イオンフロー静電記録ヘッドの製造方法
【目的】本発明は、誘電体層を安価に製造でき、イオンの発生効率が高く、放電による誘電体層の破壊を防止して長寿命にすることを最も主要な特徴とする。
【構成】誘電体ペーストを加熱硬化して形成された誘電体層４上にペルヒドロポリシラザンと希釈用キシレンとを主成分とする溶液を塗布し、この誘電体層４上に塗布溶液を介して第２電極６を位置合わせ状態で配置した後、塗布溶液を加熱硬化して誘電体層４と第２電極６との間を接着することを特徴としている。
【構成】誘電体ペーストを加熱硬化して形成された誘電体層４上にペルヒドロポリシラザンと希釈用キシレンとを主成分とする溶液を塗布し、この誘電体層４上に塗布溶液を介して第２電極６を位置合わせ状態で配置した後、塗布溶液を加熱硬化して誘電体層４と第２電極６との間を接着することを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば静電式の印刷や複写を行なう静電記録装置で使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。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えば静電印刷等において、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。
【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は誘電体層とその誘電体層の一方の側に固着され、第１の方向に伸びる複数の第１電極と、誘電体層の他方の側に固着され、第１電極の伸び方向と交差する方向に伸びる複数の第２電極とを有し、複数の第１電極と複数の第２電極とでマトリックスを構成する。
【０００４】このマトリックスの選択された部分に対応する第１電極と第２電極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電極の近傍に正・負のイオンが発生する。この発生したイオンを選択的に抽出して被帯電部材を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なうことができる。
【０００５】ここで使用される誘電体層を形成する誘電物質は、イオン発生のために印加される高電圧でも絶縁破壊しないことが要求される。また、イオンの発生を効率よくするためには誘電体層を形成する誘電物質として高い誘電率を持つものが適している。
【０００６】例えば特表昭５７−５０１３４８号公報では誘電物質としてマイカが用いられ、有機ポリシロキサン系の接着剤により電極に固着させている。ここで用いられるマイカは、シート状で厚さは非常に薄いものとなっている。
【０００７】また、近年では特開平２−１５３７６０号公報のようにマイカの代わりにシリコーン変性ポリマー等の有機高分子材料に酸化チタンや、チタン酸バリウムなどの無機の粉末を分散させてペースト状にした誘電物質をフレキシブル基板およびこの基板上に積層された第１電極上に塗布し、加熱硬化することにより、誘電体層を形成する方法も提唱されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】イオンフロー静電記録ヘッドの誘電体層を形成する誘電物質として使用されるマイカは電気特性に優れているが、天然物であるため、均一で安定な品質を得にくい問題がある。さらに、天然物のマイカを任意の形状に成形するすることは非常に困難なため、イオンフロー静電記録ヘッドの安定供給とコスト面で大きな問題がある。
【０００９】また、誘電体ペーストを塗布したのち加熱硬化することにより誘電体層を形成する方法は、有機物をバインダーとして用いるため、高い誘電率を得ることが難しいうえ、イオンフロー静電記録ヘッドの動作中、イオン発生時の放電により、誘電体層の表面分子鎖の結合が切断され易いため、絶縁破壊を起こし易い問題がある。
【００１０】これは、誘電体ペーストを加熱硬化して形成された誘電体層の誘電率の低さを補なうために例えば印加電圧を高くしたり、誘電体層を薄くする必要性があるので、より顕著な問題として発現している。
【００１１】さらに、誘電体層上に第２電極を積層する作業時には、有機高分子からなる接着剤や、粘着材が用いられるが、これらもまた耐電圧が十分ではなく、絶縁破壊の起点となるおそれがある。
【００１２】また、誘電体層上に塗布された接着剤や、粘着材が第２電極の開口部内にはみ出すことにより、イオンフロー静電記録ヘッドの動作時にこのイオンフロー静電記録ヘッドからのイオン発生を阻害するおそれがある。
【００１３】本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、誘電体層としてマイカを用いるより場合よりも安価に製造することができるうえ、イオンの発生効率が高く、放電による誘電体層の破壊を起こし難い、長寿命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にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は有機高分子材料と溶剤からなるバインダーに無機の粉体を分散させた誘電体ペーストをイオンフロー静電記録ヘッド本体の絶縁基板上およびこの絶縁基板上に積層された第１電極上に塗布したのち、加熱硬化して誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、少なくともアルコキシドシランまたはシラザンのうちのいずれか一方と、希釈用溶剤とを主成分とする溶液を前記誘電体層上に塗布する溶液塗布工程と、前記誘電体層上に前記塗布溶液を介して第２電極を位置合わせ状態で配置した後、前記塗布溶液を加熱硬化して前記誘電体層と前記第２電極との間を接着する第２電極接着工程とを具備したものである。
