JPH1158811A - Manufacture of ion-flow electrostatic recording head - Google Patents
Manufacture of ion-flow electrostatic recording headInfo
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- JPH1158811A JPH1158811A JP22556397A JP22556397A JPH1158811A JP H1158811 A JPH1158811 A JP H1158811A JP 22556397 A JP22556397 A JP 22556397A JP 22556397 A JP22556397 A JP 22556397A JP H1158811 A JPH1158811 A JP H1158811A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、静電式の印刷や
複写に利用されるイオンフロー静電記録ヘッドの製造方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an ion flow electrostatic recording head used for electrostatic printing and copying.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、例えば静電印刷などにおいて、
高電流密度のイオンを発生させ、これを抽出して選択的
に被帯電部材に付与して、この被帯電部材を画像状に帯
電させる静電記録装置が知られている。2. Description of the Related Art Generally, for example, in electrostatic printing and the like,
2. Description of the Related Art There is known an electrostatic recording apparatus that generates ions having a high current density, extracts the ions, selectively applies the ions to a member to be charged, and charges the member to be charged in an image form.
【0003】この静電記録装置に用いられるイオンフロ
ー静電記録ヘッドには、図4の(A),(B)に示すよ
うな構成のものが知られている。図4の(A),(B)
において、1は絶縁基板で、該絶縁基板1上には同方向
に略直線状に延設され、略平行に並設された複数の第1
電極2が設けられている。これらの第1電極2は、誘電
体層3の一方の面に固着されている。また、誘電体層3
の他方の面には、第1電極2の延設方向と異なる方向に
延設された複数の第2電極4が接着剤8で固着されてい
る。そして、複数の第1電極2・・・と複数の第2電極
4・・・とでマトリックスを構成している。更に、この
第2電極4のマトリックスの交差部と対応する部分に
は、イオン発生用の開口部4aが形成されている。ま
た、第2電極4の第1電極2とは反対側に、絶縁体層5
を介して第3電極6が配設されている。これらの絶縁体
層5及び第3電極6には、第2電極4の開口部4aと対
応する開口部5a,6aがそれぞれ形成されており、こ
れらの開口部5a,6aによってイオン流通過口7が構
成されている。[0003] As an ion flow electrostatic recording head used in this electrostatic recording apparatus, one having a configuration as shown in FIGS. 4A and 4B is known. (A), (B) of FIG.
In the drawings, reference numeral 1 denotes an insulating substrate, and a plurality of first substrates extending substantially linearly in the same direction on the insulating substrate 1 and arranged substantially in parallel.
An electrode 2 is provided. These first electrodes 2 are fixed to one surface of the dielectric layer 3. Also, the dielectric layer 3
A plurality of second electrodes 4 extending in a direction different from the direction in which the first electrodes 2 extend are fixed to the other surface with an adhesive 8. A plurality of first electrodes 2 and a plurality of second electrodes 4 form a matrix. Further, an opening 4a for ion generation is formed at a portion corresponding to the intersection of the matrix of the second electrode 4. Further, on the opposite side of the second electrode 4 from the first electrode 2, an insulator layer 5 is provided.
The third electrode 6 is provided via the. Openings 5a and 6a corresponding to the opening 4a of the second electrode 4 are formed in the insulator layer 5 and the third electrode 6, respectively. The openings 5a and 6a define the ion flow passage 7 through the openings 5a and 6a. Is configured.
【0004】そして、このように構成されたイオンフロ
ー静電記録ヘッドにおいては、第1電極2と第2電極4
とのマトリックスの、選択された部分に対応する第1電
極2と第2電極4との間に、交互に高電圧を印加するこ
とにより、その部分に対向する第2電極4の開口部4a
近傍に、正・負のイオンが発生する。また、第2電極4
と第3電極6との間にはバイアス電圧が印加され、その
極性によって決まるイオンのみが、発生したイオンから
選択的に抽出され、イオン流通過口7を通過し、第3電
極6と対向して配置される被帯電部材を部分的に帯電さ
せることができる。したがって、マトリックス構造の第
1及び第2の電極を選択的に駆動することにより、ドッ
トによる静電記録を行うことができるようになってい
る。In the ion flow electrostatic recording head thus configured, the first electrode 2 and the second electrode 4
By applying a high voltage alternately between the first electrode 2 and the second electrode 4 corresponding to a selected portion of the matrix of the above, the opening 4a of the second electrode 4 opposed to that portion
In the vicinity, positive and negative ions are generated. Also, the second electrode 4
And a third electrode 6, a bias voltage is applied, and only ions determined by the polarity are selectively extracted from the generated ions, pass through the ion flow passage 7, and face the third electrode 6. The member to be charged, which is arranged in a position, can be partially charged. Therefore, by selectively driving the first and second electrodes having a matrix structure, electrostatic recording using dots can be performed.
【0005】ところで、このように構成されたイオンフ
ロー静電記録ヘッドにおいて、誘電体層3の形成に用い
られる誘電物質は、イオン発生のために印加される高電
圧でも絶縁破壊を生じないことが要求される。また、こ
の誘電体層3はイオンを効率よく発生させ、絶縁破壊に
も耐えられる程度の厚さを必要とするため、高誘電率を
有するものが適している。例えば、特開平2−1537
60号公報においては、誘電体層3を構成する材料とし
て、シリコーン変性ポリエステルアルキド樹脂中に酸化
チタン粉を混在させたものが用いられている。By the way, in the ion flow electrostatic recording head thus configured, the dielectric substance used for forming the dielectric layer 3 may not cause dielectric breakdown even at a high voltage applied for generating ions. Required. Further, the dielectric layer 3 needs to have a thickness enough to efficiently generate ions and withstand dielectric breakdown, so that a material having a high dielectric constant is suitable. For example, JP-A-2-1537
In Japanese Patent Publication No. 60, a material in which titanium oxide powder is mixed in a silicone-modified polyester alkyd resin is used as a material constituting the dielectric layer 3.
