JPH081989A - Electrostatic image-forming apparatus and production of the same - Google Patents
Electrostatic image-forming apparatus and production of the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、静電印刷に用いられ
る静電像形成装置及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic image forming apparatus used for electrostatic printing and a manufacturing 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法として、コロナ放電を
利用する方式が特公平２−６２８６２号公報に開示され
ている。図８は、上記公報開示の静電像形成装置の電荷
発生器の一部分の断面を示す図である。同図において、
100 は電荷発生器の一個の電荷発生制御素子を示してい
る。電荷発生器は多数個の電荷発生制御素子100 を一次
元状、あるいは二次元状に配列して構成されている。電
荷発生制御素子100 は金属よりなるライン電極101 ，誘
電体膜103 ，該誘電体膜103 を介して前記ライン電極10
1 と一部対向して配設された金属よりなるフィンガー電
極105 ，絶縁膜107 ，該絶縁膜107 及び空間を介して前
記フィンガー電極105 と対向して配設された金属よりな
るスクリーン電極109 とで構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of 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 it, a method utilizing corona discharge is particularly fair. No. 2-62862. FIG. 8 is a diagram showing a cross section of a part of the charge generator of the electrostatic image forming apparatus disclosed in the above publication. In the figure,
Reference numeral 100 denotes one charge generation control element of the charge generator. The charge generator is configured by arranging a large number of charge generation control elements 100 one-dimensionally or two-dimensionally. The charge generation control element 100 includes a line electrode 101 made of metal, a dielectric film 103, and the line electrode 10 via the dielectric film 103.
A finger electrode 105 made of metal, which is partially opposed to 1; an insulating film 107; and a screen electrode 109 made of metal, which is arranged so as to face the finger electrode 105 via a space. It is composed of.
【０００３】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８において、
誘電体膜103 を挟んで配置されたライン電極101 とフィ
ンガー電極105 間に、電源102 より交流電圧を印加する
ことにより、誘電体膜103 の表面領域104 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105 に対向して、絶縁膜107 を介在させて形
成したスクリーン電極109 に、フィンガー電極105 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チャンネル106 を経てスクリーン
電極109 に形成されているスクリーン穴108 より抽出さ
れる。スクリーン穴108 より抽出された負電荷は、誘電
性記録体であるドラム110 に向けて放出され、ドラム11
0 にデポジッションし潜像が形成される。逆にスクリー
ン電極109 に、フィンガー電極105 に対して負の電位を
印加した場合は、スクリーン穴108 からの負電荷の抽出
は阻止され、ドラム110 への潜像は形成されなくなる。Next, the operation of the charge generation control element 100 thus constructed will be described. In FIG.
By applying an AC voltage from the power supply 102 between the line electrode 101 and the finger electrode 105 arranged with the dielectric film 103 sandwiched between them, electric charges are generated in the surface region 104 of the dielectric film 103 by a corona discharge phenomenon. . Negative charges having high mobility in this charge group are used for latent image formation. When a positive potential higher than the potential applied to the finger electrode 105 is applied to the screen electrode 109 facing the finger electrode 105 with the insulating film 107 interposed, the negative charge generated by the corona discharge passes through the channel 106. It is extracted through the screen hole 108 formed in the screen electrode 109. The negative charge extracted from the screen hole 108 is discharged toward the drum 110, which is a dielectric recording material, and the drum 11
Deposit to 0 and a latent image is formed. Conversely, when a negative potential is applied to the screen electrode 109 with respect to the finger electrode 105, extraction of negative charges from the screen hole 108 is blocked and a latent image is not formed on the drum 110.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、コロナ放電
の原理はパッシェンの法則により表されるので、まずパ
ッシェンの法則について簡単に説明する。図９は平行平
板電極からなるキャパシタを示しており、121 は上部電
極で電圧Ｖが印加されており、122 は下部電極で接地さ
れている。123 は電極間のギャップで、空気等の気体が
存在しており、電極間の距離はＬで表される。By the way, since the principle of corona discharge is expressed by Paschen's law, first, Paschen's law will be briefly described. FIG. 9 shows a capacitor composed of parallel plate electrodes. 121 is an upper electrode to which a voltage V is applied, and 122 is a lower electrode which is grounded. Reference numeral 123 denotes a gap between electrodes, in which a gas such as air exists, and the distance between the electrodes is represented by L.
【０００５】このような構成のキャパシタにおいて、印
加電圧Ｖがある電圧ＶS 以上になると、ギャップ123 内
においてコロナ放電現象が発生する。図10は、コロナ放
電が開始される電圧ＶS とｐ・Ｌ積との関係を表したグ
ラフ図である。ここでｐはキャパシタのギャップ123 内
の気体の圧力を表し、またＬは電極121 ，122 間の距離
を表している。図10では気体の種類（空気，Ｈ2 ，Ａ，
Ne）をパラメータとして表している。気体が空気の場合
は、ＶS が最小値となるｐ・Ｌ積の値は0.57となる。す
なわち大気圧（760 torr）条件では、Ｌが約7.5 ミクロ
ンの場合において、最小放電開始電圧（Ｖsmin）である
約330 Ｖとなる。大気圧の条件下では、Ｌがこの値より
小さい場合は、電荷の走行距離が短くなるため放電開始
電圧は上昇する。またＬがこの値より大きい場合も、電
界が弱くなるため放電開始電圧は上昇する。In the capacitor having such a structure, when the applied voltage V exceeds a certain voltage V S , a corona discharge phenomenon occurs in the gap 123. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the voltage V S at which corona discharge is started and the p · L product. Here, p represents the pressure of the gas in the gap 123 of the capacitor, and L represents the distance between the electrodes 121 and 122. In FIG. 10, the types of gas (air, H 2 , A,
Ne) is shown as a parameter. When the gas is air, the value of p · L product that minimizes V S is 0.57. That is, under atmospheric pressure (760 torr) conditions, when L is about 7.5 microns, the minimum discharge start voltage (V smin ) is about 330 V. Under the atmospheric pressure condition, when L is smaller than this value, the charge traveling distance becomes short and the discharge starting voltage rises. Also, when L is larger than this value, the electric field becomes weak and the discharge starting voltage rises.
【０００６】表１は、各種気体と各種電極材料を用いた
場合における最小放電開始電圧Ｖsminとｐ・Ｌ積の値を
まとめて示したもので、同じ電極材料を用いた場合にお
いても、気体の種類を変えることにより、放電開始電圧
が増減することなどが分かる。Table 1 shows a summary of the minimum discharge inception voltage V smin and the value of p · L product when various gases and various electrode materials are used. Even when the same electrode material is used, the gas It can be seen that the discharge start voltage is increased or decreased by changing the type.
【０００７】[0007]
【表 １】 [Table 1]
【０００８】図11は、図８に示した電荷発生制御素子に
おけるコロナ発生部の拡大図であるが、この図11を用い
て、電荷発生制御素子におけるコロナ放電現象を更に詳
細に説明する。ライン電極101 とフィンガー電極105 間
に電圧を印加した場合、パッシェンの法則で決まる放電
開始電圧以上の印加電圧ならばコロナ放電現象が発生す
るが、放電開始電圧に近い低電圧の状態では、フィンガ
ー電極105 の端部近傍の点線で示された領域131 のみに
おいてコロナ放電が発生する。ここで、領域131 の長手
方向の寸法Ｘは、気体の種類が空気で、また圧力が大気
圧の場合、先に説明したパッシェンの法則により、約7.