【００１５】
【作用】上記の方法では誘電体ペーストを加熱硬化して誘電体層を形成したのち、この誘電体層上に少なくともアルコキシドシランまたはシラザンのうちのいずれか一方と、希釈用溶剤とを主成分とする溶液を塗布し、さらにこの誘電体層上に塗布溶液を介して第２電極を位置合わせ状態で配置した後、塗布溶液を加熱硬化して誘電体層と第２電極との間を接着することにより、誘電体層上で加熱硬化された塗布溶液によってＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層を形成し、誘電体層表面からのイオンの発生効率を高める。また、有機高分子による接着剤、粘着材を用いる必要がないため、絶縁破壊を助長したり、第２電極の開口部に接着剤、粘着材がはみ出してイオン発生を阻害することもない。さらに、放電による誘電体層の破壊は主に表面において顕著であるが、有機高分子に比べ結合が極めて強いＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層を形成することにより、放電による破壊が起こり難くするようにしたのである。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図面を参照して説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は静電記録装置のイオンフロー静電記録ヘッド１の概略構成を示すもので、２はイオンフロー静電記録ヘッド１の絶縁基板である。
【００１７】この絶縁基板２上にはイオン発生用の誘導電極である複数の第１電極３…が設けられている。これらの複数の第１電極３…は一方向に向けて略平行に並設されている。また、絶縁基板１上には第１電極３…の並設面側にこれらの第１電極３…を埋設する状態で誘電体層４が設けられている。この誘電体層４は絶縁基板２よび第１電極３…上に塗布された誘電体ペーストを加熱硬化させて形成されている。
【００１８】また、誘電体層４の表面にはＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層によって形成される接着剤層５を介して放電電極である複数の第２電極６…が接着されている。この場合、複数の第２電極６…は誘電体層４における絶縁基板２とは反対側の面に第１電極３…と交差する方向に並設されており、第１電極３…と第２電極６…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６…にはこのマトリックスと対応する部位にそれぞれイオン発生用の開口部６ａ…が形成されている。
【００１９】また、誘電体層４の第２電極６…の並設面側には第２電極６…を埋設する状態で絶縁体層７が設けられている。この絶縁体層７には第２電極６…の各開口部６ａ…と対応する部位に開口部７ａ…が形成されている。
【００２０】さらに、絶縁体層７の表面には帯状の第３電極８が設けられている。この第３電極８には第１電極３…と第２電極６…とのマトリックスと対応する部位に開口部８ａ…が形成されている。この第３電極８の開口部８ａ…は絶縁体層７の開口部７ａ…および第２電極６…の開口部６ａ…と連通されてイオンフロー静電記録ヘッド１のイオン流通過口９…が形成されている。
【００２１】そして、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作時には印字信号にもとづいて第１電極３…と第２電極６…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３…と第２電極６…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部分に対応する第２電極６…の開口部６ａ…内の近傍部位に正負イオンが発生する。このとき、第２電極６…と第３電極８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６…の開口部６ａ…内の近傍部位に発生したイオンから抽出される。そして、抽出されたイオンは絶縁体層７の開口部７ａおよび第３電極８の開口部８ａ…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３…および第２電極６…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。
【００２２】次に、図１（Ａ），（Ｂ）のイオンフロー静電記録ヘッド１の製造方法について詳細に説明する。まず、絶縁基板２上に第１電極３…が形成される。この場合、絶縁基板２は例えば厚さ１００μｍのガラス−エポキシＦＲＰ（繊維強化プラスチック）板が使用される。そして、この絶縁基板２上に例えば厚さ１８μｍの銅箔が貼着されたのち、絶縁基板２上の銅箔が通常のフォトリソグラフィーおよびエッチング加工でパターニングされて複数の第１電極３…が回路形成される。続いて、第１電極３…が貼りつけられた絶縁基板２は洗浄され、乾燥される。
【００２３】また、絶縁基板２上に第１電極３…を形成した後、絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および第１電極３…上に誘電体層４が形成される。この誘電体層４の形成時には予め誘電体ペーストを作成する。
