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JPH0820126A - Electrostatic image making apparatus - Google Patents

Electrostatic image making apparatus

Info

Publication number
JPH0820126A
JPH0820126A JP17621194A JP17621194A JPH0820126A JP H0820126 A JPH0820126 A JP H0820126A JP 17621194 A JP17621194 A JP 17621194A JP 17621194 A JP17621194 A JP 17621194A JP H0820126 A JPH0820126 A JP H0820126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
charge generation
generation control
charge
finger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP17621194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Matsumoto
一哉 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP17621194A priority Critical patent/JPH0820126A/en
Publication of JPH0820126A publication Critical patent/JPH0820126A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an electrostatic image making apparatus in which a charge generation control element is made by utilizing a principle of electron discharge from the surface of a ferroelectric substance the to constitute a control element for charge generation and driving voltage can be reduced remarkably. CONSTITUTION:A charge generation control element is composed of a line electrode 2 formed on an insulating substrate 1, the first insulating film 3 formed on part of the surface of the line electrode 2, ferroelectric films 4 formed on part of the line electrode 2 and on the surface of the first insulating film 3, a finger electrode 5 which is formed on the surface of the ferroelectric film 4 and has a finger hole 5a in the middle, the second insulating film 6 which is formed on the surface of the finger electrode 5 and has a hole part 6a in the middle, and a screen electrode 7 which is formed on the surface of the insulating film 6 and has a screen hole 7a in the middle. An electrostatic image making apparatus is composed with the use of the charge generation control element.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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10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. 10 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10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 に向けて加速され、ドラム11
0 にデポジッションし電荷潜像を形成する。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 accelerated toward the drum 110, which is a dielectric recording medium, and the drum 11
Deposit to 0 to form a latent charge image. On the contrary, 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11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. 11 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12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12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. 12 is a graph showing the relationship between the voltage V S at which corona discharge starts 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. 12, 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】以上の説明により、図10に示した従来の構
造の、コロナ放電を利用した電荷発生制御素子において
は、コロナ放電による電荷生成の為には少なくとも最小
放電開始電圧Vsmin以上の駆動電圧が必要であることが
わかる。更にパッシェン法則により、このコロナ放電の
ための駆動電圧は、通常の動作雰囲気である、気体が空
気で大気圧動作の条件下では約330 V以上となり、コロ
ナ放電用の駆動には高耐圧特性を有する特殊な駆動回路
が必要となり、結局、駆動回路が高価格となるという問
題点が存在していた。
As described above, in the charge generation control element using the corona discharge having the conventional structure shown in FIG. 10, the drive voltage of at least the minimum discharge start voltage V smin is required for the charge generation by the corona discharge. It turns out that is necessary. Furthermore, according to Paschen's law, the driving voltage for this corona discharge is about 330 V or more under the normal operating atmosphere, where the gas is air and atmospheric pressure operation, and high withstand voltage characteristics are required for driving corona discharge. There is a problem that a special drive circuit is required, and the drive circuit eventually becomes expensive.

【0009】本発明は、従来のコロナ放電を利用し、誘
電性記録体上に静電荷による電荷潜像を、デポジッショ
ンさせる原理により形成する静電像形成装置における上
記問題点を解消するためになされたもので、従来のコロ
ナ放電を利用する方式に比べ、電荷発生のための駆動電
圧が大幅に低減できる、新たな電荷発生原理による電荷
発生制御素子を用いた静電像形成装置を提供することを
目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems in an electrostatic image forming apparatus which forms a charge latent image by electrostatic charges on a dielectric recording body by utilizing the conventional corona discharge. Provided is an electrostatic image forming apparatus using a charge generation control element based on a new charge generation principle, which can drastically reduce a driving voltage for charge generation as compared with a conventional method using corona discharge. The purpose is to

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本願請求項1記載の発明は、絶縁体上に形成された
ライン電極と、該ライン電極の表面に形成された固体強
誘電体膜と、該固体強誘電体膜の表面に形成され、中心
部に電荷発生用の孔部を有するフィンガー電極と、該フ
ィンガー電極表面に、中心部に電荷を通過せしめる孔部
を有する固体絶縁体膜を介して形成された、中心部に電
荷制御用の孔部を有するスクリーン電極とからなる電荷
発生制御素子を用いて静電像形成装置を構成するもので
ある。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present application provides a line electrode formed on an insulator, and a solid ferroelectric substance formed on the surface of the line electrode. A film, a finger electrode formed on the surface of the solid ferroelectric film and having a hole for charge generation in the center, and a solid insulator having a hole in the center of the finger electrode for allowing charges to pass therethrough. The electrostatic image forming apparatus is configured by using a charge generation control element including a screen electrode having a hole for charge control in the central portion formed through a film.

【0011】請求項2記載の発明は、前記請求項1記載
の静電像形成装置における電荷発生制御素子のフィンガ
ー電極の孔部を複数個形成することを特徴とするもので
ある。
The invention according to claim 2 is characterized in that a plurality of hole portions of the finger electrodes of the charge generation control element in the electrostatic image forming apparatus according to claim 1 are formed.

【0012】請求項3記載の発明は、前記請求項1又は
2記載の静電像形成装置における電荷発生制御素子のス
クリーン電極の孔部を複数個形成することを特徴とする
ものである。
The invention according to claim 3 is characterized in that a plurality of hole portions of the screen electrode of the charge generation control element in the electrostatic image forming apparatus according to claim 1 or 2 are formed.

【0013】請求項4記載の発明は、前記請求項1〜3
のいずれか1項に記載の静電像形成装置において、電荷
発生制御素子のフィンガー電極とスクリーン電極の間
に、中心部に電荷を通過せしめる孔部を有する第2のス
クリーン電極を備えていることを特徴とするものであ
る。
The invention according to claim 4 is the same as claims 1 to 3.
2. The electrostatic image forming apparatus according to any one of 1 to 3, wherein a second screen electrode having a hole portion for allowing charges to pass through in a central portion is provided between the finger electrode of the charge generation control element and the screen electrode. It is characterized by.

