JPS62181161A - イオン発生装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １亙豆１ 本発明は高電圧によってイオンを発生させ、該発生イオ
ンを制御電極によって取出すイオン発生装置を製造する
方法に関する。

１１藍遺 イオンを発生させて静電潜像を形成させる画像形成方法
としては、例えば、特開昭５４−７８１３４号明細書に
開示のものがある。この方法においては、第１の方向に
延びる複数の第１の電極と、第１の方向と異ななる方向
に延びで該第１の電極とマトリックスを構成する第２の
電極と、該第２の電極に対し、前記第１電極とな反対側
に設けらて前記マトリックスに対応した開口を有する第
３電極と、前記第１電極と第２電極との間に設けられ、
前記マトリックスに対応した複数の開口を有する第２誘
電体とを有する記録ヘッドを用いて、第１電極を時分割
的に選択し、選択された第１電極と第２電極間に交互電
圧を逐次印加し、前記第２電極と第１誘電体の表面との
間の放電によってイオンを発生させ、このイオンを前記
第２電極と前記第３電極の間の電位差によって第３電極
の開口から引出し、該イオンによって導電部材上の固体
誘電体の表面にデジタル電荷パターンを形成する。

従来このようなイオン発生装置を製造する方法において
は、基板のうえに電極金属を形成し、該電極をパターニ
ングし、その上に絶縁層を蒸着し、さらにその上に金属
電極を形成し、該電極をパターニングし、その上に絶縁
層を形成し、さらにその上に電極金属を形成し、該電極
をパターニングするものであった。絶縁層の厚さは、高
電圧に対する絶縁耐圧を維持する必要があるために、通
常１５０ｐｍ以上が必要である。しかし、１５０ｇｍ以
上の絶縁層を形成するためには通常のスパッタリングや
ＣＶＤなどの蒸着法では、蒸着速度が遅く数時間以上を
必要とするので、該絶縁層として例えばドライフィルム
などの感光性樹脂を接着し、これをパターニングして形
成していた。この方法では絶縁層の材質が有機の樹脂と
なるため、高電圧に対して劣化を生じやす〈耐久性が十
分でないという問題があった。

ｌ且ユ里」 したがって、本発明は上記形式のイオン発生装置の製造
方法において、絶縁層として無機材料を採用できる製造
方法を提供し、したがって高電圧に対して劣化が少なく
耐久性の優れたイオン発生装置の製造可能とすることを
目的とする。

ｌ見立１」 本発明によれば、上、記形式のイオン発生装置の製造の
ために、基板に第３の電極を形成し、該第３の電極をフ
ォトリソグラフィおよびエツチングによりパターニング
し、該基板の反対側に第２の電極を形成し、該第２の電
極をパターニングし、該第２の電極を被覆する絶縁層を
形成し、該絶縁層の上に第１の電極を形成し、該第１の
電極をパターニングするという製造方法が提供されるの
で、後述の理由によって前記基板（絶縁層）として無機
材料を採用でき、したがって高電圧によっても劣化が少
なく耐久性の高いイオン発生装置を製造することができ
る。

Ｌ崖１ 第１図および第２図はは本発明の製造方法の目的物であ
るイオン発生装置、さらに具体的には静電記録ヘッドを
示し、第１図はその平面図で第２図は第１図のＩ−Ｉ断
面図である。

この記録ヘッドは、第１電極（Ｍ導電極またはドライバ
ー電極）２、第２電極（放電電極またはフィンガー電極
）４．第３電極（スクリーン電極）６．絶縁層３および
絶縁層５を有する。

第１電極２は複数あり、これらは　第１の方向（第１図
で上下方向）に延びている。第２電極４も複数段けられ
、これらは前記第１の方向と異なる方向に延びて、該第
１電極２とともにマトリックスを構成する。第２電極４
はマトリックスの交点に対応した開口を有する。第３電
極６は、該第２電極４に対し、前記第１電極２とは反対
側に設けられ、したがって第２電極４は第１電極２と第
３電極６とによって挾持される。第３″ｔｒｉ、極６は
マトリックスの交点に対応した開ロアを有する。

絶縁Ｂ３は第１電極２と第２電極４との間に挾持され、
絶縁層５は　第２電極４と第３電極６との間に挾持され
る。絶縁層５はマトリックスに対応した複数の開口１４
を有し、該開口１４は開ロアと整列している。