5 ミクロンとなる。FIG. 11 is an enlarged view of the corona generating portion in the charge generation control element shown in FIG. 8. The corona discharge phenomenon in the charge generation control element will be described in more detail with reference to FIG. When a voltage is applied between the line electrode 101 and the finger electrode 105, a corona discharge phenomenon occurs if the applied voltage is equal to or higher than the discharge start voltage determined by Paschen's law, but if the voltage is low near the discharge start voltage, the finger electrode Corona discharge occurs only in the region 131 indicated by the dotted line near the end of 105. Here, the dimension X in the longitudinal direction of the region 131 is about 7. When the kind of gas is air and the pressure is atmospheric pressure, it is about 7. According to Paschen's law described above.
It will be 5 microns.
【０００９】図８，図11に示した従来の構造の電荷発生
制御素子においては、素子上方より見たフィンガー電極
105 の平面形状は円形となっており、その直径Ｒは300
ｄｐｉ（dot per inch）の静電像形成装置では約150 ミ
クロン、600 ｄｐｉでは約75ミクロンとなっている。以
上の説明より類推される、図８，図11に示した従来の構
造の電荷発生制御素子の問題点を列挙すると次のように
なる。In the charge generation control element having the conventional structure shown in FIGS. 8 and 11, the finger electrode viewed from above the element
The plane shape of 105 is circular and its diameter R is 300.
It is about 150 microns for an electrostatic image forming device of dpi (dot per inch), and about 75 microns for 600 dpi. The problems of the charge generation control element having the conventional structure shown in FIGS. 8 and 11, which are inferred from the above description, are listed below.
【００１０】（１）発生電荷量の増大、あるいは電荷量
の安定化のために、図11における誘電体膜103 の表面領
域104 の全面にわたりコロナ放電を生じさせる場合は、
放電開始電圧よりもかなり高い電圧を印加する必要があ
る事になる。結局、素子の高駆動電圧化が必要となる。 （２）フィンガー電極105 の厚さをＴとした場合、コロ
ナ放電領域の厚さも約Ｔの厚さとなる。素子の高解像化
に伴い、厚さＴの値が１ミクロン前後と薄くなった場合
は、放電領域は事実上は誘電体膜103 上の二次元的な平
面領域に限られる事になる。つまり、厚さＴが小さくな
った場合は、発生電荷量が不足する、あるいは上記
（１）に示したと同様に駆動電圧が上昇する事となる。 （３）素子の更なる高解像度化のために、フィンガー電
極の直径Ｒを約15ミクロン前後迄縮小した場合、図11に
示した領域131 の長手方向寸法Ｘは7.5 ミクロン以下と
なり、パッシェンの法則より放電開始電圧が上昇する事
となる。つまり電荷生成のための駆動電圧が上昇する事
となる。(1) When corona discharge is to be generated over the entire surface region 104 of the dielectric film 103 in FIG. 11 in order to increase the generated charge amount or stabilize the charge amount,
This means that it is necessary to apply a voltage considerably higher than the discharge start voltage. After all, it is necessary to increase the driving voltage of the device. (2) When the thickness of the finger electrode 105 is T, the thickness of the corona discharge region is also about T. When the value of the thickness T is reduced to about 1 micron as the resolution of the device is increased, the discharge region is practically limited to the two-dimensional flat region on the dielectric film 103. That is, when the thickness T becomes small, the generated charge amount becomes insufficient, or the drive voltage rises as in the above (1). (3) If the diameter R of the finger electrode is reduced to about 15 μm to further increase the resolution of the device, the longitudinal dimension X of the region 131 shown in FIG. 11 becomes 7.5 μm or less, which is Paschen's law. As a result, the discharge start voltage increases. That is, the driving voltage for generating the electric charges is increased.
【００１１】本発明は、従来の静電像形成装置における
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、フィンガー電極の平面寸法Ｒが小さくなって
も、又フィンガー電極の厚さＴが小さくなっても、気体
中における最小放電開始電圧Ｖsmin程度の低電圧駆動状
態で、常に十分な電荷量が発生可能となる電荷発生制御
素子を用いた静電像形成装置及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems of the charge generation control element in the conventional electrostatic image forming apparatus. Even if the planar dimension R of the finger electrode becomes small, the thickness of the finger electrode is reduced. Electrostatic image forming apparatus using a charge generation control element capable of always generating a sufficient amount of charge in a low voltage driving state of about the minimum discharge start voltage V smin in gas even if the size T becomes small, and manufacturing thereof The purpose is to provide a method.
【００１２】なお、各請求項毎の目的を列挙すると次の
通りである。すなわち請求項１〜６記載の各発明の目的
は、気体中における最小放電開始電圧Ｖsmin程度の低電
圧駆動状態で、常に十分な電荷量が発生可能となる電荷
発生制御素子の素子構成を提供することである。また請
求項７〜11記載の各発明の目的は、気体中における最小
放電開始電圧Ｖsmin程度の低電圧駆動状態で、常に十分
な電荷量が発生可能となる電荷発生制御素子を構成する
ための材料あるいは構造パラメータを提供することであ
る。更に請求項12記載の発明の目的は、気体中における
最小放電開始電圧Ｖsmin程度の低電圧駆動状態で、常に
十分な電荷量が発生可能となる電荷発生制御素子の製造
方法を提供することである。The objects of each claim are listed below. That is, an object of each invention of claims 1 to 6 is to provide an element structure of a charge generation control element capable of constantly generating a sufficient amount of charge in a low voltage driving state of a minimum discharge start voltage V smin in a gas. It is to be. Further, an object of each of the inventions described in claims 7 to 11 is to configure a charge generation control element capable of constantly generating a sufficient amount of charge in a low voltage driving state of a minimum discharge starting voltage V smin in a gas. To provide material or structural parameters. Further, an object of the invention according to claim 12 is to provide a method for manufacturing a charge generation control element capable of constantly generating a sufficient amount of charge in a low voltage driving state of a minimum discharge starting voltage V smin in a gas. is there.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、ライン電極と、該ライン電極の
表面に形成された誘電体膜と、該誘電体膜の前記ライン
電極とは反対側に形成された、中心部に電荷生成用の孔
部を有するフィンガー電極と、該フィンガー電極の前記
誘電体膜とは反対側の表面に形成された、中心部に電荷
を通過させる孔部を有する絶縁膜と、該絶縁膜の他の表
面に形成された、中心部に電荷流出用の孔部を有するス
クリーン電極とからなる電荷発生制御素子を備えた静電
像形成装置において、前記電荷発生制御素子は、前記誘
電体膜の表面と前記フィンガー電極の表面とを離間し、
その間の少なくとも一部に空間的間隙を備えるように構
成するものである。In order to solve the above problems, the present invention provides a line electrode, a dielectric film formed on the surface of the line electrode, and the line electrode of the dielectric film. Is formed on the opposite side of the finger electrode and has a hole for charge generation in the center, and a hole formed on the surface of the finger electrode opposite to the dielectric film for allowing charges to pass through to the center. An electrostatic image forming apparatus comprising a charge generation control element comprising an insulating film having a portion and a screen electrode formed on the other surface of the insulating film and having a hole for discharging charges at the center, The charge generation control element separates the surface of the dielectric film from the surface of the finger electrodes,
At least a part between them is provided with a spatial gap.