【0014】請求項5記載の発明は、前記請求項4記載
の静電像形成装置において、電荷発生制御素子の第2の
スクリーン電極は、複数の孔部を有していることを特徴
とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the electrostatic image forming apparatus according to the fourth aspect, the second screen electrode of the charge generation control element has a plurality of holes. It is a thing.

【0015】請求項6記載の発明は、絶縁体上に形成さ
れたライン電極と、該ライン電極の表面に形成された固
体強誘電体膜と、該固体強誘電体膜の表面に形成され、
中心部に電荷発生用の孔部を有するフィンガー電極と、
該フィンガー電極表面に、中心部に電荷を通過せしめる
孔部を有する固体絶縁体膜を介して形成された、中心部
に電荷制御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、2次元状に多数個配列し、行方向
に配列された各電荷発生制御素子のライン電極を共通に
接続し、列方向に配列された各電荷発生制御素子のフィ
ンガー電極を共通に接続してなる電荷発生部を用いて静
電像形成装置を構成するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, a line electrode formed on an insulator, a solid ferroelectric film formed on the surface of the line electrode, and a solid ferroelectric film formed on the surface of the solid ferroelectric film,
A finger electrode having a hole for electric charge generation in the center,
A charge generation control element comprising a screen electrode having a hole for charge control in the center, which is formed on the surface of the finger electrode through a solid insulator film having a hole for allowing the charge to pass through in the center, A plurality of two-dimensionally arranged charge generation control elements arranged in the row direction are commonly connected to the line electrodes, and respective charge generation control elements arranged in the column direction are commonly connected to the finger electrodes. An electrostatic image forming apparatus is configured using the charge generation unit.

【0016】請求項7記載の発明は、絶縁体上に形成さ
れたライン電極と、該ライン電極の表面に形成された固
体強誘電体膜と、該固体強誘電体膜の表面に形成され、
中心部に電荷発生用の孔部を有するフィンガー電極と、
該フィンガー電極表面に、中心部に電荷を通過せしめる
孔部を有する固体絶縁体膜を介して形成された、中心部
に電荷制御用の孔部を有する第1のスクリーン電極と、
前記フィンガー電極と前記第1のスクリーン電極の間に
設けた、中心部に電荷を通過せしめる孔部を有する第2
のスクリーン電極とからなる電荷発生制御素子を、2次
元状に多数個配列し、行方向に配列された各電荷発生制
御素子のライン電極及びフィンガー電極をそれぞれ共通
に接続し、列方向に配列された各電荷発生制御素子の第
2のスクリーン電極を共通に接続してなる電荷発生部を
用いて静電像形成装置を構成するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, a line electrode formed on an insulator, a solid ferroelectric film formed on the surface of the line electrode, and a solid ferroelectric film formed on the surface of the solid ferroelectric film,
A finger electrode having a hole for electric charge generation in the center,
A first screen electrode having a hole for charge control in the center formed on a surface of the finger electrode via a solid insulator film having a hole for allowing the charge to pass therethrough;
A second hole provided between the finger electrode and the first screen electrode, the hole having a hole for allowing charges to pass therethrough
A plurality of charge generation control elements each including a screen electrode are arranged two-dimensionally, and the line electrodes and finger electrodes of the charge generation control elements arranged in the row direction are connected in common and arranged in the column direction. The electrostatic image forming apparatus is configured by using the charge generation unit formed by commonly connecting the second screen electrodes of the respective charge generation control elements.

【0017】請求項8記載の発明は、前記請求項6又は
7記載の静電像形成装置において、前記電荷発生部を駆
動するための周辺回路を備え、該周辺回路を構成する薄
膜トランジスタ群が前記電荷発生部と同一基板上に形成
されていることを特徴とするものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the electrostatic image forming apparatus according to the sixth or seventh aspect, a peripheral circuit for driving the charge generating section is provided, and the thin film transistor group constituting the peripheral circuit is the thin film transistor group. It is characterized in that it is formed on the same substrate as the charge generating portion.