【0006】また、上記公報開示のものにおいては、第
1電極を形成する材料としては銅箔、第2電極及び第3
電極の形成材料としては、ステンレス鋼のシートが用い
られていると共に、第2電極を誘電体層に固着する接着
剤や第3電極を絶縁層に固着する接着剤には、シリコー
ン系の感圧接着剤が用いられている。In the above-mentioned publication, the material for forming the first electrode is a copper foil, a second electrode, and a third electrode.
As a material for forming the electrodes, a stainless steel sheet is used, and an adhesive for fixing the second electrode to the dielectric layer and an adhesive for fixing the third electrode to the insulating layer include a silicone pressure-sensitive adhesive. Adhesive is used.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
開示されているように、第2電極の形成材料としてステ
ンレス鋼のシートを用いた場合には、この第2電極4は
厚さ5μm以下の接着剤層8を介して誘電体層3の表面
に固着される。この場合、第2電極4の開口部4aの内
周壁面と第1電極2上の誘電体層3の表面との間で放電
が発生し、経時的に次第に誘電体層3の表面が放電エネ
ルギーで酸化分解して削られ、粉を吹いたような状態に
なって劣化してくる。この誘電体層の表面の劣化は各開
口部4a毎に異なるため、放電状態のばらつきが発生
し、静電記録される画像の画質が低下するという問題が
生じる。また、第1電極2と第2電極4との間には高電
圧が印加されるため、誘電体層3には高い絶縁耐圧が要
求されるが、上述のように経時的に次第に誘電体層3の
表面が放電エネルギーで酸化分解して削られ、粉を吹い
たような状態になってくると、絶縁耐圧が低下して耐久
性に問題を起こしやすい。As disclosed in the above-mentioned publication, when a stainless steel sheet is used as a material for forming the second electrode, the second electrode 4 has a thickness of 5 μm or less. It is fixed to the surface of the dielectric layer 3 via the adhesive layer 8. In this case, a discharge occurs between the inner peripheral wall surface of the opening 4a of the second electrode 4 and the surface of the dielectric layer 3 on the first electrode 2, and the surface of the dielectric layer 3 gradually discharge energy with time. It is oxidatively decomposed in the process and is scraped, degrading into a state like blowing powder. Since the deterioration of the surface of the dielectric layer differs for each of the openings 4a, a variation in the discharge state occurs, which causes a problem that the image quality of an electrostatically recorded image deteriorates. In addition, since a high voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 4, a high dielectric strength is required for the dielectric layer 3. However, as described above, the dielectric layer 3 gradually increases over time. When the surface of No. 3 is oxidized and decomposed by the discharge energy and is scraped to be in a state of blowing powder, the withstand voltage is reduced and a problem is likely to occur in durability.
【0008】本発明は、従来のイオンフロー静電記録ヘ
ッド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記載の発明は、安価な成膜装置を用いて放
電による誘電体層表面の劣化を防止し、画質のばらつき
がなく、耐久性の高いイオンフロー静電記録ヘッドを製
造できるようにした製造方法を提供することを目的とす
る。また請求項2記載の発明は、誘電体層の耐放電性を
発揮でき、応力を最小限に留めることができるアルミナ
層を備えた、高画質で高耐久性のイオンフロー静電記録
ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。また請
求項3記載の発明は、より少ない工数で誘電体層表面に
アルミナを形成できるようにした、画質のばらつきがな
く耐久性の高いイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法
を提供することを目的とする。また請求項4記載の発明
は、誘電体最表面層のアルミナをより均質に安定して成
膜でき、より画質のばらつきがなく、耐久性の高いイオ
ンフロー静電記録ヘッドの製造方法を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional ion flow electrostatic recording head. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of manufacturing a highly durable ion flow electrostatic recording head which prevents surface deterioration, has no variation in image quality, and has high durability. According to a second aspect of the present invention, there is provided an ion flow electrostatic recording head having high image quality and high durability, comprising an alumina layer capable of exhibiting discharge resistance of a dielectric layer and minimizing stress. The aim is to provide a method. It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing an ion flow electrostatic recording head which has high durability and has no variation in image quality, in which alumina can be formed on the surface of the dielectric layer with less man-hour. And Further, the invention according to claim 4 provides a method of manufacturing an ion flow electrostatic recording head which can stably form alumina as a dielectric outermost surface layer more uniformly, has less variation in image quality, and has high durability. The purpose is to:
【0009】[0009]
【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、絶縁基板上に一方向に且つ
平行に延設された複数の第1電極と、該第1電極と交差
する方向に延設され、前記第1電極と共にマトリックス
を形成し、該マトリックスの交差部と対応する部分に開
口部が形成されている複数の第2電極と、該第2電極に
対し前記第1電極とは反対側に配置され、前記マトリッ
クスの交差部と対応する部分に開口部が形成されている
第3電極と、前記第1電極と第2電極との間に設けられ
た誘電体層と、前記第2電極と第3電極との間に設けら
れ、前記マトリックスの交差部に対応する部分に開口部
が形成されている絶縁体層とを備えたイオンフロー静電
記録ヘッドの製造方法において、前記誘電体層の最表面
層として、アルミニウムを含有する前駆体化合物を含有
する溶液を、塗布・乾燥・焼成してアルミナ膜を成膜す
ることを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, a plurality of first electrodes extending in one direction and in parallel on an insulating substrate are provided. A plurality of second electrodes extending in a direction intersecting with the first electrode and forming a matrix with the first electrode, and an opening formed in a portion corresponding to the intersection of the matrix; A third electrode disposed on a side opposite to the first electrode and having an opening formed at a portion corresponding to an intersection of the matrix, and a dielectric provided between the first electrode and the second electrode; Production of an ion flow electrostatic recording head comprising a layer and an insulator layer provided between the second electrode and the third electrode and having an opening at a portion corresponding to an intersection of the matrix. In the method, aluminum is used as the outermost surface layer of the dielectric layer. The solution containing the precursor compounds containing um, is characterized in that the deposition of the alumina film coated and dried and fired to.