【００１４】このように構成した静電像形成装置におい
ては、電荷発生制御素子の誘電体膜の表面とフィンガー
電極の表面とを離間し、その間の少なくとも一部に空間
的間隙を形成するようにしているので、ライン電極とフ
ィンガー電極間のコロナ放電領域が三次元的になり、従
来の構成のものよりも多量の電荷が発生可能となり、ま
たパッシェン法則に基づく最小放電開始電圧で十分な量
の電荷が生成可能となる。更に、電荷発生制御素子の平
面寸法の大小に係わらず、最小放電開始電圧で電荷を発
生することができる。In the electrostatic image forming apparatus constructed as described above, the surface of the dielectric film of the charge generation control element and the surface of the finger electrode are separated from each other, and a spatial gap is formed at least in part between them. Therefore, the corona discharge area between the line electrode and the finger electrode becomes three-dimensional, and a larger amount of charge can be generated than that of the conventional configuration, and the minimum discharge firing voltage based on Paschen's law is sufficient. Electric charges can be generated. Furthermore, regardless of the plane size of the charge generation control element, it is possible to generate charges with the minimum discharge start voltage.
【００１５】また請求項２〜12記載の各発明は、請求項
２〜12記載のとおりの構成をもつ静電像形成装置あるい
はその製造方法であり、請求項２〜６記載の各発明にお
いては、請求項２〜６に記載された電荷発生制御素子の
構成により、気体中における最小放電開始電圧程度の低
電圧駆動状態で、常に十分な電荷量を発生することがで
きる。また請求項７〜11記載の各発明においては、請求
項７〜11記載の材料を用いて、あるいは更に寸法を規定
して電荷発生制御素子を構成することにより、同様に気
体中における最小放電開始電圧程度の低電圧駆動状態
で、常に十分な電荷量を発生することができる。また請
求項12記載の製造方法により、上記特徴を有する電荷発
生制御素子を容易に製造することができる。Each of the inventions described in claims 2 to 12 is an electrostatic image forming apparatus having the structure as described in claims 2 to 12 or a manufacturing method thereof. In each invention described in claims 2 to 6, With the configuration of the charge generation control element described in claims 2 to 6, it is possible to always generate a sufficient amount of charge in a low voltage drive state of about the minimum discharge start voltage in gas. In each of the inventions described in claims 7 to 11, the charge generation control element is formed by using the material described in claims 7 to 11 or by further defining the dimension, and similarly, the minimum discharge start in gas is started. It is possible to always generate a sufficient amount of charge in a low voltage driving state of about the voltage. The charge generation control element having the above characteristics can be easily manufactured by the manufacturing method according to claim 12.
【００１６】[0016]
【実施例】次に実施例について説明する。まず、本発明
に係る静電像形成装置における電荷発生制御素子の電荷
発生部の基本的な構成を図１に基づいて説明する。図１
は電荷発生部の断面構造であり、１はライン電極，２は
誘電体膜，３はフィンガー電極であり、本発明における
電荷発生部の特徴は、フィンガー電極３と誘電体膜２の
間に、空間的な間隙４を形成している点と、素子の上方
より見たフィンガー電極３が、平面形状的には格子状、
あるいはレンコン状の構成（マルチホール構造）となっ
ており、フィンガー穴５よりコロナ放電により発生した
電荷が流出するようになっている点である。更に望まし
くは、フィンガー電極３の下面と誘電体膜２の表面まで
の距離Ｓが、パッシェンの法則から導かれる最小放電開
始電圧Ｖsminに対応した長さとなっている点が、特徴と
なっている。例えば、空気中で大気圧での放電において
は、Ｓは前出のように約7.5 ミクロンとなる。なお誘電
体膜２は、本発明においては、フィンガー電極３とライ
ン電極１との間の直接放電による素子の破壊を防止する
役目を果たしている。EXAMPLES Next, examples will be described. First, the basic structure of the charge generation section of the charge generation control element in the electrostatic image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
Is a cross-sectional structure of the charge generating portion, 1 is a line electrode, 2 is a dielectric film, and 3 is a finger electrode. The feature of the charge generating portion in the present invention is that between the finger electrode 3 and the dielectric film 2, The points forming the spatial gaps 4 and the finger electrodes 3 viewed from above the element are in a lattice shape in plan view,
Alternatively, it has a lotus root-like structure (multi-hole structure), and the electric charges generated by the corona discharge flow out from the finger holes 5. More desirably, the distance S between the lower surface of the finger electrode 3 and the surface of the dielectric film 2 has a length corresponding to the minimum discharge start voltage V smin derived from Paschen's law. . For example, in the discharge at atmospheric pressure in air, S becomes about 7.5 microns as described above. In the present invention, the dielectric film 2 plays a role of preventing destruction of the element due to direct discharge between the finger electrode 3 and the line electrode 1.
【００１７】このような構成の電荷発生制御素子の電荷
発生部を採用する事により、従来例と比較して、コロナ
放電領域６が三次元的になるため従来例よりも多量の電
荷が発生可能となり、またパッシェン法則で予測される
最小放電開始電圧で十分な量の電荷が生成可能となる。
更に電荷発生制御素子の平面寸法の大小に係わらず最小
放電開始電圧で電荷が生成可能となる等の優れた効果が
実現される。By adopting the charge generation portion of the charge generation control element having such a structure, the corona discharge region 6 becomes three-dimensional as compared with the conventional example, so that a larger amount of charge can be generated than in the conventional example. In addition, a sufficient amount of charge can be generated at the minimum discharge firing voltage predicted by Paschen's law.
Further, regardless of the plane size of the charge generation control element, excellent effects such as generation of charges at the minimum discharge start voltage are realized.
【００１８】次に具体的な実施例について説明する。図
２は、本発明に係る静電像形成装置の具体的な第１実施
例の電荷発生制御素子部分の断面構造及び製造工程を示
す図である。図２の（Ａ）において、10はガラス（石
英）等よりなる絶縁基板であり、この基板10上に電荷発
生制御素子が形成される。まず基板10上に、ライン電極
11をパターニング形成する。ライン電極11の材料として
はモリブデン，銅，アルミニウム，チタン等が挙げられ
る。ライン電極11は、例えばスパッタ法あるいは真空蒸
着等の製造プロセスにより形成され、その厚さは0.5 〜
10ミクロン前後である。ライン電極11を成膜、パターニ
ング形成した後、シリコンナイトライドよりなる誘電体
膜12を、プラズマＣＶＤ法（Plasma Chemical Vapor De
position）等の製造工程により形成する。誘電体膜12の
膜厚は、誘電体膜の耐圧にもよるが、シリコン酸化膜，
もしくはシリコンナイトライド膜等、半導体製造工程に
使用される良好な絶縁膜では、0.5 〜２ミクロン程度で
十分である。Next, specific examples will be described. FIG. 2 is a diagram showing a sectional structure and a manufacturing process of a charge generation control element portion of a specific first embodiment of the electrostatic image forming apparatus according to the present invention. In FIG. 2A, 10 is an insulating substrate made of glass (quartz) or the like, and the charge generation control element is formed on the substrate 10. First, on the substrate 10, line electrodes
11 is formed by patterning. Examples of the material of the line electrode 11 include molybdenum, copper, aluminum and titanium. The line electrode 11 is formed by a manufacturing process such as a sputtering method or vacuum deposition, and has a thickness of 0.5 to
It is around 10 microns. After the line electrode 11 is formed and patterned, the dielectric film 12 made of silicon nitride is formed by plasma CVD (Plasma Chemical Vapor Deposition).
position) etc. are formed by the manufacturing process. The thickness of the dielectric film 12 depends on the breakdown voltage of the dielectric film, but the silicon oxide film,
Alternatively, for a good insulating film used in a semiconductor manufacturing process such as a silicon nitride film, about 0.5 to 2 μm is sufficient.