【0018】その他、本発明に関して特徴とする手段を
列挙すると、次のとおりである。 (1)前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子は、フィンガー電
極の電荷発生用の孔部及びその近傍の領域以外のフィン
ガー電極とライン電極間に、絶縁膜を備えていることを
特徴とする。 (2)前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子の固体強誘電体膜
は、PZT,PLZT,Y1のいずれかで形成されてい
ることを特徴とする。 (3)上記(2)項において、固体強誘電体膜の膜厚が
1〜10ミクロンの範囲であることを特徴とする。 (4)前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子のライン電極は、
白金,金,金ーパラジウム,銀,あるいはパラジウム系
の金属のいずれかで形成した単層膜で構成されているこ
とを特徴とする。 (5)前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子のライン電極は、
白金,金,金ーパラジウム,銀,あるいはパラジウム系
の金属のいずれかで形成した上部膜と、アルミニウムで
形成した下部膜からなる複層膜で構成されていることを
特徴とする。 (6)前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子のフィンガー電極
は、白金,金,金ーパラジウム,銀,あるいはパラジウ
ム系の金属のいずれかで形成した単層膜で構成されてい
ることを特徴とする。 (7)前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子のフィンガー電極
は、白金,金,金ーパラジウム,銀,あるいはパラジウ
ム系の金属のいずれかで形成した下部膜と、アルミニウ
ム,モリブデン,あるいはチタンのいずれかで形成した
上部膜とからなる複層膜で構成されていることを特徴と
する。 (8)上記(4)〜(7)項において、フィンガー電極
あるいはライン電極の膜厚が約1ミクロンであることを
特徴とする。 (9)上記(1)項において、絶縁膜は酸化シリコンあ
るいは窒化シリコンで形成されていることを特徴とす
る。 (10)上記(9)項において、絶縁膜の膜厚が約2ミク
ロンであることを特徴とする。 (11)前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子の固体絶縁体膜
は、ポリイミドあるいはレジストよりなる有機材料で形
成されていることを特徴とする。 (12)上記(11)項において、固体絶縁体膜の膜厚が約
10〜100 ミクロンの範囲であることを特徴とする。 (13)前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子のスクリーン電極
あるいは第1のスクリーン電極は、モリブデン,あるい
はチタンで形成されていることを特徴とする。 (14)前記請求項4又は5記載の静電像形成装置におい
て、電荷発生制御素子の第2のスクリーン電極は、モリ
ブデン,あるいはチタンで形成されていることを特徴と
する。 (15)上記(13)及び(14)項において、スクリーン電
極あるいは第1のスクリーン電極及び第2のスクリーン
電極の膜厚が約1ミクロンであることを特徴とする。 (16)前記請求項6記載の静電像形成装置において、電
荷発生制御素子のライン電極及びフィンガー電極をAC
駆動し、スクリーン電極を一定電位にして、動作させる
ことを特徴とする。 (17)前記請求項7記載の静電像形成装置において、電
荷発生制御素子のライン電極及び第2のスクリーン電極
をAC駆動し、第1のスクリーン電極及びフィンガー電
極を一定電位にして、動作させることを特徴とする。 (18)前記請求項7記載の静電像形成装置において、電
荷発生制御素子のフィンガー電極及び第2のスクリーン
電極をAC駆動し、第1のスクリーン電極及びライン電
極を一定電位にして、動作させることを特徴とする。 (19)前記請求項6又は7記載の静電像形成装置におい
て、少なくとも動作時は雰囲気を一定状態に保持するこ
とを特徴とする。 (20)上記(19)項において、雰囲気はN2 ガス,ある
いはアルゴンと二酸化炭素の混合ガスであることを特徴
とする。 (21)前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電像
形成装置において、電荷発生制御素子の固体絶縁体膜中
に形成される孔部を、スクリーン電極の形成後に形成す
ることを特徴とする。 (22)前記請求項8記載の静電像形成装置において、周
辺回路を構成する薄膜トランジスタ群を形成した後、電
荷発生制御素子を形成することを特徴とする。
Other features of the present invention are listed below. (1) In the electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, the charge generation control element includes a finger electrode and a line other than a hole for charge generation of the finger electrode and a region in the vicinity thereof. An insulating film is provided between the electrodes. (2) In the electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, the solid ferroelectric film of the charge generation control element is formed of PZT, PLZT, or Y1. Is characterized by. (3) In the above item (2), the thickness of the solid ferroelectric film is in the range of 1 to 10 μm. (4) In the electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, the line electrode of the charge generation control element is
It is characterized by being composed of a single-layer film formed of platinum, gold, gold-palladium, silver, or a palladium-based metal. (5) In the electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, the line electrode of the charge generation control element is
It is characterized in that it is composed of a multi-layered film composed of an upper film formed of platinum, gold, gold-palladium, silver, or a palladium-based metal and a lower film formed of aluminum. (6) In the electrostatic image forming device according to any one of claims 1 to 5, the finger electrodes of the charge generation control element are made of platinum, gold, gold-palladium, silver, or a palladium-based metal. It is characterized in that it is composed of a single layer film formed in. (7) In the electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, the finger electrodes of the charge generation control element are platinum, gold, gold-palladium, silver, or a palladium-based metal. It is characterized in that it is composed of a multi-layered film composed of a lower film formed in 1 above and an upper film formed of any of aluminum, molybdenum, and titanium. (8) In the above items (4) to (7), the film thickness of the finger electrodes or line electrodes is about 1 micron. (9) In the above item (1), the insulating film is formed of silicon oxide or silicon nitride. (10) In the above item (9), the thickness of the insulating film is about 2 μm. (11) In the electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, the solid insulator film of the charge generation control element is formed of an organic material made of polyimide or resist. And (12) In the above item (11), the thickness of the solid insulator film is about
Characterized by a range of 10 to 100 microns. (13) In the electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, the screen electrode or the first screen electrode of the charge generation control element is formed of molybdenum or titanium. Characterize. (14) In the electrostatic image forming apparatus according to claim 4 or 5, the second screen electrode of the charge generation control element is made of molybdenum or titanium. (15) In the above items (13) and (14), the film thickness of the screen electrode or the first screen electrode and the second screen electrode is about 1 micron. (16) In the electrostatic image forming apparatus according to claim 6, the line electrodes and the finger electrodes of the charge generation control element are AC.
It is characterized in that the screen electrode is driven to operate at a constant potential. (17) In the electrostatic image forming apparatus according to claim 7, the line electrode and the second screen electrode of the charge generation control element are AC-driven, and the first screen electrode and the finger electrode are set to a constant potential to operate. It is characterized by (18) In the electrostatic image forming apparatus according to claim 7, the finger electrodes of the charge generation control element and the second screen electrode are AC-driven, and the first screen electrode and the line electrode are set to a constant potential to operate. It is characterized by (19) In the electrostatic image forming apparatus according to the sixth or seventh aspect, the atmosphere is kept constant at least during operation. (20) In the above item (19), the atmosphere is N 2 gas or a mixed gas of argon and carbon dioxide. (21) In the electrostatic image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, the hole formed in the solid insulator film of the charge generation control element is formed after the screen electrode is formed. Is characterized by. (22) In the electrostatic image forming apparatus according to the eighth aspect, the charge generation control element is formed after the thin film transistor group forming the peripheral circuit is formed.

