが、上記構成によりメッキ不良が
発生したとしても、それはダミー電極３４上に発生する
ので、制御電極６でのメッキ不良の発生を回避すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の記録装置に用いられる電極基板及
びその製造方法に関し、特に、電極パターンのＩＣ実装
部へのメッキ処理を行う際の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ等の記録装置に用いられる電極基板としては、多数
の開口（アパチャ）を有するアパチャ電極体が知られて
いる。図５に示すように、アパチャ電極体１は、絶縁性
基板からなるベースフィルム２と、このベースフィルム
２の裏面に設けられるコート層４と、このベースフィル
ム２とこのコート層４とを貫いて設けられる開口部５
と、前記ベースフィルム２の表面の前記開口部５のまわ
りに設けられる制御電極６と、その制御電極６が多数配
列された電極パターン３３とから構成される。アパチャ
電極体１の表面には電極保護層としてレジスト層３が設
けられ、また、コート層４はポリイミド等の樹脂に導電
性のカーボンを分散させたものであり、帯電防止機能を
有する。レジスト層３はＩＣ実装部３０には形成され
ず、この部分に無電解金メッキ等のメッキ処理が施され
た後、ワイヤボンディング等の方法でＩＣが実装され
る。なお、レジスト層３の多くは透明又は半透明樹脂か
らなることが多いため、便宜上レジスト層３は透明の状
態を想定し、レジスト層３に覆われた制御電極６等が外
観からでも認識できる状態を示した。

【０００３】このような電極基板の搭載された記録装置
の一つとして、この電極基板とその制御電極に電圧を印
加することによって開口部に電界を発生させる電界発生
手段と、この電極基板の裏面のコート層に荷電体として
のトナーの層を介して接触配置され、トナーを帯電させ
た後、この帯電したトナーを開口部に供給するトナー担
持ローラと、このトナー担持ローラに接触してトナー担
持ローラ上のトナー層を横方向に均一な層厚にするトナ
ー層規制ブレードと、トナー担持ローラ上から開口部を
通過したトナーを、電極基板の表面から所定距離をおい
て配置される記録媒体に導く背面電極とを備える記録装
置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の電極基板において、各制御電極６の先端
にあるＩＣ実装部３０に上記メッキ処理を行う際、ＩＣ
実装部３０の表面積が微小であったり、制御電極６の配
列が不規則であると、メッキ処理時に、ＩＣ実装部３０
の特定の領域がメッキされないといった不具合が頻繁に
発生することがあった。例えば、図６（ａ）に示すよう
に、同形状寸法の制御電極６が単純に一列に配列された
電極パターンの場合、電極パターンの両端に位置する制
御電極６ａ，６ｂがメッキされないといった不具合が頻
繁に発生していた。また、図６（ｂ）に示すように、隣
接する制御電極６間の間隔が不規則に配列された電極パ
ターンの場合には、隣接する制御電極６の間隔の広い制
御電極６ｃ，６ｄがメッキされないといった不具合が発
生していた。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、電極パターンの特定部分にメッ
キ不良が発生することをなくし、制御電極のＩＣ実装部
に対するメッキ処理を適正に行うことができる電極基板
及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の電極基板は、絶縁性基板
と、この絶縁性基板上に設けられ、表面にメッキ層が形
成され得る複数の電極からなる電極パターンとを有する
電極基板であって、電極パターンの少なくとも両側端
に、必ずしも電極として作動しないダミー電極が設けら
れているものである。

【０００７】上記構成においては、電極基板表面に設け
られた電極に対してメッキ処理を行う際、電極パターン
の両端側の電極にメッキ不良が発生し易いが、仮にメッ
キ不良が発生しても、メッキ不良はダミー電極上に発生
し、制御電極でのメッキ不良の発生を回避することがで
きる。

【０００８】また、請求項２記載の電極基板は、請求項
１に記載の電極基板であって、電極を、荷電体流路にお
ける荷電体の飛翔を制御するための制御電極としたもの
である。

【０００９】上記構成においては、メッキ処理時に制御
電極上でのメッキ不良の発生が回避されるので、荷電体
流路における荷電体の飛翔を正確に制御することができ
る。

【００１０】また、請求項３記載の電極基板は、請求項
１又は請求項２に記載の電極基板であって、電極に形成
されたメッキ層部分の周囲にダミー電極が設けられてい
るものである。