【００１９】続いて、図２の（Ｂ）に示すように、誘電
体膜12上にシリコン酸化膜からなる第１の絶縁膜13をＣ
ＶＤ法、あるいはスピンコート法等により成膜する。こ
の絶縁膜13の膜厚は、放電開始電圧が最小となるような
膜厚を選択する。例えば、静電像形成装置が大気中にて
動作する場合、第１の絶縁膜13の膜厚は、パッシェン法
則から約7.5 ミクロン前後が望ましい。引き続いて、図
２の（Ｃ）に示すように、第１の絶縁膜13上にフィンガ
ー電極14となる金属膜をスパッタ法、あるいは真空蒸着
等により成膜し、次にホトリソグラフィー法によりマル
チホール構造のフィンガー電極14をパターニング形成す
る。フィンガー電極14の材料としてはモリブデンなどが
望ましい。また、その膜厚は0.5 〜10ミクロンもあれば
十分である。Then, as shown in FIG. 2B, a first insulating film 13 made of a silicon oxide film is formed on the dielectric film 12 by C.
The film is formed by the VD method, the spin coat method, or the like. The thickness of the insulating film 13 is selected so that the discharge starting voltage is minimized. For example, when the electrostatic image forming apparatus operates in the atmosphere, it is desirable that the thickness of the first insulating film 13 is about 7.5 μm according to Paschen's law. Subsequently, as shown in FIG. 2C, a metal film to be the finger electrodes 14 is formed on the first insulating film 13 by a sputtering method or vacuum deposition, and then a multi-hole is formed by a photolithography method. A finger electrode 14 having a structure is formed by patterning. The material of the finger electrodes 14 is preferably molybdenum or the like. It is sufficient that the film thickness is 0.5 to 10 microns.
【００２０】次に、図２の（Ｄ）に示すように、フィン
ガー電極14上に、スピンコート法等の塗布法により第２
の絶縁膜15を形成する。この絶縁膜15の材料としては、
ポリイミド，あるいはレジスト等が適当であり、その膜
厚は10〜100 ミクロンの範囲が望ましい。その後、第２
の絶縁膜15上にスパッタ法あるいは真空蒸着等を用い
て、モリブデン，チタン，チタンナイトライド，もしく
はアルミニウム等の金属単層膜，あるいは、アルミニウ
ムとモリブデン等よりなる金属複合膜を成膜し、続いて
ホトリソグラフィー法により、図２の（Ｅ）に示すよう
に、スクリーン電極16をパターニング形成する。このス
クリーン電極16を形成する金属膜の膜厚は１〜10ミクロ
ン程度で十分である。Next, as shown in FIG. 2D, a second coating is applied on the finger electrodes 14 by a coating method such as a spin coating method.
The insulating film 15 is formed. As a material of the insulating film 15,
Polyimide, resist or the like is suitable, and the film thickness is preferably in the range of 10 to 100 μm. Then the second
A metal single-layer film of molybdenum, titanium, titanium nitride, aluminum, or the like, or a metal composite film of aluminum and molybdenum, etc. is formed on the insulating film 15 of FIG. Then, the screen electrode 16 is patterned by photolithography as shown in FIG. The film thickness of the metal film forming the screen electrode 16 is about 1 to 10 μm.
【００２１】引き続き、図２の（Ｆ）に示すように、ス
クリーン電極16等をマスクとして、酸素プラズマを用い
たドライエッチング法、もしくは薬液中のウェットエッ
チング法により、第２の絶縁膜15のみを選択的に除去
し、スクリーン電極16のスクリーン穴16ａ下の空間部17
を形成する。最後に、図２の（Ｇ）に示すように、フッ
酸系のウェットエッチングにより、シリコン酸化膜から
なる第１の絶縁膜13のみを選択的に除去し、コロナ放電
用空間領域18を形成する。この際、誘電体膜12として用
いているシリコンナイトライド膜は、第１の絶縁膜13と
して用いているシリコン酸化膜とのエッチングレートの
選択比が大きいため、除去されない。以上説明したプロ
セス工程により、第１実施例の電荷発生制御素子が完成
する。Subsequently, as shown in FIG. 2F, only the second insulating film 15 is formed by a dry etching method using oxygen plasma or a wet etching method in a chemical solution using the screen electrode 16 and the like as a mask. It is selectively removed, and the space 17 under the screen hole 16a of the screen electrode 16 is removed.
To form. Finally, as shown in FIG. 2G, only the first insulating film 13 made of a silicon oxide film is selectively removed by wet etching using hydrofluoric acid to form a corona discharge space region 18. . At this time, since the silicon nitride film used as the dielectric film 12 has a large etching rate selection ratio with respect to the silicon oxide film used as the first insulating film 13, it is not removed. The charge generation control element of the first embodiment is completed by the process steps described above.
【００２２】上記第１実施例では、誘電体膜12として、
シリコンナイトライド膜を使用した場合について説明し
たが、シリコン酸化膜からなる第１の絶縁膜13とエッチ
ングの選択比が大きい膜であれば、その他の種類の膜を
用いてもよく、例えばシリコンオキシナイトライド膜の
使用も可能である。またフィンガー電極14及びスクリー
ン電極16を構成する金属膜は、シリコン酸化膜からなる
第１の絶縁膜13のエッチング雰囲気に晒されるが、上記
製造工程において説明した様に、フッ酸系のウェットエ
ッチングを用いた場合は、金属膜の材料としてはモリブ
デンが最適である。In the first embodiment, as the dielectric film 12,
Although the case where the silicon nitride film is used has been described, another type of film may be used as long as it has a large etching selection ratio to the first insulating film 13 made of a silicon oxide film. It is also possible to use a nitride film. The metal film forming the finger electrodes 14 and the screen electrodes 16 is exposed to the etching atmosphere of the first insulating film 13 made of a silicon oxide film. However, as described in the above manufacturing process, wet etching of hydrofluoric acid type is performed. When used, molybdenum is the most suitable material for the metal film.
【００２３】この第１実施例の効果としては、従来例と
比較して、（１）コロナ放電用空間領域18が三次元的に
なるため従来例よりも多量の電荷が発生可能となる、
（２）パッシェン法則で予測される最小放電開始電圧で
十分な量の電荷が生成可能となる、（３）単一の電荷発
生制御素子の平面寸法の大小に係わらず最小放電開始電
圧で電荷が生成可能となる、等の数々の特徴が実現可能
な電荷発生制御素子が、従来のデバイスの作成工程と同
様な工程により、容易に実現可能な事が挙げられる。The effects of the first embodiment are as follows: (1) Since the corona discharge space region 18 is three-dimensional, a larger amount of charges can be generated than in the conventional example.