【0019】[0019]

【作 用】本発明は、上記のように構成された強誘電体
からの電子放出を原理とする電荷発生制御素子を用いる
ものであるが、まず、この動作原理について説明する。
電子情報通信学会技報〔technical report of IEICE ED
93-146(1993-12 )pp. 81-88 〕において、“強誘電体
PZTセラミックからの電界電子放出”というタイトル
で、真空中への電子放出を強誘電体を用いて行う、と言
う趣旨の報告がなされている。図13の(A)は、この論
文中に示されているデバイスの断面構造である。201 は
格子状の平面形状を有する上部電極であり、白金(P
t)で形成され、電極厚さtは2000Åである。202 はP
ZTよりなる強誘電体セラミック膜であり、その厚さは
60ミクロンである。203 は下部電極であり、上部電極20
1 と同様に白金(Pt)で形成され、その厚さtは2000
Åである。204 は電子電流を検出するための電流プロー
ブであり、上部電極201 の上方の約10mmの所に位置して
いる。図13の(B)は、各電極に印加される駆動波形で
ある。下部電極203 は常時接地されており、グランド電
位となっている。上部電極201 は通常約100 V程度の正
電位が印加されているが、パルス的に−30より−300 V
程度の負電位が印加される。このような構成のデバイス
において、“残留ガスが窒素(N2 )雰囲気において、
0.5 torr以下の圧力条件下で、1パルス当たりの放出電
子電流密度値が、圧力によらず約13.1A/cm2 という一
定の良好な電流値が得られた”と上記論文中に記述され
ている。
[Operation] The present invention uses the charge generation control element based on the principle of electron emission from the ferroelectric substance constructed as described above. First, the principle of operation will be described.
IEICE Technical Report [technical report of IEICE ED
93-146 (1993-12) pp. 81-88], in the title of "field electron emission from ferroelectric PZT ceramics", it is meant that electron emission into a vacuum is performed using a ferroelectric substance. Has been reported. FIG. 13A is a sectional structure of the device shown in this paper. 201 is an upper electrode having a grid-like planar shape, which is formed of platinum (P
t), and the electrode thickness t is 2000Å. 202 is P
It is a ferroelectric ceramic film made of ZT and its thickness is
60 microns. 203 is a lower electrode and 20 is an upper electrode.
It is made of platinum (Pt) like 1 and its thickness t is 2000
It is Å. Reference numeral 204 denotes a current probe for detecting an electron current, which is located about 10 mm above the upper electrode 201. FIG. 13B shows a drive waveform applied to each electrode. The lower electrode 203 is always grounded and has a ground potential. The upper electrode 201 is normally applied with a positive potential of about 100 V, but it is pulsed from −30 to −300 V.
A degree of negative potential is applied. In a device having such a structure, “in a nitrogen (N 2 ) residual gas atmosphere,
Under a pressure condition of 0.5 torr or less, the emission electron current density value per pulse obtained a constant good current value of about 13.1 A / cm 2 regardless of pressure. ” There is.

【0020】そして、強誘電体よりの電子放出の原理に
ついては、“上部電極が正電位の状態において強誘電体
の表面に存在していた電子が、負のパルス電圧の印加に
より分極反転が生じた結果、非補償の分極電荷によって
表面に巨大な電界が誘起され、電極の金属やその縁の強
誘電体表面から真空中へ電子が放出される”との予測が
論文の著者らによって述べられている。また、強誘電体
の材料としては、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)や、
PZTにランタン(La)を添加したPLZT等があげ
られ、また電極材料としては白金の他に、金,金−パラ
ジウム,銀等が挙げられている。更に、日経マイクロデ
バイス1994年5月号pp.80-81には、強誘電体の電極材料
としてイリジウム系の金属が、強誘電体の信頼性、耐久
性の点から望ましい事が実験的に明らかとなったとの報
告がなされている。
The principle of electron emission from the ferroelectric substance is that "electrons existing on the surface of the ferroelectric substance in the state where the upper electrode is at a positive potential undergoes polarization reversal by application of a negative pulse voltage. As a result, a large electric field is induced on the surface by the uncompensated polarization charge, and electrons are emitted from the metal of the electrode and the ferroelectric surface of the edge into the vacuum. ” ing. Further, as the material of the ferroelectric substance, PZT (lead zirconate titanate),
PLZT in which lanthanum (La) is added to PZT and the like are listed, and as the electrode material, in addition to platinum, gold, gold-palladium, silver and the like are listed. Furthermore, in the Nikkei Microdevice May 1994 issue pp.80-81, it was experimentally revealed that an iridium-based metal is desirable as a ferroelectric electrode material in terms of the reliability and durability of the ferroelectric. Has been reported.

【0021】ところで、図10に示した従来の静電像形成
装置の電荷発生制御素子においては、スクリーン電極の
表面からドラムまでの距離は、約200 ミクロンとなって
いる。前出の論文では、0.5 torr以上の圧力では電子は
検出されていないが、上部電極から電流プローブまでの
距離を10mmより200 ミクロン程度まで近づければ、大気
圧中においても電子の検出が可能であり、また真空中と
大気中において強誘電体表面から空間中に放出される電
子に対する仕事関数差は同一であり、更に、強誘電体内
部の電界は厚さに反比例するから、上記論文に示されて
いるデバイスの強誘電体の60ミクロンという膜厚を、例
えば6ミクロンの膜厚まで薄膜化すれば、電子放出の為
の駆動電圧は数十V以下に低減可能となる。以上の知見
に基づいて、本件各請求項記載の発明は、上記のように
強誘電体薄膜を利用して静電像形成装置における電荷発
生制御素子を構成するものである。
By the way, in the charge generation control element of the conventional electrostatic image forming apparatus shown in FIG. 10, the distance from the surface of the screen electrode to the drum is about 200 microns. In the above paper, no electrons were detected at a pressure of 0.5 torr or more, but if the distance from the upper electrode to the current probe is closer than 10 mm to about 200 microns, it is possible to detect electrons even at atmospheric pressure. In addition, the work function difference for electrons emitted from the ferroelectric surface into space in vacuum and in air is the same, and the electric field inside the ferroelectric is inversely proportional to the thickness. If the ferroelectric film thickness of 60 μm of the existing device is reduced to, for example, 6 μm, the driving voltage for electron emission can be reduced to several tens of volts or less. On the basis of the above findings, the invention described in each claim of the present application constitutes the charge generation control element in the electrostatic image forming apparatus by utilizing the ferroelectric thin film as described above.