【００１１】上記構成においては、電極に形成されたメ
ッキ層の周囲、即ち、メッキ表面積が小さい領域に対し
て意図的にダミー電極を設けるため、メッキ表面積が大
きくなり、各電極のそれぞれのＩＣ実装部に対して適正
にメッキ処理を施すことができる。

【００１２】また、請求項４記載の電極基板は、請求項
１又は請求項２に記載の電極基板であって、ダミー電極
が、電極パターンの両側端に設けられる代わりに、隣接
する電極同士の間に設けられているものである。

【００１３】上記構成においては、隣接する制御電極の
間隔が広い部分にダミー電極を設けることにより、ダミ
ー電極を含む電極同士の間隔が一様に狭くなるので、電
極に対するメッキ処理を適正に行うことができる。

【００１４】また、請求項５記載の電極基板は、請求項
４に記載の電極基板であって、ダミー電極は、電極形成
領域の間隔が均一となる形状に設けられるものである。

【００１５】上記構成においては、ダミー電極を含む電
極同士の間隔が均一になるので、電極に対するメッキ処
理をより確実に行うことができる。

【００１６】また、請求項６記載の電極基板の製造方法
は、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に設けられ、表面
にメッキ層が形成され得る複数の電極からなる電極パタ
ーンとを有する電極基板の製造方法であって、電極パタ
ーンを設けると共に、必ずしも制御電極として作動しな
いダミー電極を該電極パターンの少なくとも両側端に設
ける第１の工程と、第１の工程で設けられた電極及びダ
ミー電極表面の少なくとも一部にメッキ層を形成する第
２の工程とからなるものである。

【００１７】上記方法においては、電極基板表面に設け
られた電極に対してメッキ処理を行う際にメッキ不良が
発生するとしてもダミー電極上で発生し、制御電極での
メッキ不良が発生しない電極基板を製造することができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
電極基板であるアパチャ電極体について図面を参照して
説明する。図１は本発明の一実施形態に係るアパチャ電
極体の斜視図である。アパチャ電極体１は、絶縁材料か
らなる板状の基板としてのベースフィルム（絶縁性基
板）２と、このベースフィルム２の裏面に設けられるコ
ート層としての帯電防止摺動コート層４と、ベースフィ
ルム２と帯電防止摺動コート層４を貫くように設けら
れ、等間隔に一列に配置された多数の開口部５と、ベー
スフィルム２の表面に設けられ、各開口部５を独立して
取り囲む多数の制御電極６からなる電極パターン３３
と、その電極パターン３３の一部を保護するレジスト層
３とから構成されている。各制御電極６の先端にはＩＣ
実装部３０が設けられている。また、電極パターン３３
の保護層として設けられているレジスト層３はＩＣ実装
部３０のみ取り除かれており、この部分に金メッキやは
んだメッキ等のメッキ処理が施された後、ワイヤボンデ
ィング等の方法でＩＣが実装される。

【００１９】電極パターン３３の周囲には、必ずしも電
極としては機能しないダミー電極３４が設けられてい
る。ダミー電極３４は制御電極６の配線に応じて、制御
電極６の機能に支障を来さない限り自由な形状・大きさ
で配線可能である。例えば、図２（ａ）に示すように、
電極パターン３３の両側端部にダミー電極３４ａを配置
してもよい。このように配置すると、メッキ処理時に被
メッキ部分の両側端部に発生しやすいメッキ不良は、ダ
ミー電極３４ａに発生し、制御電極６に発生することは
ない。また、図２（ｂ）に示すように、電極パターン３
３における制御電極６の隣接電極間隔が不規則な場合、
相対的に電極間隔が広い部分にダミー電極３４ｂ、３４
ｃ、３４ｄを配置すると効果的である。上述したよう
に、ダミー電極３４は、制御電極６の機能に支障を来た
さない限り、その大きさや形状は自由に形成可能である
ため、ダミー電極３４ｂのように、電極６間に複数のダ
ミー電極を配してもよいし、ダミー電極３４ｃのよう
に、電極６間に幅広の一のダミー電極を配してもよい。
さらには、ダミー電極３４ｄのように、ＩＣ実装部３０
に対応する部分にのみダミー電極を配するようにしても
よい。従来、隣接する制御電極間隔が相対的に広いとそ
の制御電極６にメッキ不良が発生することがあったが、
ダミー電極３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを配置することによ
ってこのようなメッキ不良の発生を回避することができ
る。