(2) A sufficient amount of charge can be generated at the minimum discharge start voltage predicted by Paschen's law. (3) Charge is generated at the minimum discharge start voltage regardless of the plane size of a single charge generation control element. It can be mentioned that a charge generation control element capable of realizing various characteristics such as being capable of being generated can be easily realized by a process similar to the conventional device manufacturing process.
【００２４】次に第２実施例について説明する。第２実
施例の特徴は、第１実施例におけるシリコンナイトライ
ド単層膜よりなる誘電体膜を、シリコン酸化膜とシリコ
ンナイトライド膜の２層構造膜で形成している点であ
る。図３の（Ａ）〜（Ｇ）に第２実施例の電荷発生制御
素子の断面構造、及びその製造工程を示す。そして、第
１実施例と同一部材には同一の符号を付し、それらの製
造プロセスフロー、あるいは構成材料等の説明は省略す
る。Next, a second embodiment will be described. The feature of the second embodiment is that the dielectric film made of the silicon nitride single layer film in the first embodiment is formed of a two-layer structure film of a silicon oxide film and a silicon nitride film. 3A to 3G show the cross-sectional structure of the charge generation control element of the second embodiment and the manufacturing process thereof. The same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description of their manufacturing process flows, constituent materials, and the like will be omitted.
【００２５】この第２実施例では、図３の（Ａ）に示す
ように、ライン電極11上に形成される誘電体膜を、シリ
コン酸化膜12−１と、シリコンナイトライド膜12−２の
２層構造膜で形成する。これらの膜は第１実施例におけ
る誘電体膜の製造工程と同様に、ＣＶＤ法等により成膜
される。シリコン酸化膜12−１の膜厚は１〜２ミクロン
でよい。またシリコンナイトライド膜12−２の膜厚は0.
1 〜0.2 ミクロン程度で十分である。その他の製造工程
は第１実施例と同様なので、ここではその説明は省略す
る。なお、第２実施例においても第１実施例の誘電体膜
12と同様、シリコンナイトライド膜12−２の代わりにシ
リコンオキシナイトライド膜を用いてもよい。In the second embodiment, as shown in FIG. 3A, the dielectric film formed on the line electrode 11 is composed of a silicon oxide film 12-1 and a silicon nitride film 12-2. It is formed of a two-layer structure film. These films are formed by the CVD method or the like as in the manufacturing process of the dielectric film in the first embodiment. The thickness of the silicon oxide film 12-1 may be 1 to 2 μm. The thickness of the silicon nitride film 12-2 is 0.
About 1 to 0.2 micron is sufficient. Since the other manufacturing steps are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted here. The dielectric film of the first embodiment is also used in the second embodiment.
Similar to 12, a silicon oxynitride film may be used instead of the silicon nitride film 12-2.
【００２６】この第２実施例の特徴は、誘電体膜を構成
する応力の大きいシリコンナイトライド膜の膜厚を、第
１実施例に比べて薄くした事により、この応力により生
じる電荷発生制御素子全体にわたる反りを、第１実施例
に比べて小さくできる点である。The feature of this second embodiment is that the film thickness of the silicon nitride film, which constitutes the dielectric film and has a large stress, is made smaller than that of the first embodiment, so that the charge generation control element caused by this stress is produced. The total warpage can be made smaller than that in the first embodiment.
【００２７】次に第３実施例について説明する。第１及
び第２実施例においては、フィンガー電極14下のコロナ
放電用空間領域18を形成する為に、第１の絶縁膜13とし
てシリコン酸化膜等の無機材料膜を使用していたが、本
実施例においては第１の絶縁膜としてポリイミド膜，あ
るいはレジスト膜等の有機材料よりなる絶縁膜を使用す
ることを特徴とする。Next, a third embodiment will be described. In the first and second embodiments, an inorganic material film such as a silicon oxide film is used as the first insulating film 13 in order to form the space region 18 for corona discharge under the finger electrodes 14, but The embodiment is characterized in that a polyimide film or an insulating film made of an organic material such as a resist film is used as the first insulating film.
【００２８】図４の（Ａ）〜（Ｆ）に第３実施例の電荷
発生制御素子の断面構造、及びその製造工程を示す。第
１、あるいは第２実施例と同一部材には同一の符号を付
し、ここではそれらの製造プロセスフロー、あるいは構
成材料等の説明は省略する。図４の（Ｂ）におけるポリ
イミド等の有機材料よりなる第１の絶縁膜13′は、第１
実施例中の第２の絶縁膜15として用いているポリイミド
膜と同様、スピンコート法等により成膜される。この実
施例における第１の絶縁膜13′とフィンガー電極14上の
第２の絶縁膜15は、両方とも有機材料よりなるため、図
１あるいは図２の（Ｆ）と（Ｇ）に示す各工程は、本実
施例においては一工程となり、結局、図４の（Ｅ）に示
す工程の終了後、スクリーン電極16等をマスクにして、
ドライエッチング法、あるいはウェットエッチング法に
より、いずれも有機材料よりなる第２の絶縁膜15及び第
１の絶縁膜13′を一挙に選択的に除去すればよい事にな
る。これらの絶縁膜の除去工程が終了すると、空間部17
及びコロナ放電用空間領域18が一度に形成され、図４の
（Ｆ）に示すデバイス構造が完成する。その他の製造工
程は、第１あるいは第２実施例と同様であるため、ここ
ではその説明は省略する。FIGS. 4A to 4F show the sectional structure of the charge generation control element of the third embodiment and the manufacturing process thereof. The same members as those in the first or second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description of the manufacturing process flow or the constituent materials thereof will be omitted here. The first insulating film 13 'made of an organic material such as polyimide in FIG.
Similar to the polyimide film used as the second insulating film 15 in the embodiment, it is formed by spin coating or the like. Since the first insulating film 13 'and the second insulating film 15 on the finger electrodes 14 in this embodiment are both made of an organic material, the steps shown in FIGS. 1 or 2 (F) and (G) are performed. Is one step in this embodiment, and after all, after the step shown in FIG.
The second insulating film 15 and the first insulating film 13 'both of which are made of an organic material may be selectively removed all at once by the dry etching method or the wet etching method. When the step of removing these insulating films is completed, the space 17
And the space region 18 for corona discharge is formed at one time, and the device structure shown in FIG. 4F is completed. The other manufacturing steps are the same as those in the first or second embodiment, and therefore the description thereof is omitted here.
【００２９】第３実施例の場合、誘電体膜としては、第
１実施例の様なシリコンナイトライド膜、あるいはシリ
コンオキシナイトライド膜よりなる単層膜、あるいは第
２実施例と共に、図４においても図示しているように、
２層構造膜12−１, 12−２で構成する他に、ポリイミド
膜，あるいはレジスト膜等の有機材料膜と良好なエッチ
ングの選択比を有する、シリコン酸化膜等の単層無機材
料膜も十分用いることができる。In the case of the third embodiment, as the dielectric film, a silicon nitride film as in the first embodiment, a single layer film made of a silicon oxynitride film, or a second embodiment together with FIG. 4 is used. As also shown,
In addition to the two-layer structure films 12-1 and 12-2, a single-layer inorganic material film such as a silicon oxide film having a good etching selection ratio to an organic material film such as a polyimide film or a resist film is also sufficient. Can be used.