【0010】このように誘電体層の最表面層としてアル
ミナ膜を成膜することにより、第1電極と第2電極間の
放電によって誘電体表面が劣化し難くなり、画質のばら
つきがなく、耐久性の高いイオンフロー静電記録ヘッド
を実現することができる。また、誘電体層の最表面層の
アルミナ膜の成膜を、スパッタリング装置などの通常の
半導体薄膜製造装置類を用いずに、厚膜技術で前駆体化
合物溶液を塗布・乾燥・焼成して形成しているので、多
額の設備投資が不要となり安価に容易に製造することが
できる。By forming the alumina film as the outermost surface layer of the dielectric layer in this manner, the dielectric surface is hardly deteriorated by the discharge between the first electrode and the second electrode. It is possible to realize an ion flow electrostatic recording head having high performance. In addition, the formation of the alumina film as the outermost surface layer of the dielectric layer is performed by applying, drying and baking a precursor compound solution by a thick film technique without using ordinary semiconductor thin film manufacturing equipment such as a sputtering apparatus. As a result, a large amount of capital investment is not required, and the device can be easily manufactured at low cost.
【0011】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載のイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法において、
前記アルミナ膜は、 0.5μm以上10μm以下の厚さに成
膜することを特徴とするものである。このような厚さに
アルミナ膜を成膜することにより、誘電体層の最表面層
のアルミナ膜の耐放電性を発揮することができ、またア
ルミナ成膜時の応力を最小限に留めることができ、それ
により開口部からの放電を均一にでき、高画質で高耐久
性のイオンフロー静電記録ヘッドを実現することができ
る。アルミナ膜の厚さを 0.5μm未満にすると、第1電
極と第2電極間の放電に耐えられずに短寿命となりやす
く、逆に厚さが10μmを越えると、成膜時のアルミナ層
内の残留応力により、アルミナ時やその後の成膜工程等
においてアルミナ膜とその上層や下層との界面での剥離
やクラックの発生を引き起こしやすくなる上、放電開始
電圧が高くなりすぎて放電し難くなる。。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ion flow electrostatic recording head according to the first aspect.
The alumina film is formed to a thickness of 0.5 μm or more and 10 μm or less. By forming the alumina film to such a thickness, the discharge resistance of the alumina film as the outermost layer of the dielectric layer can be exhibited, and the stress during the alumina film formation can be minimized. Therefore, the discharge from the opening can be made uniform, and an ion flow electrostatic recording head having high image quality and high durability can be realized. When the thickness of the alumina film is less than 0.5 μm, it is difficult to withstand the discharge between the first electrode and the second electrode, so that the life tends to be short. The residual stress tends to cause peeling or cracking at the interface between the alumina film and its upper layer or lower layer in the case of alumina or in a subsequent film forming step and the like, and the discharge starting voltage becomes too high, making it difficult to discharge. .
【0012】また、請求項3記載の発明は、請求項1又
は2記載のイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法にお
いて、前記前駆体化合物を含有する溶液は、ポリマー中
に有機アルミニウム化合物を分散させた溶液であること
を特徴とするものである。このようにポリマー中に有機
アルミニウム化合物を分散させた溶液を用いることによ
り、1回の成膜工程でμm代の厚さに成膜でき、より少
ない工数で、画質のばらつきがなく耐久性の高いイオン
フロー静電記録ヘッドを製造することができる。According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ion flow electrostatic recording head according to the first or second aspect, the solution containing the precursor compound comprises an organic aluminum compound dispersed in a polymer. Characterized in that the solution is By using a solution in which an organoaluminum compound is dispersed in a polymer as described above, a film can be formed to a thickness of the order of μm in a single film forming process, with less man-hours, no variation in image quality, and high durability. An ion flow electrostatic recording head can be manufactured.
【0013】また、請求項4記載の発明は、請求項1又
は2記載のイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法にお
いて、前記前駆体化合物を含有する溶液は、水中及び/
又はアルコール系溶媒中にベーマイトアルミナゾルを分
散させたコロイド溶液であることを特徴とするものであ
る。このようなコロイド溶液を用いることにより、既に
ベーマイトアルミナとして均質に造粒してあるものを用
いて成膜することになるので、誘電体層の最表面層のア
ルミナ膜をより均質に安定に成膜でき、より画質のばら
つきのない高耐久性のイオンフロー静電記録ヘッドを製
造することができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ion flow electrostatic recording head according to the first or second aspect, the solution containing the precursor compound is water and / or water.