【００２４】この誘電体ペーストはバインダー樹脂にシリコーン変性ポリエステル／アルキッド、例えばイー・エス・エル日本株式会社製の「ＥＳＬ２４１」（商品名）を使用し、これに希釈用溶剤として酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチルを加えて粘度を調整しながら、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）の粉体（フィラー）を徐々に加えて混合することにより、混合粉体の含有量８２wt．％に調整したものである。
【００２５】また、減圧脱泡装置により、誘電体ペーストの脱泡作業を行なう。ここで加えた粉体は、シランカップリング剤の３〜５wt．％エタノール溶液中で混合し、乾燥させたものである。さらに、絶縁基板２上および第１電極３…上に、接着性向上のためのシランカップリング剤が予め塗布されたのち、８０度の温風で風乾させる。
【００２６】次に、この誘電体ペーストは図２に示すように例えばスクリーン印刷等の手段によって絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および第１電極３…上に塗布される。続いて、塗布された誘電体ペーストは１５０℃で４時間加熱硬化され、例えば厚さ３３μｍの誘電体層４が形成される（誘電体層形成工程）。
【００２７】次に、この誘電体層４の上にペルヒドロポリシラザン、例えば東燃（株）社製の「東燃ポリシラザン」（商品名）を希釈用溶剤であるキシレンで約２０％に希釈した溶液が塗布される（溶液塗布工程）。
【００２８】さらに、誘電体層４の上にこの塗布溶液を介して第２電極６…が載置される。この第２電極６…は予め厚さ３０μｍのステンレス箔をフォトエッチング等で複数の第２電極６…および各第２電極６の開口部６ａ…の電極パターンがそれぞれパターニングされた電極板によって形成されている。そして、この第２電極６…の電極板は図３に示すように第２電極６…の各開口部６ａ…を複数の第１電極３…に位置合わせした状態で、誘電体層４の上に塗布溶液を介して接合される。
【００２９】さらに、誘電体層４と第２電極６…との接合後、上記積層体が大気中で約２００度で１時間加熱されることにより、ペルヒドロポリシラザン溶液が加熱硬化され、誘電体層４に第２電極６…が固定される。この場合、ペルヒドロポリシラザン溶液の加熱硬化によってＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５が形成され、この接着剤層５を介して第２電極６…が誘電体層４に接着される（第２電極接着工程）。
【００３０】次に、この第２電極６…およびこの第２電極６…の各開口部６ａ…内の誘電体層４の上に絶縁体層７を形成する例えば厚さ１００μｍ程度の感光性絶縁フィルム（ソルダーレジスト）を真空ラミネートする。さらに、この感光性絶縁フィルムに露光・現像等のフォトエッチング処理を施して複数の第２電極６…の開口部６ａ…と対応した開口部７ａを形成する。
【００３１】また、このように形成された絶縁体層７の上に例えば厚さ３０μｍ程度のステンレス箔に第２電極６…の開口部６ａ…と対応した開口部８ａ…が形成された第３電極８が接合される。この第３電極８はその開口部８ａ…を第２電極６…の開口部６ａ…と対応させた状態で位置決めして接着されることにより、イオンフロ−静電記録ヘッド１が製造される。
【００３２】そこで、上記方法によれば誘電体ペーストを加熱硬化して誘電体層４を形成したのち、この誘電体層４上にペルヒドロポリシラザンと、キシレンとを主成分とする溶液を塗布し、さらにこの誘電体層４上に塗布溶液を介して第２電極６…を位置合わせ状態で配置した後、塗布溶液を加熱硬化して誘電体層４と第２電極６…との間を接着するようにした。
【００３３】ここで、誘電体層４の表面からの放電の効率を上げるためには高い誘電率を持つ物質を誘電体層４に用いる事が一般的であるが、ＳｉＯ2 の存在がイオンの発生効率を向上させる事が鋭意検討の結果、確認されている。このＳｉＯ2 は誘電率自体は高くなく、高誘電化による効果ではない事は明らかである。
【００３４】また、アルコキシドシラン、シラザンを加熱硬化することによりＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物が得られることは一般に知られている。したがって、本実施例のように誘電体層４上にペルヒドロポリシラザン溶液を塗布し、第２電極６…を配置後、加熱硬化してＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５を形成することにより、誘電体層４表面からのイオンの発生効率を高めることができる。
【００３５】そのため、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作時に従来に比べて印加電圧を下げたり、誘電体層４の厚さを厚くすることができるので、絶縁破壊を起こし難くすることができる。
【００３６】また、第２電極６…を誘電体層４表面に固定する手段として従来のように有機高分子による接着剤、粘着材を用いる必要がないので、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作時に絶縁破壊を助長したり、第２電極６…の開口部６ａ…内に接着剤、粘着材がはみ出してイオン発生を阻害するおそれもない。