【００３０】第３実施例の効果としては、上記のよう
に、第１あるいは第２実施例と比較して、電荷発生制御
素子の形成工程が簡略化出来る点があげられる。As an effect of the third embodiment, as described above, the step of forming the charge generation control element can be simplified as compared with the first or second embodiment.
【００３１】次に、第４実施例の電荷発生制御素子の構
成及びその製造方法を、図５に示す製造工程図に基づい
て説明する。なお図５において、図２〜図４に示した各
実施例と同一又は対応する部材には同一符号を付して示
している。図５の（Ａ）において、10はガラス（石英）
等よりなる絶縁基板であり、この基板10上にライン電極
11をパターニング形成する。ライン電極11は、例えばス
パッタ法あるいは真空蒸着等の製造プロセスにより形成
される。ライン電極11を成膜、パターニング形成した
後、シリコン酸化膜12−１，シリコンナイトライド膜12
−２よりなる２層誘電体膜（あるいはシリコンナイトラ
イド等の単層誘電体膜）を、ＣＶＤ法等により形成す
る。各々の膜厚については第１あるいは第２実施例と同
様である。Next, the structure of the charge generation control element of the fourth embodiment and the manufacturing method thereof will be described with reference to the manufacturing process chart shown in FIG. Note that, in FIG. 5, members that are the same as or correspond to the respective embodiments shown in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 5A, 10 is glass (quartz)
It is an insulating substrate consisting of, etc., and line electrodes are formed on this substrate 10.
11 is formed by patterning. The line electrode 11 is formed by a manufacturing process such as a sputtering method or vacuum deposition. After forming and patterning the line electrode 11, the silicon oxide film 12-1 and the silicon nitride film 12 are formed.
A two-layer dielectric film (or a single-layer dielectric film such as silicon nitride) of -2 is formed by the CVD method or the like. Each film thickness is the same as in the first or second embodiment.
【００３２】続いて、図５の（Ｂ）に示すように、シリ
コンナイトライド膜12−２上にシリコン酸化膜からなる
第１の絶縁膜13を第２実施例と同様に、ＣＶＤ法、ある
いはスピンコート法等により成膜する。その後、図５の
（Ｃ）に示すように、最終的にフィンガー電極下のコロ
ナ放電用空間領域となる領域上の第１の絶縁膜13の表面
に、ホトリソグラフィー法によりレジスト膜21の開口部
21ａを形成する。そして、このレジスト膜21をマスクに
してウェットエッチング法により、第１の絶縁膜13のみ
を選択的に除去する。Then, as shown in FIG. 5B, a first insulating film 13 made of a silicon oxide film is formed on the silicon nitride film 12-2 by the CVD method or the same as in the second embodiment. A film is formed by a spin coating method or the like. After that, as shown in FIG. 5C, the opening of the resist film 21 is formed on the surface of the first insulating film 13 on the region which finally becomes the space region for corona discharge under the finger electrodes by the photolithography method.
21a is formed. Then, using the resist film 21 as a mask, only the first insulating film 13 is selectively removed by a wet etching method.
【００３３】その後、図５の（Ｄ）に示すように、ポリ
イミド，あるいはレジスト等よりなる有機材料膜22を、
スピンコート法等により平坦的に形成し、続いて有機材
料膜22をドライエッチング法等によりエッチバックする
事により、図５の（Ｅ）に示すようなデバイスの断面形
態が得られる。引き続いて、図５の（Ｆ）に示すよう
に、第１の絶縁膜13及び有機材料膜22の表面上に、フィ
ンガー電極となる金属膜を、スパッタ法あるいは真空蒸
着等により成膜する。次いで、ホトリソグラフィー法と
エッチング法のプロセスにより、フィンガー電極14をパ
ターニング形成する。フィンガー電極14の材料としては
モリブデン，チタンなどが望ましい。After that, as shown in FIG. 5D, an organic material film 22 made of polyimide, resist or the like is formed.
By forming it flat by a spin coating method or the like and then etching back the organic material film 22 by a dry etching method or the like, a cross-sectional shape of the device as shown in FIG. 5E can be obtained. Subsequently, as shown in FIG. 5F, a metal film to be a finger electrode is formed on the surfaces of the first insulating film 13 and the organic material film 22 by a sputtering method or vacuum deposition. Then, the finger electrodes 14 are patterned by a photolithography method and an etching method. The material of the finger electrodes 14 is preferably molybdenum, titanium or the like.
【００３４】次に図５の（Ｇ）に示すように、フィンガ
ー電極14上にスピンコート法などを用いて、第２の絶縁
膜15を形成する。この絶縁膜15の材料としては、第１〜
第３実施例と同じく、レジスト膜，あるいはポリイミド
膜などが適当である。そして、この絶縁膜15の膜厚も第
１実施例と同様である。その後、図５の（Ｈ）に示すよ
うに、第１〜第３実施例と同じく、第２の絶縁膜15上に
スパッタ法あるいは真空蒸着法などを用いて、チタン，
チタンナイトライド，もしくはモリブデン等の金属膜を
成膜し、続いてホトリソグラフィー法、更にウェットあ
るいはドライエッチング法を実施し、スクリーン電極16
をパターニング形成する。最後に、図５の（Ｉ）に示す
ように、スクリーン電極16等をマスクとして、酸素プラ
ズマを用いたドライエッチング法、もしくは薬液中のウ
ェットエッチング法により第２の絶縁膜15及び有機材料
膜22のみを選択的に除去し、スクリーン穴16ａ下の空間
17及びコロナ放電用空間領域18を形成する。Next, as shown in FIG. 5G, a second insulating film 15 is formed on the finger electrodes 14 by a spin coating method or the like. The material of this insulating film 15 is
As in the third embodiment, a resist film or a polyimide film is suitable. The film thickness of this insulating film 15 is similar to that of the first embodiment. Then, as shown in FIG. 5H, titanium is deposited on the second insulating film 15 by sputtering or vacuum deposition, as in the first to third embodiments.
A film of metal such as titanium nitride or molybdenum is formed, followed by photolithography, and then wet or dry etching to form a screen electrode 16
Is patterned. Finally, as shown in FIG. 5I, the second insulating film 15 and the organic material film 22 are formed by a dry etching method using oxygen plasma or a wet etching method in a chemical solution using the screen electrode 16 and the like as a mask. Selectively remove only the space below the screen hole 16a
17 and a corona discharge space region 18 are formed.
【００３５】第４実施例の効果としては、第３実施例と
同様、最終工程においてポリイミド等の有機材料膜から
なる第２の絶縁膜15及び有機材料膜22を除去するのみで
よく、第１、第２実施例に比較して、フィンガー電極の
材料の選択幅が広くなる事があげられる。更に第３実施
例と比較して、第１の絶縁膜13が無機材料よりなるた
め、デバイスの信頼性が向上する事が挙げられる。As with the third embodiment, the effect of the fourth embodiment is to remove only the second insulating film 15 and the organic material film 22 made of an organic material film such as polyimide in the final step. As compared with the second embodiment, the selection range of the material of the finger electrodes is widened. Furthermore, as compared with the third embodiment, the first insulating film 13 is made of an inorganic material, so that the reliability of the device is improved.