Alternatively, it is a colloidal solution in which boehmite alumina sol is dispersed in an alcohol solvent. By using such a colloidal solution, a film is formed using boehmite alumina that has already been uniformly granulated, so that the alumina film as the outermost surface layer of the dielectric layer can be formed more uniformly and stably. It is possible to manufacture a highly durable ion flow electrostatic recording head which can be formed into a film and has less variation in image quality.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。まず、本発明に係るイオンフロー静電記録ヘッドの
製造方法に基づいて作製されたイオンフロー静電記録ヘ
ッドの構成を図1に基づいて説明する。図1において、
11は表面を50μm厚のガラス系の材料でグレーズ処理し
た厚さ約1mmのアルミナ製のイオンフロー静電記録ヘッ
ドの絶縁基板である。この絶縁基板11上には、金レジネ
ートを印刷焼成しフォトエッチングでパターニングし
た、イオン発生用の誘導電極である複数の第1電極12,
・・・が設けられている。これらの複数の第1電極12,
・・・は、一方向に向けられて略平行に並設されてい
る。絶縁基板11及び第1電極12,・・・上には、非晶質
ガラス系の誘電体ペーストを印刷焼成して形成した誘電
体層13が設けられている。この誘電体層13の最表面層13
1 には、アルミナ薄膜が成膜してあり、更にその表面に
は、第1電極12と同様に、金レジネートを印刷焼成しフ
ォトエッチングでパターニングした放電電極である複数
の第2電極14,・・・が設けられている。この複数の第
2電極14,・・・は誘電体層13における絶縁基板11とは
反対側の面に配置され、第1電極12,・・・と交差する
方向に並設されており、第1電極12,・・・と第2電極
14,・・・とによってマトリックスが構成されている。
そして、第2電極14のマトリックスの交差部と対応する
部分には、それぞれイオン発生用の開口部14a,・・・
が形成されている。Next, an embodiment will be described. First, the configuration of an ion flow electrostatic recording head manufactured based on the method for manufacturing an ion flow electrostatic recording head according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG.
Numeral 11 is an insulating substrate of an ion flow electrostatic recording head made of alumina and having a thickness of about 1 mm whose surface is glazed with a glass-based material having a thickness of 50 μm. On the insulating substrate 11, a plurality of first electrodes 12, which are induction electrodes for ion generation, are formed by printing and firing gold resinate and patterning by photoetching.
Are provided. These plurality of first electrodes 12,
Are arranged side by side substantially in parallel in one direction. A dielectric layer 13 formed by printing and firing an amorphous glass-based dielectric paste is provided on the insulating substrate 11 and the first electrodes 12,. Outermost layer 13 of this dielectric layer 13
1, a thin alumina film is formed, and on the surface thereof, similarly to the first electrode 12, a plurality of second electrodes 14, which are discharge electrodes patterned by printing and firing gold resinate and patterning by photoetching.・ ・ Is provided. The plurality of second electrodes 14,... Are arranged on the surface of the dielectric layer 13 on the side opposite to the insulating substrate 11, and are juxtaposed in a direction crossing the first electrodes 12,. .. And the second electrode
.. Constitute a matrix.
Then, the portions corresponding to the intersections of the matrix of the second electrodes 14 are respectively provided with ion generating openings 14a,.
Are formed.
【0015】誘電体層13における第2電極14,・・・の
並設面側には、第2電極14,・・・を埋設する状態でポ
リイミド製の絶縁体層15が設けられている。更に、絶縁
体層15の表面には帯状のモリブデン製の第3電極16が接
着されている。この第3電極16には、第1電極12,・・
・と第2電極14,・・・とのマトリックスの交差部と対
応する部分に、開口部16a,・・・が形成されている。
また、絶縁体層15には、第2電極14,・・・の各開口部
14a,・・・と第3電極16の各開口部16a,・・・との
間を連通する開口部15a,・・・が形成されている。そ
して、第3電極16の各開口部16a,・・・は、絶縁体層
15の開口部15a,・・・を介して第2電極14,・・・の
開口部14a,・・・と連通されて、イオンフロー静電記
録ヘッドのイオン流通過口17,・・・を形成している。On the side of the dielectric layer 13 where the second electrodes 14,... Are arranged, an insulating layer 15 made of polyimide is provided in a state where the second electrodes 14,. Further, a strip-shaped third electrode 16 made of molybdenum is adhered to the surface of the insulator layer 15. The third electrode 16 includes the first electrode 12,.
Are formed at the portions corresponding to the intersections of the matrix of the... And the second electrodes 14,.
In addition, each opening of the second electrode 14,.
Are formed to communicate between the openings 14a,... And the openings 16a,. Each opening 16a,... Of the third electrode 16 is an insulating layer.
Are connected to the openings 14a of the second electrodes 14,... Through the openings 15a of the 15, so that the ion flow passages 17,. Has formed.