【００３７】さらに、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作時に放電による誘電体層４の破壊は主に表面において顕著であるが、有機高分子に比べて結合が極めて強いＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５を形成することにより、放電による破壊が起こり難くすることができる。そのため、誘電体層４の表面の耐電圧性を高めることができ、極めて長寿命のイオンフロー静電記録ヘッド１を得る事ができる。
【００３８】次に、この発明の第２の実施例について説明する。この実施例では誘電体層４の形成時に使用される誘電体ペーストが変更されている。すなわち、ここでは誘電体物質のバインダーとしてビスマレイミド・トリアジンレジンである三菱瓦斯化学株式会社製の「ＢＴ ＲＥＳＩＮ」（商品名）を用い、希釈用溶剤として酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチルを用いて粘度を調整しながら、酸化チタンの粉体を徐々に加えて混合し、混合粉体の含有量８２wt．％の誘電体ペーストを作成する。
【００３９】また、減圧脱泡装置により、誘電体ペーストの脱泡作業を行なう。ここで加えた粉体は、シランカップリング剤の３〜５wt．％エタノール溶液中で混合し、乾燥させたものである。さらに、絶縁基板２上および第１電極３…上に、接着性向上のためのシランカップリング剤が予め塗布されたのち、８０度の温風で風乾させる。
【００４０】次に、この誘電体ペーストは図２に示すように例えばスクリーン印刷等の手段によって絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および第１電極３…上に塗布される。続いて、塗布された誘電体ペーストは１５０℃で４時間加熱硬化され、例えば厚さ３３μｍの誘電体層４が形成される（誘電体層形成工程）。
【００４１】次に、この誘電体層４の上にアルコキシドシラン溶液を塗布したのち、誘電体層４の上にこの塗布溶液を介して第２電極６…が載置される。この第２電極６…は予めステンレス箔をフォトエッチング等で複数の第２電極６…および各第２電極６の開口部６ａ…の電極パターンがそれぞれパターニングされた電極板によって形成されている。そして、この第２電極６…の電極板は第２電極６…の各開口部６ａ…を複数の第１電極３…に位置合わせした状態で、誘電体層４の上にアルコキシドシランの塗布溶液を介して接合される。
【００４２】さらに、誘電体層４と第２電極６…との接合後、上記積層体が大気中で約２００度で１時間加熱されることにより、アルコキシドシランの塗布溶液が加熱硬化され、誘電体層４に第２電極６…が固定される。この場合、アルコキシドシラン溶液の加熱硬化によってＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５が形成され、この接着剤層５を介して第２電極６…が誘電体層４に接着される（第２電極接着工程）。他の工程は、第１の実施例と同様である。
【００４３】そこで、上記方法では誘電体層４上に塗布されたアルコキシドシラン溶液を加熱硬化してＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５を形成し、この接着剤層５を介して誘電体層４と第２電極６…との間を接着するようにしたので、この場合も第１の実施例と同様に、誘電体層４表面からのイオンの発生効率を高めることができる他、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。さらに、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば誘電体ペーストを加熱硬化して誘電体層を形成したのち、この誘電体層上に少なくともアルコキシドシランまたはシラザンのうちのいずれか一方と、希釈用溶剤とを主成分とする溶液を塗布し、さらにこの誘電体層上に塗布溶液を介して第２電極を位置合わせ状態で配置した後、塗布溶液を加熱硬化して誘電体層と第２電極との間を接着するようにしたので、誘電体層としてマイカを用いるより場合よりも安価に製造することができるうえ、イオンの発生効率が高く、放電による誘電体層の破壊を起こし難く、イオンフロー静電記録ヘッド本体の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例を示すもので、（Ａ）はイオンフロ−静電記録ヘッドの概略構成を示す要部の縦断面図、（Ｂ）はイオンフロ−静電記録ヘッドの断面斜視図。
【図２】 誘電体層形成工程を説明するための要部の縦断面図。
【図３】 第２電極接着工程を説明するための要部の縦断面図。
【符号の説明】
２…絶縁基板，３…第１電極，４…誘電体層，５…接着剤層，６…第２電極。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば静電式の印刷や複写を行なう静電記録装置で使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。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えば静電印刷等において、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。