第１電極２は交互電圧電源１６に接続され、第２電極４
は画像信号源１８に接続され、第３電極６はバイアス電
源１７に接続される。記録ヘッドに対向して、すなわち
、第３電極６に対向して円筒状の静電記録媒体２０が設
置され、静電記録媒体２０は導電部材２１とその上部の
固体誘電体２２を有する。

作動においては、第１電極２と第２電極４との間に交互
電圧が印加される。０体的には複数の第１電極２に時分
割的に順次交互電圧が印加され、この交互電圧が印加さ
れた列における第２電極４の開口の部分に正会員のイオ
ンが交互に発生する。第３電極６には本実施例において
は１図示のごとく負の直流電圧が印加されているので、
上記発生の正・負イオンのうち負のイオンのみが開１コ
ア、１４を通過して静電記録媒体２０に到達し得る。正
のイオンは第３電極６との間で放電消滅し、静電記録に
は寄与しない。

第２電極４に画像信号源１８からハイまたはロー信号が
印加される。ハイ信号が出されているときは、第２電極
４の電位は第３電極６の電位よりも高いので負イオンは
第３電極６とのあいだで放電し、静電記録媒体２０に到
達しない。一方、画像信号源１８からロー信号が出され
ると、第２電極４の電位が第３電極６の電位より低いの
で。

負イオンは静電記録媒体２０の設置された導電部材２１
の電位に引かれ、固体誘電体２２を帯電する。このよう
にして画像信号源１８のロー信号に応じて、負イオンが
静電記録媒体２０上に付着する。

静電記録媒体２０は第２図の矢印の方向に回転し、この
回転速度に同期した速度で複数の第１電極２に時分割的
に順次交互電圧が印加される。そして、マトリックスの
交点に対応する開口１４の開口の所望のものにロー信号
を印加することによって、静電記録媒体２０上に負イオ
ンが画像状に付若し、静電潜像が得られる。

第１電極２は単数列としても画像は得られるが、第１電
極２の長手方向の画像の密度を上げるために複数列とす
ることが好ましい。

第３図は本発明の実施例によるイオン発生装置の製造方
法を説明する断面図であり、第１図のものと対応する部
分については同一の参照符号を付した。

まず、絶縁層５として、厚さ１５０〜３００＃Ｌｍの無
機材料、例えばガラス、セラミック材料などの基板５を
用い、この基板５の両面に電極金属を第２電極（放電電
極）４および第３電極（スクリーン電極）６として蒸着
する。第２電極４および第３電極６の材料としては、Ｔ
ｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｐｔ
などの高融点金属またはこれらの金属を含む合金などが
よい、これがＣｖＤ、スパッタ、電子ビーム蒸着、メッ
キなどにより基板（絶縁層）５に蒸着される。蒸着膜厚
は通常０．１１−１Ｏ１Ｌである。

つづいて、公知のフォトリソグラフィーおよびエツチン
グにより、該電極金属膜を、第２電極４および第３電極
６の電極形状にパターニングする。つぎにこのようにし
てパターニングされた第２電極４の上に絶縁層３として
ＳｉＯ□、Ｓ　ｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２、Ｔａ２０．、Ｍｇ
Ｏなどの酸化物あるいは窒化物やそれらの複合膜をＣＶ
Ｄ、スパッタ、電子ビーム蒸着などで蒸着する。この場
合の蒸着１漠厚は通常１〜２０ｐｍである。ついで、第
１電極（ａ８導電極あるいはドライバー電極）２を第２
電極４および第３電極６と同じように蒸着し、かつパタ
ーニングする。さらに保護膜として絶縁層１３を絶縁層
３と同様に蒸着する。

最後に、イオン取出し口１４をフォトリソグラフィーお
よびエツチングで図示のように穿設する。穴の直径は通
常２０〜５００ＩＬｍである。

このエツチングに関しては基板５の厚さだけ穿設しても
よいが、第３図に示すように、さらに絶縁層３を深さ１
〜３ｇｍ穿設して、放電空間１１を形成させれば放電の
安定性に対して効果的である。さらにこのエツチングを
進めて第１電極２の部分の絶縁層３の厚さが０．５〜３
ｐｍとなるようにすれば消費電力を小さくすることがで
きる。

第４図は本発明の他の実施例による製造方法を説明する
ためのイオン発生装置の断面図である。

本図においては、第３図と同一参照符号を対応する部材
に付した。第３図の場合第２電極４が空気に露出してい
るのに対して、第４図の場合第２電極４は絶縁層３で被
覆保護されているので第２電極４の表面の劣化が少ない
、これはエツチングの際に使用する保護膜（マスク）の
開口寸法を第２電極４のサイズと同一でなくそれよりも
小さくしておくことによって製造できる。