【0016】そして、このように構成されたイオンフロ
ー静電記録ヘッドの動作時には、印字信号に基づいて、
第1電極12,・・・と第2電極14,・・・との間のマト
リックスが適宜選択され、選択されたマトリックス部分
に対応する第1電極12,・・・と第2電極14,・・・と
の間に交流電圧が印加される。これにより、選択された
マトリックス交差部分に、正・負イオンが発生する。こ
のとき、第2電極14,・・・と第3電極16との間にはバ
イアス電圧が印加され、その極性によって決まるイオン
のみが、第2電極14,・・・の開口部14a,・・・内の
近傍部分から抽出される。そして、抽出されたイオンは
絶縁体層15の開口部15a及び第3電極16の開口部16a,
・・・を通過し、図示しない誘電体ドラムを局部的に帯
電させる。したがって、第1電極12,・・・及び第2電
極14,・・・の選択的駆動により、誘電体ドラム上にド
ット潜像を形成することができる。During operation of the ion flow electrostatic recording head configured as described above, based on a print signal,
The matrix between the first electrodes 12,... And the second electrodes 14,... Is appropriately selected, and the first electrodes 12,. An AC voltage is applied between. As a result, positive and negative ions are generated at the selected matrix intersection. At this time, a bias voltage is applied between the second electrode 14,... And the third electrode 16, and only ions determined by the polarity thereof are opened at the openings 14a of the second electrode 14,.・ It is extracted from the neighboring parts inside. The extracted ions are supplied to the opening 15a of the insulator layer 15 and the opening 16a of the third electrode 16,
, And locally charges a dielectric drum (not shown). Therefore, a dot latent image can be formed on the dielectric drum by selectively driving the first electrodes 12,... And the second electrodes 14,.
【0017】次に、上記のように構成される本発明に係
るイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法の実施の形態
を、図2及び図3に示す製造工程図に基づいて説明す
る。まず、図2の(A)に示すように、厚さ約1mmのア
ルミナ基板からなる絶縁基板11の表面に、「GS−40」
(日本特殊陶業製)などを用いてガラス質のグレーズ処
理層111 を厚さ50μm程度に形成する。次に、このグレ
ーズ処理層111 の表面に、「GB−1003」(田中貴金属
インターナショナル製)などの金レジネートペーストを
スクリーン印刷し、ベルト炉で 650℃で10分間焼成した
後、再度印刷焼成を繰り返し、フォトエッチングにより
所定のパターンにパターニングした後、再度ベルト炉で
850℃で10分間再焼成して、図2の(B)に示すように
厚さ 0.7μmの第1電極12を形成する。次に、この上
に、スクリーン印刷により非晶質ガラス系誘電体ペース
ト「LS−201 」(田中貴金属インターナショナル製)
を塗布し、クリーンオーブン中で 100℃で10分間溶剤乾
燥後、ベルト炉で 850℃で10分間焼成し、図2の(C)
に示すように厚さ3μmの誘電体層13を形成する。Next, an embodiment of a method of manufacturing the ion flow electrostatic recording head according to the present invention configured as described above will be described with reference to manufacturing process diagrams shown in FIGS. First, as shown in FIG. 2A, the surface of an insulating substrate 11 made of an alumina substrate having a thickness of about 1 mm is coated with "GS-40".
A glassy glaze treatment layer 111 is formed to a thickness of about 50 μm using, for example, Nippon Special Ceramics Co., Ltd. Next, a gold resinate paste such as “GB-1003” (manufactured by Tanaka Kikinzoku International) is screen-printed on the surface of the glaze-treated layer 111, and baked at 650 ° C. for 10 minutes in a belt furnace. , After patterning into a predetermined pattern by photo etching, again in a belt furnace
By refiring at 850 ° C. for 10 minutes, a first electrode 12 having a thickness of 0.7 μm is formed as shown in FIG. Next, an amorphous glass-based dielectric paste "LS-201" (manufactured by Tanaka Kikinzoku International) is screen-printed thereon.
And dried in a clean oven at 100 ° C for 10 minutes, and then baked in a belt furnace at 850 ° C for 10 minutes.
A dielectric layer 13 having a thickness of 3 μm is formed as shown in FIG.
【0018】次に、この上に、ポリマー中に有機アルミ
ニウム化合物を分散させた溶液である、例えば「MP
S」(Epoxy Technology Inc. 製)をディップコートに
より塗布し、 120℃で5分間溶剤乾燥後、プログラム焼
成炉で酸素雰囲気中20℃から 400℃まで15分間で昇温
し、その後 400℃で10分間焼成し、これを2回繰り返し
て厚さ3μmの誘電体層最表面層131 を、図2の(D)
に示すように形成する。次いで、この表面上に、第1電
極と同様にして、「GB−1003」(田中貴金属インター
ナショナル製)などの金レジネートペーストをスクリー
ン印刷し、ベルト炉で 650℃で10分間焼成した後、再度
印刷焼成を繰り返し、フォトエッチングにより所定のパ
ターンにパターニングした後、再度ベルト炉で 850℃で
10分間再焼成して、図3の(A)に示すように厚さ 0.7
μmの第2電極14を形成する。なお、本実施の形態で用
いた上記「MPS」は、アルミナ成膜用に、有機アルミ
ニウム化合物,特殊ポリマー、溶剤としてN,N−ジメ
チルホルムアミドをそれぞれ含有するものである。Next, a solution in which an organoaluminum compound is dispersed in a polymer, for example, “MP
S ”(Epoxy Technology Inc.) is applied by dip coating, and the solvent is dried at 120 ° C. for 5 minutes. Then, the temperature is raised from 20 ° C. to 400 ° C. in an oxygen atmosphere for 15 minutes in a programmed firing furnace. 2 minutes, and this process is repeated twice to form a 3 μm-thick dielectric layer outermost layer 131 as shown in FIG.