【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は誘電体層とその誘電体層の一方の側に固着され、第１の方向に伸びる複数の第１電極と、誘電体層の他方の側に固着され、第１電極の伸び方向と交差する方向に伸びる複数の第２電極とを有し、複数の第１電極と複数の第２電極とでマトリックスを構成する。
【０００４】このマトリックスの選択された部分に対応する第１電極と第２電極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電極の近傍に正・負のイオンが発生する。この発生したイオンを選択的に抽出して被帯電部材を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なうことができる。
【０００５】ここで使用される誘電体層を形成する誘電物質は、イオン発生のために印加される高電圧でも絶縁破壊しないことが要求される。また、イオンの発生を効率よくするためには誘電体層を形成する誘電物質として高い誘電率を持つものが適している。
【０００６】例えば特表昭５７−５０１３４８号公報では誘電物質としてマイカが用いられ、有機ポリシロキサン系の接着剤により電極に固着させている。ここで用いられるマイカは、シート状で厚さは非常に薄いものとなっている。
【０００７】また、近年では特開平２−１５３７６０号公報のようにマイカの代わりにシリコーン変性ポリマー等の有機高分子材料に酸化チタンや、チタン酸バリウムなどの無機の粉末を分散させてペースト状にした誘電物質をフレキシブル基板およびこの基板上に積層された第１電極上に塗布し、加熱硬化することにより、誘電体層を形成する方法も提唱されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】イオンフロー静電記録ヘッドの誘電体層を形成する誘電物質として使用されるマイカは電気特性に優れているが、天然物であるため、均一で安定な品質を得にくい問題がある。さらに、天然物のマイカを任意の形状に成形するすることは非常に困難なため、イオンフロー静電記録ヘッドの安定供給とコスト面で大きな問題がある。
【０００９】また、誘電体ペーストを塗布したのち加熱硬化することにより誘電体層を形成する方法は、有機物をバインダーとして用いるため、高い誘電率を得ることが難しいうえ、イオンフロー静電記録ヘッドの動作中、イオン発生時の放電により、誘電体層の表面分子鎖の結合が切断され易いため、絶縁破壊を起こし易い問題がある。
【００１０】これは、誘電体ペーストを加熱硬化して形成された誘電体層の誘電率の低さを補なうために例えば印加電圧を高くしたり、誘電体層を薄くする必要性があるので、より顕著な問題として発現している。
【００１１】さらに、誘電体層上に第２電極を積層する作業時には、有機高分子からなる接着剤や、粘着材が用いられるが、これらもまた耐電圧が十分ではなく、絶縁破壊の起点となるおそれがある。
【００１２】また、誘電体層上に塗布された接着剤や、粘着材が第２電極の開口部内にはみ出すことにより、イオンフロー静電記録ヘッドの動作時にこのイオンフロー静電記録ヘッドからのイオン発生を阻害するおそれがある。
【００１３】本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、誘電体層としてマイカを用いるより場合よりも安価に製造することができるうえ、イオンの発生効率が高く、放電による誘電体層の破壊を起こし難い、長寿命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にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は有機高分子材料と溶剤からなるバインダーに無機の粉体を分散させた誘電体ペーストをイオンフロー静電記録ヘッド本体の絶縁基板上およびこの絶縁基板上に積層された第１電極上に塗布したのち、加熱硬化して誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、少なくともアルコキシドシランまたはシラザンのうちのいずれか一方と、希釈用溶剤とを主成分とする溶液を前記誘電体層上に塗布する溶液塗布工程と、前記誘電体層上に前記塗布溶液を介して第２電極を位置合わせ状態で配置した後、前記塗布溶液を加熱硬化して前記誘電体層と前記第２電極との間を接着する第２電極接着工程とを具備したものである。
【００１５】
【作用】上記の方法では誘電体ペーストを加熱硬化して誘電体層を形成したのち、この誘電体層上に少なくともアルコキシドシランまたはシラザンのうちのいずれか一方と、希釈用溶剤とを主成分とする溶液を塗布し、さらにこの誘電体層上に塗布溶液を介して第２電極を位置合わせ状態で配置した後、塗布溶液を加熱硬化して誘電体層と第２電極との間を接着することにより、誘電体層上で加熱硬化された塗布溶液によってＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層を形成し、誘電体層表面からのイオンの発生効率を高める。また、有機高分子による接着剤、粘着材を用いる必要がないため、絶縁破壊を助長したり、第２電極の開口部に接着剤、粘着材がはみ出してイオン発生を阻害することもない。さらに、放電による誘電体層の破壊は主に表面において顕著であるが、有機高分子に比べ結合が極めて強いＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層を形成することにより、放電による破壊が起こり難くするようにしたのである。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図面を参照して説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は静電記録装置のイオンフロー静電記録ヘッド１の概略構成を示すもので、２はイオンフロー静電記録ヘッド１の絶縁基板である。