【0022】このように、強誘電体薄膜を用いた電荷発
生制御素子を採用することにより、パッシェン法則で予
測される最小放電開始電圧以上で電荷が生成可能となる
従来の電荷発生制御素子に比べて、大幅に低減された駆
動電圧で電荷が生成可能となる等の優れた作用を発揮す
ることができる。
As described above, by adopting the charge generation control element using the ferroelectric thin film, compared with the conventional charge generation control element capable of generating the charge at the minimum discharge start voltage or higher predicted by Paschen's law. As a result, it is possible to exert an excellent action such as generation of electric charges with a drastically reduced driving voltage.

【0023】[0023]

【実施例】次に、実施例について説明する。図1は、本
発明に係る静電像形成装置の第1実施例の電荷発生制御
素子のデバイス断面構造を示す図である。図1におい
て、1は石英(ガラス)からなる絶縁基板で、2は該基
板1上に形成された金属よりなるライン電極である。3
はシリコン酸化膜等で構成される第1の絶縁膜であり、
4はライン電極2の一部及び第1の絶縁膜3の上部に形
成した強誘電体薄膜である。5は金属よりなるフィンガ
ー電極で、中心部に電荷生成部となるフィンガー孔5a
を備えている。6はポリイミド等よりなる第2の絶縁膜
で、中心部に電荷通過用の孔部6aを備えている。7は
金属よりなるスクリーン電極で、中心部に電荷制御用の
スクリーン孔7aを備えている。上記第1の絶縁膜3
は、電荷生成部となるフィンガー孔5a及びその近傍以
外のフィンガー電極5とライン電極2の間に形成されて
おり、電気的に両電極間の絶縁を保つ、あるいは両電極
間の容量を低減するなどの役目を果たすものである。こ
の実施例においては、第1の絶縁膜3はライン電極2の
直上に形成したものを示しているが、この第1の絶縁膜
3は勿論フィンガー電極5の直下に形成してもよい。な
お、各絶縁膜、強誘電体薄膜及び各電極を構成する具体
的な材料あるいは膜厚等のパラメータについては、次の
第2実施例において、詳細に説明する。
EXAMPLES Next, examples will be described. FIG. 1 is a diagram showing a device cross-sectional structure of a charge generation control element of a first embodiment of an electrostatic image forming apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate made of quartz (glass), and 2 is a line electrode made of metal formed on the substrate 1. Three
Is a first insulating film composed of a silicon oxide film or the like,
Reference numeral 4 is a ferroelectric thin film formed on a part of the line electrode 2 and on the first insulating film 3. Reference numeral 5 is a finger electrode made of metal, and a finger hole 5a serving as a charge generating portion is formed in the central portion.
It has. Reference numeral 6 is a second insulating film made of polyimide or the like, and has a hole 6a for passing charges in the center. Reference numeral 7 denotes a screen electrode made of metal, which has a screen hole 7a for controlling charge in the central portion. The first insulating film 3
Is formed between the finger electrode 5 and the line electrode 2 other than the finger hole 5a which is the charge generation portion and the vicinity thereof, and electrically maintains insulation between both electrodes or reduces capacitance between both electrodes. It plays a role such as. In this embodiment, the first insulating film 3 is formed directly above the line electrode 2, but the first insulating film 3 may of course be formed directly below the finger electrode 5. Parameters such as specific materials or film thicknesses for forming each insulating film, ferroelectric thin film, and each electrode will be described in detail in the next second embodiment.

【0024】図2は、図1に示した構成の電荷発生制御
素子を複数個2次元的に配置した静電像形成装置の電荷
発生部の平面構成を示す図であり、各電荷発生制御素子
のライン電極は行(横)方向に線状に接続され、並行的
に形成されたライン電極線2i ,2i+1 を構成してい
る。一方、各電荷発生制御素子のフィンガー電極は列
(縦)方向に線状に接続され、前記ライン電極線2i
i+1 と斜めに交差する形態で並行的に形成されたフィ
ンガー電極線5j-1 ,5j ,5j+1 を構成している。断
面構造上、一番上部に位置するスクリーン電極7は、各
電荷発生制御素子に対して共通に全面的に形成されてい
る。そして、スクリーン孔7aがライン電極線2i ,2
i+1 とフィンガー電極線5j-1 ,5j ,5j+1 の交差す
る箇所に形成されており、スクリーン孔7aの下方にフ
ィンガー孔5aが形成されている。
FIG. 2 is a diagram showing a planar structure of a charge generation section of an electrostatic image forming apparatus in which a plurality of charge generation control elements having the structure shown in FIG. 1 are two-dimensionally arranged. Line electrodes are linearly connected in the row (horizontal) direction to form line electrode lines 2 i and 2 i + 1 formed in parallel. On the other hand, the finger electrodes of each charge generation control element are linearly connected in the column (vertical) direction, and the line electrode wires 2 i ,
The finger electrode lines 5 j-1 , 5 j , and 5 j + 1 are formed in parallel with each other so as to obliquely intersect with 2 i + 1 . The screen electrode 7 located at the top of the cross-sectional structure is formed over the entire surface in common for each charge generation control element. Then, the screen hole 7a has the line electrode wires 2 i , 2
It is formed at the intersection of i + 1 and the finger electrode wires 5 j-1 , 5 j , 5 j + 1 , and a finger hole 5a is formed below the screen hole 7a.