【００２０】上記のＩＣ実装部３０に対するメッキ処理
について説明する。メッキ処理には、無電解金メッキや
無電解はんだメッキ等の無電解メッキが用いられる。無
電解金メッキを行う場合、その下地処理として、まず無
電解ニッケルメッキが行われる。ＩＣ実装部３０上に無
電解ニッケルメッキにより膜厚１〜６μｍのニッケル皮
膜を形成した後、無電解金メッキを行い、ニッケル皮膜
上に膜厚０．１〜０．４μｍ程度の金皮膜を形成させ
る。ここで、無電解ニッケルメッキにおいて、使用する
メッキ浴槽の容量に対してメッキ処理表面積が極めて小
さいとメッキ反応が起こらず、メッキ不良を起こすこと
がある。従来の電極基板の場合、制御電極６の配線仕様
によっては局所的にメッキ表面積が極めて小さくなる領
域ができることが頻繁にあり、その領域において不メッ
キ等のメッキ不良が発生することがあった。本発明のア
パチャ電極体１では、メッキ表面積が小さい領域に意図
的にダミー電極３４を設けてメッキ表面積を大きくして
メッキ不良を防止するものである。ダミー電極３４は必
ずしも電極として機能する必要はないため、ダミー電極
３４にメッキ不良が発生してもアパチャ電極体１の機能
に何ら問題はない。

【００２１】上述したアパチャ電極体１において、ベー
スフィルム２は、厚さ２５〜１００μｍの高分子樹脂フ
ィルム、望ましくはポリイミド、更に限定すると宇部興
産製のポリイミドフィルム、ユーピレックスＳによって
構成されている。帯電防止摺動コート層４は、高分子樹
脂インク、望ましくはポリイミドインク、更に限定する
と、宇部興産製の低温硬化型ポリイミドインクであるユ
ピコートに導電性粒子としてのカーボン粒子を分散させ
たインクを、スクリーン印刷法などによって塗布した
後、乾燥硬化させたものである。制御電極６は、厚さ８
μｍの金属膜、望ましくは銅によって構成されている。
各制御電極６は制御電圧印加回路７にそれぞれ接続され
ている。また、開口部５は、穴径約８０μｍの貫通穴で
ある。レジスト層３はエポキシ系樹脂、紫外線硬化型樹
脂、ポリイミド系樹脂等が使用されるが、耐薬品性に優
れ、かつ、基板の反りやたわみが少ないポリイミド系樹
脂を用いるのが好適である。レジスト層の層厚は５〜３
０μｍ程度である。

【００２２】次に、本実施の形態のアパチャ電極体１が
搭載された記録装置について図３及び図４を参照して説
明する。図３はアパチャ電極体１を塔載した記録装置の
構成を具体化した概略図、図４はこの記録装置における
記録機構の要部拡大図である。装置外装２６の右側部に
は、画像を記録すべき記録媒体Ｐを挿入するための挿入
口２１が設けられており、左側部には画像が記録された
記録媒体Ｐが排出される取り出し口２２が設けられてい
る。装置内部には、前記アパチャ電極体１と、背面電極
８と、トナー帯電供給装置１０とが設けられている。ト
ナー帯電供給装置１０は、トナーケース１５と、荷電粒
子担持体としてのトナー担持ローラ１１と、供給ローラ
１２と、トナー層厚規制ブレード１３とから構成されて
いる。トナーケース１５の内部には、荷電粒子としての
トナー１４が貯蔵されている。

【００２３】供給ローラ１２は、トナー担持ローラ１１
表面にトナー１４を供給しつつ、このトナー１４を摩擦
して帯電させるように、図３の矢印方向に回転するよう
に構成されている。トナー層厚規制ブレード１３は、供
給ローラ１２によってトナー担持ローラ１１に担持され
たトナー１４を掻き取って、トナー１４の薄い層を形成
するように、トナー担持ローラ１１に押し当てられてい
る。トナー担持ローラ１１は、トナー１４の薄い層を介
して、アパチャ電極体１の帯電防止摺動コート層４に接
触するように配置される。アパチャ電極体１の上方に
は、背面電極８が配置されている。この背面電極８とア
パチャ電極体１との間には記録媒体Ｐが通過できるよう
な、例えば１ｍｍのスペースが設けられている。背面電
極８には、電源９によって、プラス１キロボルトの電圧
が印加されるようになっている。記録媒体Ｐは一対のガ
イドローラ２３によって、挿入口２１から背面電極８の
下方へ向って搬送され、背面電極８を通過した後、内部
に熱源を備えたヒートローラ２４とプレスローラ２５と
の間に搬送されて、記録媒体上のトナー１４が熱定着さ
れるように構成されている。