【００１７】この絶縁基板２上にはイオン発生用の誘導電極である複数の第１電極３…が設けられている。これらの複数の第１電極３…は一方向に向けて略平行に並設されている。また、絶縁基板１上には第１電極３…の並設面側にこれらの第１電極３…を埋設する状態で誘電体層４が設けられている。この誘電体層４は絶縁基板２よび第１電極３…上に塗布された誘電体ペーストを加熱硬化させて形成されている。
【００１８】また、誘電体層４の表面にはＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層によって形成される接着剤層５を介して放電電極である複数の第２電極６…が接着されている。この場合、複数の第２電極６…は誘電体層４における絶縁基板２とは反対側の面に第１電極３…と交差する方向に並設されており、第１電極３…と第２電極６…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６…にはこのマトリックスと対応する部位にそれぞれイオン発生用の開口部６ａ…が形成されている。
【００１９】また、誘電体層４の第２電極６…の並設面側には第２電極６…を埋設する状態で絶縁体層７が設けられている。この絶縁体層７には第２電極６…の各開口部６ａ…と対応する部位に開口部７ａ…が形成されている。
【００２０】さらに、絶縁体層７の表面には帯状の第３電極８が設けられている。この第３電極８には第１電極３…と第２電極６…とのマトリックスと対応する部位に開口部８ａ…が形成されている。この第３電極８の開口部８ａ…は絶縁体層７の開口部７ａ…および第２電極６…の開口部６ａ…と連通されてイオンフロー静電記録ヘッド１のイオン流通過口９…が形成されている。
【００２１】そして、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作時には印字信号にもとづいて第１電極３…と第２電極６…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３…と第２電極６…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部分に対応する第２電極６…の開口部６ａ…内の近傍部位に正負イオンが発生する。このとき、第２電極６…と第３電極８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６…の開口部６ａ…内の近傍部位に発生したイオンから抽出される。そして、抽出されたイオンは絶縁体層７の開口部７ａおよび第３電極８の開口部８ａ…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３…および第２電極６…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。
【００２２】次に、図１（Ａ），（Ｂ）のイオンフロー静電記録ヘッド１の製造方法について詳細に説明する。まず、絶縁基板２上に第１電極３…が形成される。この場合、絶縁基板２は例えば厚さ１００μｍのガラス−エポキシＦＲＰ（繊維強化プラスチック）板が使用される。そして、この絶縁基板２上に例えば厚さ１８μｍの銅箔が貼着されたのち、絶縁基板２上の銅箔が通常のフォトリソグラフィーおよびエッチング加工でパターニングされて複数の第１電極３…が回路形成される。続いて、第１電極３…が貼りつけられた絶縁基板２は洗浄され、乾燥される。
【００２３】また、絶縁基板２上に第１電極３…を形成した後、絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および第１電極３…上に誘電体層４が形成される。この誘電体層４の形成時には予め誘電体ペーストを作成する。
【００２４】この誘電体ペーストはバインダー樹脂にシリコーン変性ポリエステル／アルキッド、例えばイー・エス・エル日本株式会社製の「ＥＳＬ２４１」（商品名）を使用し、これに希釈用溶剤として酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチルを加えて粘度を調整しながら、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）の粉体（フィラー）を徐々に加えて混合することにより、混合粉体の含有量８２wt．％に調整したものである。
【００２５】また、減圧脱泡装置により、誘電体ペーストの脱泡作業を行なう。ここで加えた粉体は、シランカップリング剤の３〜５wt．％エタノール溶液中で混合し、乾燥させたものである。さらに、絶縁基板２上および第１電極３…上に、接着性向上のためのシランカップリング剤が予め塗布されたのち、８０度の温風で風乾させる。
【００２６】次に、この誘電体ペーストは図２に示すように例えばスクリーン印刷等の手段によって絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および第１電極３…上に塗布される。続いて、塗布された誘電体ペーストは１５０℃で４時間加熱硬化され、例えば厚さ３３μｍの誘電体層４が形成される（誘電体層形成工程）。
【００２７】次に、この誘電体層４の上にペルヒドロポリシラザン、例えば東燃（株）社製の「東燃ポリシラザン」（商品名）を希釈用溶剤であるキシレンで約２０％に希釈した溶液が塗布される（溶液塗布工程）。