つぎに本発明の製造方法のさらに他の実施例を説明する
が、その前に該実施例の理解のために、従来の製造方法
およびそれによる構造に関して説明する。

第５図は従来の製造方法によって製造したイオン発生装
置の断面図である。前述のごとくこの場合の基板は参照
符号ｌで示される部材（絶縁層）である、該基板１の上
にイオンを発生させるための第１電極２および第２電極
４が被帯電部材１７の側に配置されている。一方、第１
電極２および第２電極４には高電圧を印加しなければな
らず、このためにこれらの電極はそれぞれ電極ピン１８
および１９と接続される。この接続を行なうに当って、
イオン発生装置と被帯電部材１７との間の空間は非常に
狭いために、電極ピン１８および電極ピン１９は被帯電
部材１７とは反対側に配設しなければならず、そのため
第１電極２および第２電極４を電極ピン１８および電極
ピン１９と接続するために、例えばフレキシブル樹脂板
２０および２２の上に導体配線２１および２３を設け、
ワイヤボンド２４および２５によって各配線を接続しな
ければならない。

第６図は本発明による製造方法にしたがって製造したイ
オン発生装置の断面図である。

本発明による製造方法にしたがって製造したイオン発生
装置では、絶縁像５が基板となり、該基板５の上に被帯
電部材１７とは反対側に第１電極２および第２電極４を
露出させることができるので、電極ピン１８および電極
ピン１９は、直接第１電極２および第２電極４と接続で
きる。したがって、電極取出し部の構造がきわめて単純
になり装置がコンパクトになる。この製造方法について
説明する。基板部材５、例えば、ガラス板（厚さ１５０
　ＩＬ）の両側に金属を蒸着する０例えば第２電極４と
してＣｒを、第３電極６としてＴｔを厚さ約ｌθミクロ
ン蒸着し、次いでエツチングによりスルーホール１４を
あける０次に再びパタニング、エツチングにより第２電
極４をパタニングする０次いで、絶縁層３として、５ｉ
０２をスパッタが着する（厚さ約１０．）０次に、第１
′￥Ｌ極２としてＴｉを厚さ１０ミクロン、スパッタ蒸
着したのち、電極形状をパタニング、エツチングする。

第２図の従来の構成と異なる点は、従来の製法は基板と
して３を出発材料としていたため、第６図の構成がとれ
なかった０本発明では、基板部材として５を出発材料と
したので、第６図の構成がとり得るものである。

１１立遣１ 以上説明のごとく本発明によれば、第２電極および第３
電極間の絶縁層として無機材料（無機ガラス、セラミッ
クスなど）を利用できるのでイオン発生装置の耐久性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明製造方法の目的物であるイオン発生装置
の平面図である。 第２図は第１図のイオン発生装置のＩ−Ｉ断面図である
。 第３図は本発明製造方法によって製造されたイオン発生
装置の１例の断面図である。 第４図は本発明製造方法によって製造した他の例のイオ
ン発生装置断面図である。 第５図は従来の製造方法において製造したイオン発生装
置の電気的接続を示す断面図である。 第６図は本発明の製造方法によって製造したイオン発生
装この他の例の断面図である。 １１立１」 ２：第１電極 ３：絶縁層 ４：第２ｆｌｉ極 ５：基板（絶縁り １　　゛ 第　１　図 第２　図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の方向に延びる第１電極と、第１の方向と異なる第
   ２の方向に延びて該第１の電極と複数の交点を構成する
   第２電極と、該第２電極に対し、前記第１電極とは反対
   側に設けられ前記交点に対応した開口を有する第３電極
   と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた第
   １誘電体と、前記第２電極と第３電極との間に設けられ
   、前記交点に対応した複数の開口を有する第２誘電体を
   有するイオン発生装置を製造する方法において、基板に
   第３の電極を形成し、該第３の電極をフォトリソグラフ
   ィおよびエッチングによりパターニングし、該基板の反
   対側に第２の電極を形成し、該第２の電極をパターニン
   グし、該第２の電極を被覆する絶縁層を形成し、該絶縁
   層の上に第１の電極を形成し、該第１の電極をパターニ
   ングすることを特徴とする前記イオン発生装置の製造方
   法。