【００２４】次に、上記構成でなる記録装置の動作を説
明する。トナー帯電供給装置１０において、トナーケー
ス１５に貯蔵されたトナー１４は、供給ローラ１２が回
転することによって、トナー担持ローラ１１に供給され
る。この時、トナー１４は、トナー担持ローラ１１及び
供給ローラ１２と接触しつつ摩擦してマイナスに帯電す
る。そして、トナー担持ローラ１１が図３の矢印方向に
回転することにより、マイナス帯電したトナー１４は、
トナー層厚規制ブレード１３を通過して薄層化され、ア
パチャ電極体１に向かって図３の矢印方向に搬送され、
開口部５近傍においてアパチャ電極体１の帯電防止摺動
コート層４と接触する。

【００２５】この帯電防止摺動コート層４とトナー担持
ローラ１１との接触部分において、図４に相反する方向
の矢印で示すように、トナー担持ローラ１１上に担持さ
れたトナー１４の上層部のトナー１４は、アパチャ電極
体１の帯電防止摺動コート層４と接触する部分の摩擦力
によって、トナー搬送方向と逆方向の力を受ける。一
方、トナー担持ローラ１１上に担持されたトナー１４の
下層部のトナー１４は、鏡像力やファンデルワールス力
によってトナー担持ローラ１１に付着していることによ
ってトナー搬送方向と同方向に力を受ける。つまり、ト
ナー担持ローラ１１上に担持されたトナー１４の層は、
上層部と下層部とで相反する力、即ち、せん断力を受け
る。従って、トナー担持ローラ１１上のトナー１４は、
多少動きながらアパチャ電極との接触部分を移動する。

【００２６】トナー担持ローラ１１上のトナー１４は、
鏡像力及びファンデルワールス力によってトナー担持ロ
ーラ１１表面に付着しながら搬送される。そして、トナ
ー担持ローラ１１上のトナー１４は、上述した多少の動
きによってトナー担持ローラ１１との付着力から解放さ
れる。トナー担持ローラ１１との付着力から解放された
トナー１４は、アパチャ電極体１の開口部５にまで搬送
されて、制御電圧印加回路７から制御電極６に印加され
る電圧によって、この制御電極６に対応して設けられた
開口部５の通過が制御される。この際、開口部５に搬送
されたトナー１４は、トナー担持ローラ１１との付着力
から解放されているので、アパチャ電極体１の制御電極
６によって形成される制御電界によって受けるクーロン
力が支配的になる。従って、小さな制御電界で、大量の
トナー１４が開口部５を通過できる。この結果、記録濃
度が上がると共に、制御電圧印加時間を短くできるの
で、記録スピードも向上させることができる。

【００２７】具体的に述べると、画像データに基づいて
制御電圧印加回路７からトナー通過電圧として、プラス
３０ボルトの電圧が制御電極６に印加されるとき、接地
されたトナー担持ローラ１１と制御電極６との間、即
ち、制御電極に対応する開口部５の内部において、マイ
ナス帯電したトナー１４が開口部５を通過できるような
電界が発生し、トナー１４は開口部５を通過する。ま
た、制御電圧印加回路７からトナー遮蔽電圧として、マ
イナス１０ボルトの電圧が制御電極６に印加されると、
接地されたトナー担持ローラ１１と制御電極６との間、
即ち、開口部５内部において、マイナス帯電したトナー
１４の開口部５の通過を阻止する電界が発生し、トナー
１４は開口部５を通過しない。

【００２８】次に、アパチャ電極体１の開口部５を通過
したトナー１４について説明する。背面電極８には電源
９によってプラス１キロボルトの電圧が印加されてい
る。この電圧印加によって背面電極８とアパチャ電極体
１との間に電界が形成され、この電界に沿ってアパチャ
電極体１の開口部５を通過してきたトナー１４が背面電
極８へ吸引される。そして、搬送されてきた記録媒体Ｐ
にトナー１４が付着する。そして、順次記録媒体Ｐが搬
送されることによって、トナー画像が記録媒体Ｐ上に形
成される。その後、記録媒体Ｐは取り出し口２２の方向
に搬送され、ヒートローラ２４とプレスローラ２５とに
よって挟み込まれ、トナー画像は記録媒体Ｐに熱定着さ
れる。