【００２８】さらに、誘電体層４の上にこの塗布溶液を介して第２電極６…が載置される。この第２電極６…は予め厚さ３０μｍのステンレス箔をフォトエッチング等で複数の第２電極６…および各第２電極６の開口部６ａ…の電極パターンがそれぞれパターニングされた電極板によって形成されている。そして、この第２電極６…の電極板は図３に示すように第２電極６…の各開口部６ａ…を複数の第１電極３…に位置合わせした状態で、誘電体層４の上に塗布溶液を介して接合される。
【００２９】さらに、誘電体層４と第２電極６…との接合後、上記積層体が大気中で約２００度で１時間加熱されることにより、ペルヒドロポリシラザン溶液が加熱硬化され、誘電体層４に第２電極６…が固定される。この場合、ペルヒドロポリシラザン溶液の加熱硬化によってＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５が形成され、この接着剤層５を介して第２電極６…が誘電体層４に接着される（第２電極接着工程）。
【００３０】次に、この第２電極６…およびこの第２電極６…の各開口部６ａ…内の誘電体層４の上に絶縁体層７を形成する例えば厚さ１００μｍ程度の感光性絶縁フィルム（ソルダーレジスト）を真空ラミネートする。さらに、この感光性絶縁フィルムに露光・現像等のフォトエッチング処理を施して複数の第２電極６…の開口部６ａ…と対応した開口部７ａを形成する。
【００３１】また、このように形成された絶縁体層７の上に例えば厚さ３０μｍ程度のステンレス箔に第２電極６…の開口部６ａ…と対応した開口部８ａ…が形成された第３電極８が接合される。この第３電極８はその開口部８ａ…を第２電極６…の開口部６ａ…と対応させた状態で位置決めして接着されることにより、イオンフロ−静電記録ヘッド１が製造される。
【００３２】そこで、上記方法によれば誘電体ペーストを加熱硬化して誘電体層４を形成したのち、この誘電体層４上にペルヒドロポリシラザンと、キシレンとを主成分とする溶液を塗布し、さらにこの誘電体層４上に塗布溶液を介して第２電極６…を位置合わせ状態で配置した後、塗布溶液を加熱硬化して誘電体層４と第２電極６…との間を接着するようにした。
【００３３】ここで、誘電体層４の表面からの放電の効率を上げるためには高い誘電率を持つ物質を誘電体層４に用いる事が一般的であるが、ＳｉＯ2 の存在がイオンの発生効率を向上させる事が鋭意検討の結果、確認されている。このＳｉＯ2 は誘電率自体は高くなく、高誘電化による効果ではない事は明らかである。
【００３４】また、アルコキシドシラン、シラザンを加熱硬化することによりＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物が得られることは一般に知られている。したがって、本実施例のように誘電体層４上にペルヒドロポリシラザン溶液を塗布し、第２電極６…を配置後、加熱硬化してＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５を形成することにより、誘電体層４表面からのイオンの発生効率を高めることができる。
【００３５】そのため、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作時に従来に比べて印加電圧を下げたり、誘電体層４の厚さを厚くすることができるので、絶縁破壊を起こし難くすることができる。
【００３６】また、第２電極６…を誘電体層４表面に固定する手段として従来のように有機高分子による接着剤、粘着材を用いる必要がないので、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作時に絶縁破壊を助長したり、第２電極６…の開口部６ａ…内に接着剤、粘着材がはみ出してイオン発生を阻害するおそれもない。
【００３７】さらに、イオンフロー静電記録ヘッド１の動作時に放電による誘電体層４の破壊は主に表面において顕著であるが、有機高分子に比べて結合が極めて強いＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５を形成することにより、放電による破壊が起こり難くすることができる。そのため、誘電体層４の表面の耐電圧性を高めることができ、極めて長寿命のイオンフロー静電記録ヘッド１を得る事ができる。
【００３８】次に、この発明の第２の実施例について説明する。この実施例では誘電体層４の形成時に使用される誘電体ペーストが変更されている。すなわち、ここでは誘電体物質のバインダーとしてビスマレイミド・トリアジンレジンである三菱瓦斯化学株式会社製の「ＢＴ ＲＥＳＩＮ」（商品名）を用い、希釈用溶剤として酢酸２−（２−エトキシエトキシ）エチルを用いて粘度を調整しながら、酸化チタンの粉体を徐々に加えて混合し、混合粉体の含有量８２wt．％の誘電体ペーストを作成する。
【００３９】また、減圧脱泡装置により、誘電体ペーストの脱泡作業を行なう。ここで加えた粉体は、シランカップリング剤の３〜５wt．％エタノール溶液中で混合し、乾燥させたものである。さらに、絶縁基板２上および第１電極３…上に、接着性向上のためのシランカップリング剤が予め塗布されたのち、８０度の温風で風乾させる。
【００４０】次に、この誘電体ペーストは図２に示すように例えばスクリーン印刷等の手段によって絶縁基板２上の第１電極３のパターン間および第１電極３…上に塗布される。続いて、塗布された誘電体ペーストは１５０℃で４時間加熱硬化され、例えば厚さ３３μｍの誘電体層４が形成される（誘電体層形成工程）。