【００３６】上記第１〜第４実施例においては、図２〜
図５のデバイス断面構造図で示したようにスクリーン電
極16のスクリーン穴16ａは、一個となっているものを示
したが、もちろん図２〜図５におけるフィンガー電極14
と同様に、スクリーン電極の平面構造をマルチホール構
造としても良い。なお、図６の（Ａ）に、従来の一般的
なフィンガー電極105 の平面形状を示し、図６の（Ｂ）
及び（Ｃ）には、本発明におけるフィンガー電極14の構
成例を示す。In the above-mentioned first to fourth embodiments, FIG.
As shown in the device sectional structure view of FIG. 5, the screen electrode 16 has a single screen hole 16a, but of course, the finger electrode 14 in FIGS.
Similarly to the above, the plane structure of the screen electrode may be a multi-hole structure. Note that FIG. 6A shows a plan view of a conventional general finger electrode 105, and FIG.
7A and 7B show a configuration example of the finger electrode 14 in the present invention.
【００３７】また、断面構造的にスクリーン電極16とフ
ィンガー電極14間に第２のスクリーン電極を有する電荷
発生制御素子においても、本発明に係る構成は適用可能
である。第２のスクリーン電極を有する電荷発生制御素
子は、ダブルスクリーン構造素子とも呼ばれ、２つのス
クリーン電極間に印加する電位によって電荷のオンオフ
を制御できる電荷発生制御素子であるが、この素子も基
本構成は従来例の電荷発生制御素子と同様であり、本発
明に係る電荷発生部の構成の適用は可能である。図７
に、本発明に係る電荷発生部の構成を、ダブルスクリー
ン構造の電荷発生制御素子に適用した場合の、電荷発生
制御素子の断面構造を示す。図７において、31はスクリ
ーン電極16とフィンガー電極14の間に設けられた第２の
スクリーン電極である。その他の構成は、第１実施例の
電荷発生制御素子の構成と同一であるので、その説明は
省略する。また第２のスクリーン電極31もマルチホール
化が可能である。この第２のスクリーン電極31を設けた
電荷発生制御素子における従来例との作用効果の差異
は、第１〜第４実施例と同様であり、その説明は省略す
る。Further, the structure according to the present invention can be applied to a charge generation control element having a second screen electrode between the screen electrode 16 and the finger electrode 14 in a sectional structure. The charge generation control element having the second screen electrode is also called a double screen structure element and is a charge generation control element capable of controlling on / off of charges by a potential applied between two screen electrodes. This element also has a basic configuration. Is similar to the charge generation control element of the conventional example, and the configuration of the charge generation section according to the present invention can be applied. Figure 7
2 shows a cross-sectional structure of the charge generation control element when the structure of the charge generation section according to the present invention is applied to the charge generation control element having the double screen structure. In FIG. 7, 31 is a second screen electrode provided between the screen electrode 16 and the finger electrode 14. The rest of the configuration is the same as the configuration of the charge generation control element of the first embodiment, so its explanation is omitted. Further, the second screen electrode 31 can also have a multi-hole structure. The difference in action and effect from the conventional example in the charge generation control element provided with the second screen electrode 31 is the same as in the first to fourth examples, and the description thereof will be omitted.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、従来の静電像形成装置に比較し
て、より多量の電荷が最小放電開始電圧程度の駆動電圧
で発生可能となる。これは、従来例の装置と同一の電荷
量でよい場合は、従来の装置のコロナ発生に必要な駆動
電圧よりも小さい駆動電圧で十分であることを意味す
る。あるいは本発明においては、コロナ発生の駆動電圧
を従来例の電圧と等しくした場合は、従来の素子と同一
の制御電圧において、より多量の電荷量のオン・オフ制
御が可能となるため、コロナ制御電圧の幅を従来の装置
に比べて低減可能となり、結局、静電像形成装置の放電
電圧あるいは駆動電圧の低電圧化が達成可能となる。As described above, according to the present invention, as compared with the conventional electrostatic image forming apparatus, a larger amount of electric charge is generated at the driving voltage of about the minimum discharge start voltage according to the present invention. It will be possible. This means that if the same charge amount as that of the conventional device is sufficient, a drive voltage smaller than the drive voltage required for corona generation in the conventional device is sufficient. Alternatively, in the present invention, when the drive voltage for corona generation is made equal to the voltage of the conventional example, a larger amount of charge can be turned on / off at the same control voltage as that of the conventional element, so that the corona control can be performed. The width of the voltage can be reduced as compared with the conventional device, and eventually the discharge voltage or the drive voltage of the electrostatic image forming device can be reduced.
【００３９】また、従来のデバイス構造ではフィンガー
電極の直径Ｒが約20ミクロン以下になるとコロナ発生電
圧が上昇するが、本発明によれば駆動電圧の上昇を来す
ことなく、20ミクロン以下の微小なサイズを有するデバ
イスが実現可能となり、従来例と比較してより高解像度
を有する静電像形成装置を実現できる効果を有する。Further, in the conventional device structure, when the diameter R of the finger electrode is about 20 microns or less, the corona generation voltage rises. According to the present invention, however, the driving voltage does not rise, and the corona generation voltage is 20 microns or less. A device having various sizes can be realized, and an electrostatic image forming apparatus having higher resolution can be realized as compared with the conventional example.
【００４０】なお各請求項毎の発明の効果を列挙する
と、請求項１〜６記載の発明は、電荷発生制御素子の低
電圧駆動が可能となる効果を有し、請求項７〜11記載の
発明は、更に電荷発生制御素子の各構成部材の材料ある
いはその寸法を規定し、更に良好な低電圧駆動を行わせ
ると共に、製造の容易化を計ることができる。また請求
項12記載の発明によれば、上記特徴をもつ電荷発生制御
素子を容易に効率的に製造することができる。When the effects of the invention of each claim are enumerated, the inventions of claims 1 to 6 have the effect that the charge generation control element can be driven at a low voltage. According to the invention, the material of each constituent member of the charge generation control element or the dimension thereof can be defined, and more favorable low voltage driving can be performed, and the manufacturing can be facilitated. According to the invention of claim 12, the charge generation control element having the above characteristics can be easily and efficiently manufactured.
【図１】本発明に係る静電像形成装置における電荷発生
制御素子の電荷発生部の基本的な構成を示す概念図であ
る。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a charge generation section of a charge generation control element in an electrostatic image forming apparatus according to the present invention.
【図２】本発明の具体的な第１実施例の電荷発生制御素
子の構成及び製造方法を示す製造工程図である。FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing the configuration and manufacturing method of the charge generation control element according to the first specific example of the present invention.
【図３】本発明の第２実施例の電荷発生制御素子の構成
及び製造方法を示す製造工程図である。FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing the configuration and manufacturing method of the charge generation control element according to the second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例の電荷発生制御素子の構成
及び製造方法を示す製造工程図である。FIG. 4 is a manufacturing process diagram showing a configuration and a manufacturing method of a charge generation control element according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施例の電荷発生制御素子の構成
及び製造方法を示す製造工程図である。FIG. 5 is a manufacturing process diagram showing a configuration and a manufacturing method of a charge generation control element according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】従来及び本発明におけるフィンガー電極の平面
形状例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a planar shape of a finger electrode according to the related art and the present invention.
【図７】本発明の更に他の実施例の電荷発生制御素子の
構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a charge generation control element according to still another embodiment of the present invention.
【図８】従来の静電像形成装置の電荷発生制御素子の構
成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a charge generation control element of a conventional electrostatic image forming apparatus.
【図９】パッシェン法則を説明するための説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining Paschen's law.