【００２９】なお、本発明は、上記実施形態の構成に限
られず種々の変形が可能である。例えば、本実施形態で
は、本発明に係る電極基板を、記録装置においてトナー
飛翔を制御するためのアパチャ電極体１としているが、
これに限定されるものではなく、他の用途に用いられる
電極基板であっても構わない。

【００３０】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の電極基板
によれば、電極パターンの少なくとも両側端に必ずしも
電極として作動しないダミー電極を設けたので、電極基
板表面に設けられた電極に対するメッキ処理時に、電極
パターンの両側端部分にメッキ不良が発生することがあ
っても、メッキ不良はダミー電極上に発生することにな
る。そのため、制御電極でのメッキ不良の発生を回避す
ることができ、その結果、ワイヤボンディング性に優
れ、ＩＣ等の駆動素子が実装された電極基板を高歩留ま
りで提供することができるようになる。

【００３１】また、請求項２に記載の電極基板によれ
ば、電極を荷電体流路における荷電体の飛翔を制御する
ための制御電極としたので、制御電極上でのメッキ不良
の発生が回避され、荷電体流路における荷電体の飛翔を
正確に制御することができる。

【００３２】また、請求項３に記載の電極基板によれ
ば、電極に形成されたメッキ層の周囲にダミー電極が設
けられるので、メッキ表面積が大きくなり、電極パター
ンを構成する各電極のそれぞれについて正確にメッキ処
理を施すことができる。

【００３３】また、請求項４に記載の電極基板によれ
ば、隣接する制御電極の間隔が広い部分にダミー電極を
設けることにより、ダミー電極を含む電極同士の間隔が
一様に狭くなるので、その領域におけるメッキ処理表面
積が増大し、電極に対するメッキ処理を適正に行うこと
ができる。

【００３４】また、請求項５に記載の電極基板によれ
ば、ダミー電極を含む電極同士の間隔が均一になるの
で、電極に対するメッキ処理をより確実に行うことがで
きる。

【００３５】また、請求項６に記載の電極基板の製造方
法によれば、電極基板表面に設けられた電極に対するメ
ッキ時のメッキ不良がダミー電極上で発生し、制御電極
でのメッキ不良が発生しない電極基板を製造することが
できる。さらに、ＩＣ等の駆動素子が実装された電極基
板を高歩留まりで製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るアパチャ電極体の斜
視図である。

【図２】（ａ）（ｂ）は上記アパチャ電極体に設けられ
たダミー電極の配置の例を示す図である。

【図３】上記アパチャ電極体を塔載した記録装置の構成
を具体化した概略図である。

【図４】上記記録装置における記録機構の要部拡大図で
ある。

【図５】従来の電極基板の構成を示す斜視図である。

【図６】従来の電極基板における電極へのメッキ不良の
状態を説明する図である。

【符号の説明】

１ アパチャ電極体（電極基板） ２ ベースフィルム（絶縁性基板） ６ 制御電極 １４ トナー（荷電体） ３３ 電極パターン ３４，３４ａ乃至３４ｄ ダミー電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に設け
   られ、表面にメッキ層が形成され得る複数の電極からな
   る電極パターンとを有する電極基板において、 前記電極パターンの少なくとも両側端に、必ずしも前記
   電極として作動しないダミー電極が設けられていること
   を特徴とする電極基板。
2. 【請求項２】 前記電極は、荷電体流路における荷電体
   の飛翔を制御するための制御電極であることを特徴とす
   る請求項１に記載の電極基板。
3. 【請求項３】 前記電極に形成されたメッキ層部分の周
   囲に前記ダミー電極が設けられていることを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載の電極基板。
4. 【請求項４】 前記ダミー電極が、前記電極パターンの
   両側端に設けられる代わりに、隣接する前記電極同士の
   間に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求
   項２に記載の電極基板。
5. 【請求項５】 前記ダミー電極は、電極形成領域の間隔
   が均一となる形状に設けられることを特徴とする請求項
   ４に記載の電極基板。
6. 【請求項６】 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に設け
   られ、表面にメッキ層が形成され得る複数の電極からな
   る電極パターンとを有する電極基板の製造方法におい
   て、 前記電極パターンを設けると共に、必ずしも前記制御電
   極として作動しないダミー電極を該電極パターンの少な
   くとも両側端に設ける第１の工程と、 前記第１の工程で設けられた電極及びダミー電極表面の
   少なくとも一部にメッキ層を形成する第２の工程とから
   なることを特徴とする電極基板の製造方法。