It is formed as shown in FIG. Next, a gold resinate paste such as “GB-1003” (manufactured by Tanaka Kikinzoku International) is screen-printed on the surface in the same manner as the first electrode, and baked at 650 ° C. for 10 minutes in a belt furnace, and then printed again. Repeat baking, pattern by photo-etching into a predetermined pattern, and again at 850 ° C in a belt furnace
Re-bake for 10 minutes, and a thickness of 0.7 as shown in FIG.
A second electrode 14 of μm is formed. The “MPS” used in the present embodiment contains an organic aluminum compound, a special polymer, and N, N-dimethylformamide as a solvent for forming an alumina film.
【0019】次に、第2電極14を形成した上に、ポリイ
ミド前駆体溶液をスクリーン印刷で塗布し、 400℃で1
時間硬化後、アルカリエッチング液で所定のパターンに
パターニングし、厚さ50μmのポリイミド製の絶縁体層
15を形成する。次いで、その上に、予めフォトエッチン
グによりパターニングしておいた厚さ25μmのモリブデ
ン製箔の第3電極16を、位置出しして感圧接着剤で貼り
付け、図3の(B)に示すように、イオンフロー静電記
録ヘッドを完成する。Next, after forming the second electrode 14, a polyimide precursor solution is applied by screen printing.
After curing for a time, pattern it into a predetermined pattern with an alkaline etchant, and make a polyimide insulating layer with a thickness of 50 μm.
Form 15. Next, a third electrode 16 of molybdenum foil having a thickness of 25 μm, which has been patterned by photoetching in advance, is positioned and attached with a pressure-sensitive adhesive, as shown in FIG. 3B. Next, an ion flow electrostatic recording head is completed.
【0020】このような構成のイオンフロー静電記録ヘ
ッド製造方法によれば、誘電体層の最表面層を、アルミ
ニウムを含有した前駆体化合物を含有する溶液を、塗布
・乾燥・焼成することにより成膜したアルミナ膜で形成
するようにしているので、安価な装置を用いて、放電に
よる誘電体層表面の劣化を防止でき、画質のばらつきが
なく、耐久性の高いイオンフロー静電記録ヘッドを容易
に製造することができる。また、前記誘電体層の最表面
層のアルミナ膜の厚さを、 0.5μm以上10μm以下とし
ているので、誘電体層の最表面層の耐放電性を発揮させ
ることができ、またアルミナ成膜時の応力を最小限に留
めることができ、それにより各開口部からの放電を均一
にした高画質で高耐久性のイオンフロー静電記録ヘッド
を実現することができる。According to the method for manufacturing an ion flow electrostatic recording head having the above-described structure, the outermost surface layer of the dielectric layer is formed by applying, drying and firing a solution containing a precursor compound containing aluminum. Since the film is formed from the formed alumina film, it is possible to prevent the deterioration of the dielectric layer surface due to electric discharge by using an inexpensive apparatus, and to realize a highly durable ion flow electrostatic recording head without variation in image quality. It can be easily manufactured. Further, since the thickness of the alumina film of the outermost surface layer of the dielectric layer is set to 0.5 μm or more and 10 μm or less, discharge resistance of the outermost surface layer of the dielectric layer can be exhibited. Stress can be minimized, whereby a high-quality and high-durability ion flow electrostatic recording head with uniform discharge from each opening can be realized.
【0021】また、前記前駆体化合物を含有する溶液と
して、ポリマー中に有機アルミニウム化合物を分散させ
た溶液を用いているので、1回の成膜でより厚くアルミ
ナ膜を成膜することができ、より少ない工数で、画質の
ばらつきがなく耐久性の高いイオンフロー静電記録ヘッ
ドを製造することができ、更に、大面積の安定したコー
ティング、膜厚の安定性及び膜の密着性に優れ、ピンホ
ール等の欠陥のないアルミナ膜の成膜を実現することが
できる。Further, since a solution in which an organoaluminum compound is dispersed in a polymer is used as the solution containing the precursor compound, a thicker alumina film can be formed by one film formation. With a small number of man-hours, it is possible to manufacture an ion flow electrostatic recording head with high durability without variation in image quality, and furthermore, stable coating of a large area, excellent film thickness stability and excellent film adhesion, The formation of an alumina film without defects such as holes can be realized.
【0022】なお、上記の実施の形態においては、絶縁
体層15をポリイミド前駆体溶液を用いてスクリーン印刷
・硬化して形成したものを示したが、その他にもポリイ
ミドカバーレイフィルムをラミネートして形成してもよ
く、また耐久仕様によっては、感光性ポリイミドカバー
レイフィルムやアクリル樹脂製やエポキシ樹脂製のフォ
トソルダーレジストマスクを用いて形成してもよい。ま
た本実施の形態においては、第3電極16をモリブデン製
箔をパターニングして形成したものを示したが、耐久仕
様によっては、ステンレス箔やニッケル箔をパターニン
グしたものや、これらを表面処理したもの等を用いても
よい。In the above embodiment, the insulator layer 15 is formed by screen printing and curing using a polyimide precursor solution. Alternatively, the insulator layer 15 may be formed by laminating a polyimide coverlay film. It may be formed using a photosensitive polyimide coverlay film or a photo solder resist mask made of acrylic resin or epoxy resin, depending on the durability specification. In the present embodiment, the third electrode 16 is formed by patterning a molybdenum foil. However, depending on the durability specification, the third electrode 16 may be formed by patterning a stainless steel foil or a nickel foil, or may be formed by surface-treating these. Etc. may be used.