【0025】図3は、図1及び図2に示した静電像形成
装置を駆動するための各部の駆動波形を示す図である。
まず、静電像が形成されるドラムの電位VD に対して、
スクリーン電極電位VS はDC的に一定の負電位となっ
ている。一方、フィンガー電極には、レベルの異なる2
つの電位VFHとVFLがAC的に、あるいはパルス的に印
加される。ライン電極には、電荷を生成させる場合に
は、で示すように、レベルの異なる2つの電位VLH
LLがAC的に、もしくはパルス的に印加され、電荷を
生成させない場合には、で示すように、DC的な電位
が印加されるようになっている。各電位の高低関係は、
より正電位な順で示すと、VD ,VFH,VLH,VFL,V
LLとなっている。また、VFH>VS >VFLという電位に
ついての高低関係も存在する。
FIG. 3 is a diagram showing drive waveforms of respective parts for driving the electrostatic image forming apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
First, with respect to the potential V D of the drum on which the electrostatic image is formed,
The screen electrode potential V S is a constant negative potential in terms of DC. On the other hand, the finger electrodes have two different levels.
Two potentials V FH and V FL are applied AC-wise or pulse-wise. When electric charges are to be generated, two potentials V LH and V LL having different levels are applied to the line electrode in an AC or pulse manner, and when electric charges are not to be generated, As shown, a DC potential is applied. The relationship between the level of each potential is
In the order of more positive potential, V D , V FH , V LH , V FL , V
It is LL . In addition, there is a high-low relation with respect to the potential of V FH > V S > V FL .

【0026】次に、図2に示した電荷発生部の動作につ
いて説明する。まず、i行目の電荷発生制御素子のライ
ン電極が動作状態に入ると、図3においてで示される
AC電位がi番目のライン電極線2i に印加され、その
他のライン電極線には、図3においてで示されるVLL
の一定電位が印加されるか、あるいはフローティング状
態にされる。このような電位の印加状態にすることによ
り、ライン電極線2i上の各ライン電極2のフィンガー
孔5a中に電子が発生する。
Next, the operation of the charge generator shown in FIG. 2 will be described. First, when the line electrode of the charge generation control element in the i-th row enters the operating state, the AC potential shown in FIG. 3 is applied to the i-th line electrode wire 2 i , and the other line electrode wires V LL indicated in 3
Is applied or a floating state is applied. By applying such a potential, electrons are generated in the finger holes 5a of each line electrode 2 on the line electrode line 2 i .

【0027】そして、i番目のライン電極線2i 上の各
ライン電極2が動作状態中に、順次各フィンガー電極が
選択される。すなわち、i番目のライン電極線2i 上の
j番目のスクリーン孔7aより電子を抽出したい場合
は、対応するj番目のフィンガー電極線5j に、スクリ
ーン電極電位VS よりも低い電位VFLを印加する。この
電位VFLの印加により、フィンガー孔5a内に発生した
電子は、フィンガー電極5より正電位が印加されたスク
リーン電極7の方向に移動し、スクリーン孔7aより抽
出される。
Then, the finger electrodes are sequentially selected while the line electrodes 2 on the i-th line electrode line 2 i are in the operating state. That is, when it is desired to extract electrons from the j-th screen hole 7a on the i-th line electrode line 2 i , a potential V FL lower than the screen electrode potential V S is applied to the corresponding j-th finger electrode line 5 j. Apply. By applying this potential V FL , the electrons generated in the finger holes 5 a move toward the screen electrode 7 to which a positive potential is applied from the finger electrodes 5 and are extracted from the screen holes 7 a.

【0028】逆に、電子をスクリーン孔7aより抽出し
たくない場合は、対応したフィンガー電極線は、電位V
FHを印加している他のフィンガー電極線と同じ状態を保
持すればよい。
On the contrary, when it is not desired to extract the electrons from the screen hole 7a, the corresponding finger electrode wire has the potential V
It suffices to maintain the same state as that of the other finger electrode wires to which FH is applied.

【0029】なお、電荷発生制御素子の動作は、通常は
大気中で行われるが、少なくとも素子の動作中は、雰囲
気を制御してやることにより、素子の信頼性、あるいは
耐久性の向上を図ることが可能となる。好適な雰囲気と
しては、例えば、窒素(N2)100 %、あるいは、アル
ゴン(90%)+二酸化炭素(10%)、などが挙げられ
る。
The operation of the charge generation control element is usually performed in the atmosphere, but the atmosphere can be controlled at least during the operation of the element to improve the reliability or durability of the element. It will be possible. Suitable atmospheres include, for example, 100% nitrogen (N 2 ) or argon (90%) + carbon dioxide (10%).

【0030】また、上記実施例では、フィンガー電極に
形成されるフィンガー孔は、図4の(A)に示すよう
に、単一の孔としたものを示したが、フィンガー孔は図
4の(B),(C)に示すように、複数個の孔からなる
マルチホール構造とすることもできる。フィンガー孔
を、このようにマルチホール構造とすることにより、発
生電荷量の向上を図ることができる。
Further, in the above embodiment, the finger holes formed in the finger electrode are shown as a single hole as shown in FIG. 4A, but the finger hole is shown in FIG. As shown in B) and (C), a multi-hole structure including a plurality of holes can be used. By forming the finger holes in such a multi-hole structure, the amount of generated charges can be improved.

【0031】次に、第2実施例及びその製造方法を図5
の製造工程図に基づいて説明する。第2実施例における
電荷発生制御素子を製造するには、まず図5の(A)に
示すように、石英(ガラス)等よりなる絶縁基板11を用
意し、該基板11上にライン電極12をパターニング形成す
る。ライン電極12の材料としては、白金の他に,金,金
ーパラジウム,銀,あるいはパラジウム系の金属などが
用いられる。また、このライン電極12は、下層をアルミ
ニウム等の低抵抗金属膜とし、その上部に白金,金,金
ーパラジウム,銀,あるいはパラジウム系の金属等の金
属膜を形成してなる複層金属膜構造で構成してもよい。
ライン電極12は、例えばスパッタ法あるいは真空蒸着法
などの製造プロセスにより、厚さ1ミクロン前後に形成
される。
Next, a second embodiment and its manufacturing method will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the manufacturing process chart of FIG. In order to manufacture the charge generation control element in the second embodiment, first, as shown in FIG. 5A, an insulating substrate 11 made of quartz (glass) or the like is prepared, and the line electrode 12 is provided on the substrate 11. Patterning is formed. As the material of the line electrode 12, gold, gold-palladium, silver, a palladium-based metal, or the like is used in addition to platinum. The line electrode 12 has a multi-layer metal film structure in which a lower layer is a low resistance metal film such as aluminum, and a metal film such as platinum, gold, gold-palladium, silver, or a palladium-based metal is formed on the lower layer. You may comprise.
The line electrode 12 is formed with a thickness of about 1 micron by a manufacturing process such as a sputtering method or a vacuum deposition method.