【００４１】次に、この誘電体層４の上にアルコキシドシラン溶液を塗布したのち、誘電体層４の上にこの塗布溶液を介して第２電極６…が載置される。この第２電極６…は予めステンレス箔をフォトエッチング等で複数の第２電極６…および各第２電極６の開口部６ａ…の電極パターンがそれぞれパターニングされた電極板によって形成されている。そして、この第２電極６…の電極板は第２電極６…の各開口部６ａ…を複数の第１電極３…に位置合わせした状態で、誘電体層４の上にアルコキシドシランの塗布溶液を介して接合される。
【００４２】さらに、誘電体層４と第２電極６…との接合後、上記積層体が大気中で約２００度で１時間加熱されることにより、アルコキシドシランの塗布溶液が加熱硬化され、誘電体層４に第２電極６…が固定される。この場合、アルコキシドシラン溶液の加熱硬化によってＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５が形成され、この接着剤層５を介して第２電極６…が誘電体層４に接着される（第２電極接着工程）。他の工程は、第１の実施例と同様である。
【００４３】そこで、上記方法では誘電体層４上に塗布されたアルコキシドシラン溶液を加熱硬化してＳｉＯ2 を主成分とする珪素化合物層の接着剤層５を形成し、この接着剤層５を介して誘電体層４と第２電極６…との間を接着するようにしたので、この場合も第１の実施例と同様に、誘電体層４表面からのイオンの発生効率を高めることができる他、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。さらに、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば誘電体ペーストを加熱硬化して誘電体層を形成したのち、この誘電体層上に少なくともアルコキシドシランまたはシラザンのうちのいずれか一方と、希釈用溶剤とを主成分とする溶液を塗布し、さらにこの誘電体層上に塗布溶液を介して第２電極を位置合わせ状態で配置した後、塗布溶液を加熱硬化して誘電体層と第２電極との間を接着するようにしたので、誘電体層としてマイカを用いるより場合よりも安価に製造することができるうえ、イオンの発生効率が高く、放電による誘電体層の破壊を起こし難く、イオンフロー静電記録ヘッド本体の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例を示すもので、（Ａ）はイオンフロ−静電記録ヘッドの概略構成を示す要部の縦断面図、（Ｂ）はイオンフロ−静電記録ヘッドの断面斜視図。
【図２】 誘電体層形成工程を説明するための要部の縦断面図。
【図３】 第２電極接着工程を説明するための要部の縦断面図。
【符号の説明】
２…絶縁基板，３…第１電極，４…誘電体層，５…接着剤層，６…第２電極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 有機高分子材料と溶剤からなるバインダーに無機の粉体を分散させた誘電体ペーストをイオンフロー静電記録ヘッド本体の絶縁基板上およびこの絶縁基板上に積層された第１電極上に塗布したのち、加熱硬化して誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、少なくともアルコキシドシランまたはシラザンのうちのいずれか一方と、希釈用溶剤とを主成分とする溶液を前記誘電体層上に塗布する溶液塗布工程と、前記誘電体層上に前記塗布溶液を介して第２電極を位置合わせ状態で配置した後、前記塗布溶液を加熱硬化して前記誘電体層と前記第２電極との間を接着する第２電極接着工程とを具備した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。
【請求項１】 有機高分子材料と溶剤からなるバインダーに無機の粉体を分散させた誘電体ペーストをイオンフロー静電記録ヘッド本体の絶縁基板上およびこの絶縁基板上に積層された第１電極上に塗布したのち、加熱硬化して誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、少なくともアルコキシドシランまたはシラザンのうちのいずれか一方と、希釈用溶剤とを主成分とする溶液を前記誘電体層上に塗布する溶液塗布工程と、前記誘電体層上に前記塗布溶液を介して第２電極を位置合わせ状態で配置した後、前記塗布溶液を加熱硬化して前記誘電体層と前記第２電極との間を接着する第２電極接着工程とを具備した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。
【図２】
【図３】
【図１】
【図３】
【図１】
【公開番号】特開平５−２４６０７１
【公開日】平成５年（１９９３）９月２４日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−４７１３４
【出願日】平成４年（１９９２）３月４日
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
【公開日】平成５年（１９９３）９月２４日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）３月４日
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
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