【0023】次に、第2の実施の形態について説明す
る。この実施の形態は、第1の実施の形態において、誘
電体層最表面層131 を形成する前駆体化合物を含有する
溶液として、ポリマー中に有機アルミニウム化合物を分
散させた溶液を用いている代わりに、水中及び/又はア
ルコール系溶媒中にベーマイトアルミナゾルを分散させ
たコロイド溶液を用いるもので、これ以外の工程は第1
の実施の形態と同様な工程で製造するものである。第2
の実施の形態で用いるコロイド溶液は、具体的には「ア
ルミナクリアゾル」(川研ファインケミカル(株)製)
であり、これはアルミニウム有機化合物の蒸留精製品を
原料として製造した高純度超微粒子のアルミナゾルで、
水を分散剤としたベーマイト型アルミナのコロイド溶液
である。本実施の形態において用いる乾燥・焼成条件
は、第1の実施の形態における条件にほぼ準じている
が、本実施の形態における誘電体層最表面層アルミナ膜
は、 0.5μm/回の成膜工程を2回繰り返して形成して
いる。Next, a second embodiment will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a solution in which an organoaluminum compound is dispersed in a polymer is used as the solution containing the precursor compound for forming the dielectric layer outermost layer 131. Using a colloid solution in which boehmite alumina sol is dispersed in water and / or an alcohol solvent.
It is manufactured by a process similar to that of the embodiment. Second
The colloid solution used in the embodiment is specifically “Alumina Clear Sol” (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.)
This is an alumina sol of high-purity ultrafine particles manufactured from distilled organic aluminum compound refined products,
It is a colloidal solution of boehmite alumina using water as a dispersant. The drying and firing conditions used in this embodiment are almost the same as those in the first embodiment, but the alumina film on the dielectric layer outermost surface layer in this embodiment has a thickness of 0.5 μm / time. Is repeated twice.
【0024】本実施の形態によれば、第1の実施の形態
と同様の効果が得られ他に、誘電体層の最表面層のアル
ミナ膜をより均質に安定して成膜することができ、より
画質のばらつきのない高耐久性のイオンフロー静電記録
ヘッドを容易に製造することができる。According to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and in addition, the alumina film as the outermost surface layer of the dielectric layer can be formed more uniformly and stably. In addition, a highly durable ion flow electrostatic recording head with less variation in image quality can be easily manufactured.
【0025】次に、第3の実施の形態について説明す
る。この実施の形態は、第2の実施の形態において、グ
レーズ処理したアルミナ製の絶縁基板を用いている代わ
りに、結晶化ガラス製の1mm厚の絶縁基板を用いるもの
で、これ以外の工程は第2の実施の形態と同様な工程で
イオンフロー静電記録ヘッドを製造するものである。本
実施の形態によれば、第2の実施の形態と同様の効果の
他に、表面平滑性が向上し、より画質のばらつきのない
高耐久性のイオンフロー静電記録ヘッドを容易に得るこ
とができる。Next, a third embodiment will be described. In this embodiment, instead of using the glazed alumina insulating substrate in the second embodiment, a 1 mm thick insulating substrate made of crystallized glass is used. The ion flow electrostatic recording head is manufactured in the same process as in the second embodiment. According to this embodiment, in addition to the same effects as those of the second embodiment, it is possible to easily obtain a highly durable ion flow electrostatic recording head with improved surface smoothness and less variation in image quality. Can be.
【0026】[0026]
【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記載の発明によれば、誘電体層の最表面層
のアルミナ膜を、アルミニウムを含有した前駆体化合物
を含有する溶液を、塗布・乾燥・焼成して形成している
ので、安価な成膜装置を用いて、放電による誘電体層表
面の劣化を防止し画質のばらつきのない高耐久性のイオ
ンフロー静電記録ヘッドを容易に製造することができ
る。また請求項2記載の発明によれば、誘電体層最表面
層のアルミナ膜の厚さを、 0.5μm以上10μm以下とし
ているので、誘電体層の最表面層のアルミナ膜の耐放電
性を有効に発揮させることができ、またアルミナ成膜時
の応力を最小限に留めることができるので、各開口部か
らの放電を均一にした高画質で高耐久性のイオンフロー
静電記録ヘッドを実現することができる。また請求項3
記載の発明によれば、前駆体化合物を含有する溶液とし
て、ポリマー中に有機アルミニウム化合物を分散させた
溶液を用いているので、1回の成膜でより厚く成膜で
き、より少ない工数で、画質のばらつきのない高耐久性
のイオンフロー静電記録ヘッドを容易に製造することが
できる。また請求項4記載の発明によれば、前駆体化合
物を有する溶液として、水中及び/又はアルコール系溶
媒中にベーマイトアルミナゾルを分散させたコロイド溶
液を用いているので、誘電体層最表面層のアルミナ膜を
より均質に安定して成膜でき、より画質のばらつきのな
い高耐久性のイオンフロー静電記録ヘッドを容易に製造
することができる。According to the first aspect of the present invention, the alumina film as the outermost surface layer of the dielectric layer is coated with a solution containing a precursor compound containing aluminum. Is formed by applying, drying and baking, so that an inexpensive film forming apparatus can be used to prevent the deterioration of the dielectric layer surface due to electric discharge and to have a highly durable ion flow electrostatic recording head with no variation in image quality. Can be easily manufactured. According to the second aspect of the present invention, since the thickness of the alumina film on the outermost surface layer of the dielectric layer is set to 0.5 μm or more and 10 μm or less, the discharge resistance of the alumina film on the outermost surface layer of the dielectric layer is effectively improved. And the stress during alumina film formation can be kept to a minimum, realizing a high-quality and high-durability ion flow electrostatic recording head with uniform discharge from each opening. be able to. Claim 3
According to the described invention, as a solution containing a precursor compound, a solution in which an organoaluminum compound is dispersed in a polymer is used, so that a film can be formed thicker in one film formation, with a smaller number of steps, A highly durable ion flow electrostatic recording head having no variation in image quality can be easily manufactured. According to the fourth aspect of the present invention, the colloidal solution in which boehmite alumina sol is dispersed in water and / or an alcohol solvent is used as the solution having the precursor compound. The film can be formed more uniformly and stably, and a highly durable ion flow electrostatic recording head with less variation in image quality can be easily manufactured.