【0032】このようにライン電極12を成膜し、パター
ニング形成した後、シリコン酸化膜あるいはシリコンナ
イトライドよりなる第1の絶縁膜13を、プラズマCVD
(Plasma Chemical Vapor Deposition)などの製造工程
により形成する。この第1の絶縁膜13の膜厚は、電気的
な耐圧の観点から、2ミクロン程度で十分である。第1
の絶縁膜13を形成したのち、フィンガー孔が形成される
部分の第1の絶縁膜13を除去するために、ホトリソグラ
フィー法によりレジスト膜14をパターニング形成する。
After the line electrode 12 is formed and patterned as described above, the first insulating film 13 made of a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed by plasma CVD.
(Plasma Chemical Vapor Deposition) and other manufacturing processes. The thickness of the first insulating film 13 is about 2 μm from the viewpoint of electrical breakdown voltage. First
After the insulating film 13 is formed, a resist film 14 is patterned by photolithography in order to remove the first insulating film 13 in the portion where the finger holes are formed.

【0033】次に、レジスト膜14をマスクにして第1の
絶縁膜13を選択的に除去し、続いてレジスト膜14を除去
した後、図5の(B)に示すように、強誘電体膜15を成
膜する。強誘電体膜の材料としては、PZT(チタン酸
ジルコン酸鉛)や、PZTにランタン(La)を添加し
たPLZT、あるはY1と呼ばれるものなとが用いられ
る。この強誘電体膜は、有機金属CVD(MOCVD)
法などのプロセスにより成膜され、その膜厚は、電荷発
生のための駆動電圧を数十V以下に低減するために、1
〜10ミクロン程度に薄膜形成される。
Next, the first insulating film 13 is selectively removed by using the resist film 14 as a mask, and then the resist film 14 is removed. Then, as shown in FIG. The film 15 is formed. As the material of the ferroelectric film, PZT (lead zirconate titanate), PLZT obtained by adding lanthanum (La) to PZT, or what is called Y1 is used. This ferroelectric film is metalorganic CVD (MOCVD)
Film is formed by a process such as a method, and its film thickness is set to 1 in order to reduce the driving voltage for charge generation to several tens of volts or less.
A thin film is formed to about 10 microns.

【0034】次いで、強誘電体膜15上にフィンガー電極
膜16を形成する。フィンガー電極膜16の材料としては、
白金の他に,金,金ーパラジウム,銀,あるいはパラジ
ウム系の金属などが用いられる。また、このフィンガー
電極膜16は、上層をアルミニウム,モリブデンあるいは
チタンなどの低抵抗金属膜とし、その下部に白金,金,
金ーパラジウム,銀,あるいはパラジウム系の金属等の
金属膜を形成した複層金属膜構造としてもよい。このフ
ィンガー電極膜16は、例えばスパッタ法あるいは真空蒸
着法などの製造プロセスにより形成され、その膜厚は1
ミクロン前後である。
Next, the finger electrode film 16 is formed on the ferroelectric film 15. As a material of the finger electrode film 16,
In addition to platinum, gold, gold-palladium, silver, or palladium-based metal is used. Further, the finger electrode film 16 is made of a low resistance metal film such as aluminum, molybdenum or titanium as the upper layer, and platinum, gold,
A multi-layer metal film structure in which a metal film of gold-palladium, silver, or a palladium-based metal is formed may be used. The finger electrode film 16 is formed by a manufacturing process such as a sputtering method or a vacuum evaporation method, and has a film thickness of 1
It is around micron.

【0035】以上のようにしてフィンガー電極膜16を成
膜した後、フィンガー電極のパターニング形成のため
に、図5の(C)に示すように、ホトリソグラフィー法
によりレジスト膜17をパターニング形成する。そして、
レジスト膜17をマスクにして、不要な部分のフィンガー
電極膜16をドライエッチング、あるいはウェットエッチ
ング法により選択的に除去し、フィンガー電極16aを形
成する。
After the finger electrode film 16 is formed as described above, the resist film 17 is patterned by photolithography as shown in FIG. 5C for patterning the finger electrode. And
Using the resist film 17 as a mask, unnecessary portions of the finger electrode film 16 are selectively removed by dry etching or wet etching to form finger electrodes 16a.

【0036】次に、レジスト膜17の除去後、図5の
(D)に示すように、フィンガー電極16a上に、スピン
コート法などの塗布法により第2の絶縁膜18を形成す
る。この第2の絶縁膜18の材料としては、ポリイミドあ
るいはレジストなどが好適であり、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18上
にスパッタ法あるいは真空蒸着法などを用いて、モリブ
デン,チタン,チタンナイトライド,あるいはアルミニ
ウムなどの単層金属膜、もしくは、これらの材料よりな
る複層金属膜を成膜する。続いて、ホトリソグラフィー
法によりスクリーン電極をパターニングするためのレジ
ストパターン20を所望の領域に形成し、続いて、ドライ
エッチング法、あるいはウェットエッチング法を用い
て、スクリーン電極19aをパターニング形成する。この
スクリーン電極19aの膜厚は1ミクロン程度で十分であ
る。
Next, after removing the resist film 17, as shown in FIG. 5D, a second insulating film 18 is formed on the finger electrodes 16a by a coating method such as a spin coating method. Polyimide, resist, or the like is suitable as the material of the second insulating film 18, and the film thickness is 10 to 100.
The micron range is desirable. After that, a single-layer metal film such as molybdenum, titanium, titanium nitride, or aluminum, or a multi-layer metal film made of these materials is formed on the second insulating film 18 by using a sputtering method or a vacuum deposition method. Form a film. Then, a resist pattern 20 for patterning the screen electrode is formed in a desired region by a photolithography method, and then a screen electrode 19a is patterned by a dry etching method or a wet etching method. The film thickness of the screen electrode 19a is about 1 micron.