【図10】放電開始電圧ＶS とｐ．Ｌ積との関係を示す図
である。FIG. 10 shows the discharge start voltage V S and p. It is a figure which shows the relationship with L product.
【図11】図８に示した電荷発生制御素子におけるコロナ
発生部の拡大図である。11 is an enlarged view of a corona generating portion in the charge generation control element shown in FIG.
１ ライン電極 ２ 誘電体膜 ３ フィンガー電極 ４ 空間的間隙 ５ フィンガー穴 ６ コロナ放電領域 10 絶縁基板 11 ライン電極 12 誘電体膜 12−１ シリコン酸化膜 12−２ シリコンナイトライド膜 13 第１の絶縁膜 14 フィンガー電極 15 第２の絶縁膜 16 スクリーン電極 16ａ スクリーン穴 17 空間部 18 コロナ放電用空間領域 21 レジスト膜 21ａ 開口部 22 有機材料膜 31 第２スクリーン電極 1 line electrode 2 dielectric film 3 finger electrode 4 spatial gap 5 finger hole 6 corona discharge region 10 insulating substrate 11 line electrode 12 dielectric film 12-1 silicon oxide film 12-2 silicon nitride film 13 first insulating film 14 Finger electrode 15 Second insulating film 16 Screen electrode 16a Screen hole 17 Space 18 Corona discharge space 21 Resist film 21a Opening 22 Organic material film 31 Second screen electrode
Claims (12)
成された誘電体膜と、該誘電体膜の前記ライン電極とは
反対側に形成された、中心部に電荷生成用の孔部を有す
るフィンガー電極と、該フィンガー電極の前記誘電体膜
とは反対側の表面に形成された、中心部に電荷を通過さ
せる孔部を有する絶縁膜と、該絶縁膜の他の表面に形成
された、中心部に電荷流出用の孔部を有するスクリーン
電極とからなる電荷発生制御素子を備えた静電像形成装
置において、前記電荷発生制御素子は、前記誘電体膜の
表面と前記フィンガー電極の表面とを離間し、その間の
少なくとも一部に空間的間隙を備えていることを特徴と
する静電像形成装置。1. A line electrode, a dielectric film formed on the surface of the line electrode, and a hole for charge generation in the central part formed on the opposite side of the dielectric film from the line electrode. A finger electrode, an insulating film formed on the surface of the finger electrode on the side opposite to the dielectric film, and an insulating film having a hole for allowing charges to pass through in the center, and formed on the other surface of the insulating film. In the electrostatic image forming apparatus provided with a charge generation control element consisting of a screen electrode having a hole for discharging charge in the central portion, the charge generation control element is a surface of the dielectric film and a surface of the finger electrode. An electrostatic image forming apparatus characterized in that a space is provided in at least a part of the space.
とフィンガー電極の表面との離間距離は、離間間隙に存
在する気体の種類とその圧力で定まるパッシェン法則よ
り得られる最小放電開始電圧に対応した長さであること
を特徴とする請求項１記載の静電像形成装置。2. The distance between the surface of the dielectric film of the charge generation control element and the surface of the finger electrode is set to a minimum discharge inception voltage obtained from Paschen's law which is determined by the type of gas present in the separation gap and its pressure. The electrostatic image forming apparatus according to claim 1, wherein the electrostatic image forming apparatus has a corresponding length.
は、複数の孔部を有していることを特徴とする請求項１
又は２記載の静電像形成装置。3. The finger electrode of the charge generation control element has a plurality of holes.
Or the electrostatic image forming apparatus according to 2.
は、複数の孔部を有していることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１項に記載の静電像形成装置。4. The screen electrode of the charge generation control element has a plurality of holes.
The electrostatic image forming apparatus according to any one of 1 to 3.
極とスクリーン電極の間に第２のスクリーン電極を備え
ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
記載の静電像形成装置。5. The electrostatic image according to claim 1, wherein the charge generation control element includes a second screen electrode between the finger electrode and the screen electrode. Forming equipment.
ン電極は、複数の孔部を有していることを特徴とする請
求項５記載の静電像形成装置。6. The electrostatic image forming apparatus according to claim 5, wherein the second screen electrode of the charge generation control element has a plurality of holes.
リコン酸化膜，シリコンナイトライド膜，シリコンオキ
シナイトライド膜のいずれか一つの単層の無機材料膜で
構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か１項に記載の静電像形成装置。7. The dielectric film of the charge generation control element is composed of a single-layer inorganic material film of any one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxynitride film. The electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6.
リコン酸化膜とその上部に形成されたシリコンナイトラ
イド膜、もしくはシリコン酸化膜とその上部に形成され
たシリコンオキシナイトライド膜よりなる複層の無機材
料膜で構成されていることを特徴とする請求項１〜６の
いずれか１項に記載の静電像形成装置。8. The dielectric film of the charge generation control element comprises a silicon oxide film and a silicon nitride film formed on the silicon oxide film or a silicon oxide film and a silicon oxynitride film formed on the silicon oxide film. 7. The electrostatic image forming apparatus according to claim 1, wherein the electrostatic image forming apparatus comprises a layer of an inorganic material film.
は、0.5 〜2.0 ミクロンの範囲であることを特徴とする
請求項７又は８記載の静電像形成装置。9. The electrostatic image forming apparatus according to claim 7, wherein the film thickness of the dielectric film of the charge generation control element is in the range of 0.5 to 2.0 μm.
は、モリブデン又はチタンで形成されていることを特徴
とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の静電像形成
装置。10. The electrostatic image forming apparatus according to claim 1, wherein the finger electrodes of the charge generation control element are made of molybdenum or titanium.
イミドあるいはレジストよりなる有機材料膜で構成され
ていることを特徴とする請求項１〜10のいずれか１項に
記載の静電像形成装置。11. The electrostatic image formation according to claim 1, wherein the insulating film of the charge generation control element is formed of an organic material film made of polyimide or resist. apparatus.
電像形成装置の製造方法において、電荷発生制御素子の
絶縁膜中に形成される孔部及び誘電体膜表面とフィンガ
ー電極表面の間に形成される空間的間隙を、スクリーン
電極の形成後に形成することを特徴とする静電像形成装
置の製造方法。12. The method for manufacturing an electrostatic image forming apparatus according to claim 1, wherein holes formed in an insulating film of a charge generation control element, a dielectric film surface, and a finger electrode. A method for manufacturing an electrostatic image forming apparatus, wherein a spatial gap formed between surfaces is formed after forming a screen electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15638294A JPH081989A (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Electrostatic image-forming apparatus and production of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15638294A JPH081989A (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Electrostatic image-forming apparatus and production of the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081989A true JPH081989A (en) | 1996-01-09 |
Family
ID=15626537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15638294A Withdrawn JPH081989A (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Electrostatic image-forming apparatus and production of the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081989A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010516514A (en) * | 2007-01-29 | 2010-05-20 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | Apparatus for electrostatic imaging |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP15638294A patent/JPH081989A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010516514A (en) * | 2007-01-29 | 2010-05-20 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | Apparatus for electrostatic imaging |
| JP4824113B2 (en) * | 2007-01-29 | 2011-11-30 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | Apparatus for electrostatic imaging |
| EP2108138B1 (en) * | 2007-01-29 | 2020-02-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Apparatus for electrostatic imaging |
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