【図1】本発明に係るイオンフロー静電記録ヘッドの製
造方法の第1の実施の形態により製造したイオンフロー
静電記録ヘッドの完成した態様の一部を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a completed embodiment of an ion flow electrostatic recording head manufactured according to a first embodiment of a method for manufacturing an ion flow electrostatic recording head according to the present invention.
【図2】本発明に係るイオンフロー静電記録ヘッドの製
造方法の第1の実施の形態を説明するための製造工程を
示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process for describing a first embodiment of a method for manufacturing an ion flow electrostatic recording head according to the present invention.
【図3】図2に示す製造工程に続く製造工程を示す断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing step that follows the manufacturing step shown in FIG. 2;
【図4】従来のイオンフロー静電記録ヘッドを示す断面
図、及び一部破断して示す斜視図である。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional ion flow electrostatic recording head, and a perspective view with a part cut away.
11 絶縁基板 111 グレーズ処理層 12 第1電極 13 誘電体層 131 最表面層(アルミナ膜) 14 第2電極 14a 開口部 15 絶縁体層 15a 開口部 16 第3電極 16a 開口部 17 イオン流通過口 11 Insulating substrate 111 Glaze treatment layer 12 First electrode 13 Dielectric layer 131 Outermost surface layer (alumina film) 14 Second electrode 14a Opening 15 Insulator layer 15a Opening 16 Third electrode 16a Opening 17 Ion flow passage
Claims (4)
れた複数の第1電極と、該第1電極と交差する方向に延
設され、前記第1電極と共にマトリックスを形成し、該
マトリックスの交差部と対応する部分に開口部が形成さ
れている複数の第2電極と、該第2電極に対し前記第1
電極とは反対側に配置され、前記マトリックスの交差部
と対応する部分に開口部が形成されている第3電極と、
前記第1電極と第2電極との間に設けられた誘電体層
と、前記第2電極と第3電極との間に設けられ、前記マ
トリックスの交差部に対応する部分に開口部が形成され
ている絶縁体層とを備えたイオンフロー静電記録ヘッド
の製造方法において、前記誘電体層の最表面層として、
アルミニウムを含有する前駆体化合物を含有する溶液
を、塗布・乾燥・焼成してアルミナ膜を成膜することを
特徴とするイオンフロー静電記録ヘッドの製造方法。A plurality of first electrodes extending in one direction and in parallel on the insulating substrate; and a plurality of first electrodes extending in a direction intersecting the first electrodes, forming a matrix with the first electrodes. A plurality of second electrodes having openings formed at portions corresponding to intersections of the matrix;
A third electrode disposed on the opposite side to the electrode and having an opening formed in a portion corresponding to the intersection of the matrix;
An opening is formed at a portion corresponding to an intersection of the matrix and a dielectric layer provided between the first electrode and the second electrode and provided between the second electrode and the third electrode; In the method of manufacturing an ion flow electrostatic recording head comprising an insulator layer, as the outermost surface layer of the dielectric layer,
A method for producing an ion flow electrostatic recording head, comprising applying, drying, and firing a solution containing a precursor compound containing aluminum to form an alumina film.
以下の厚さに成膜することを特徴とする請求項1記載の
イオンフロー静電記録ヘッドの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the alumina film has a thickness of 0.5 μm to 10 μm.
2. The method according to claim 1, wherein the film is formed to have the following thickness.
リマー中に有機アルミニウム化合物を分散させた溶液で
あることを特徴とする請求項1又は2記載のイオンフロ
ー静電記録ヘッドの製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the solution containing the precursor compound is a solution in which an organoaluminum compound is dispersed in a polymer.
中及び/又はアルコール系溶媒中にベーマイトアルミナ
ゾルを分散させたコロイド溶液であることを特徴とする
請求項1又は2記載のイオンフロー静電記録ヘッドの製
造方法。4. The ion flow electrostatic device according to claim 1, wherein the solution containing the precursor compound is a colloid solution in which boehmite alumina sol is dispersed in water and / or an alcohol solvent. Manufacturing method of recording head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22556397A JPH1158811A (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Manufacture of ion-flow electrostatic recording head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22556397A JPH1158811A (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Manufacture of ion-flow electrostatic recording head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1158811A true JPH1158811A (en) | 1999-03-02 |
Family
ID=16831270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22556397A Withdrawn JPH1158811A (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Manufacture of ion-flow electrostatic recording head |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH1158811A (en) |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP22556397A patent/JPH1158811A/en not_active Withdrawn
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