【0037】次いで、図5の(E)に示すように、スク
リーン電極19aなどをマスクとして、酸素プラズマを用
いたドライエッチング法、又は薬液中のウェットエッチ
ング法により、第2の絶縁膜18のみを選択的に除去し、
スクリーン孔19bの下方に電荷通過用の空間部18aを形
成する。これにより、第2実施例の電荷発生制御素子が
得られる。
Then, as shown in FIG. 5E, only the second insulating film 18 is formed by a dry etching method using oxygen plasma or a wet etching method in a chemical solution using the screen electrode 19a as a mask. Selectively remove,
A space 18a for passing charges is formed below the screen hole 19b. As a result, the charge generation control element of the second embodiment is obtained.

【0038】この第2実施例においては、フィンガー電
極16aとスクリーン電極19aのいずれもマルチホール構
造とすることにより、先に述べたように、発生電荷量の
向上を図ることができ、またスクリーン電極をマルチホ
ール構造とすることにより、シングルホール構造の孔の
直径に比べ、マルチホール構造の各孔の直径は小さくな
るため、ドラム方向に放出される電荷量を制御する制御
電圧を低下させることが可能となる。
In the second embodiment, both the finger electrodes 16a and the screen electrodes 19a have a multi-hole structure, so that the amount of generated charges can be improved and the screen electrodes can be improved. By adopting a multi-hole structure, the diameter of each hole of the multi-hole structure becomes smaller than the diameter of the hole of the single-hole structure, so that the control voltage for controlling the amount of charges discharged in the drum direction can be lowered. It will be possible.

【0039】次に、第3実施例について説明する。上記
第1及び第2実施例においては、スクリーン電極は1層
を設けた断面構成となっているが、断面構造的にスクリ
ーン電極とフィンガー電極との間に第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、放出電荷のオンオフを制御できる電荷発生制御素子
である。なお、この素子において、電荷発生のオンオフ
は、ライン電極とフィンガー電極により行われるように
なっている。
Next, a third embodiment will be described. In the above-mentioned first and second embodiments, the screen electrode has a cross-sectional structure in which one layer is provided. However, due to the cross-sectional structure, the charge generation control having the second screen electrode between the screen electrode and the finger electrode is performed. The structure according to the present invention can be applied to an element. 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 the emitted charge by a potential applied between the two screen electrodes. In this device, charge generation is turned on and off by the line electrodes and finger electrodes.

【0040】第3実施例は、上記のような第2のスクリ
ーン電極を有する電荷発生制御素子に本発明に係る構成
を適用したもので、図6は、第3実施例の電荷発生制御
素子の断面構造を示す図であり、図1に示した第1実施
例の電荷発生制御素子と同一又は対応する部材には同一
符号を付し、その説明を省略する。この実施例の電荷発
生制御素子が第1実施例と異なる点は、第1のスクリー
ン電極7とフィンガー電極5との間に第2のスクリーン
電極8を設けた点で、この第2のスクリーン電極8の平
面構造としては、シングルホール構造のものを示してい
るが、勿論マルチホール構造のものを用いることも可能
である。なお、第2のスクリーン電極8の構成材料及び
膜厚は、第1のスクリーン電極7の構成材料及び膜厚と
同一である。
In the third embodiment, the structure according to the present invention is applied to the charge generation control element having the second screen electrode as described above, and FIG. 6 shows the charge generation control element of the third embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure, the same or corresponding members as those of the charge generation control element of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The charge generation control element of this embodiment is different from that of the first embodiment in that a second screen electrode 8 is provided between the first screen electrode 7 and the finger electrode 5, and this second screen electrode is different. As the plane structure of No. 8, a single-hole structure is shown, but it is of course possible to use a multi-hole structure. The constituent material and the film thickness of the second screen electrode 8 are the same as the constituent material and the film thickness of the first screen electrode 7.

【0041】図7は、図6に示した電荷発生制御素子を
2次元的に配置して構成した第3実施例の電荷発生部の
平面構造を示している。各電荷発生制御素子のライン電
極及びその上部に形成されているフィンガー電極は、重
なった形態で、行(横)方向に線状に接続され、並行的
に形成されたライン電極線2i ,2i+1 、及びフィンガ
ー電極線5i ,5i+1 を構成している。一方、各電荷発
生制御素子の第2のスクリーン電極は列(縦)方向に線
状に接続され、前記ライン電極線2i ,2i+1、及びフ
ィンガー電極線5i ,5i+1 と斜めに交差する形態で並
行的に形成された第2のスクリーン電極線8j-1
j ,8j+1 を構成している。断面構造上、一番上部に
位置する第1のスクリーン電極7は、各電荷発生制御素
子に対して共通に全面的に形成されている。そして、第
1のスクリーン孔7aがフィンガー電極線5i ,5i+1
と第2のスクリーン電極線8j-1 ,8j ,8j+1 の交差
する箇所に形成されており、第1のスクリーン孔7a下
方にフィンガー孔5aと第2のスクリーン孔8aが形成
されている。
FIG. 7 shows a planar structure of the charge generation portion of the third embodiment, which is formed by arranging the charge generation control elements shown in FIG. 6 two-dimensionally. The line electrodes of the charge generation control elements and the finger electrodes formed on the charge generation control elements are linearly connected in the row (horizontal) direction in an overlapping form, and the line electrode lines 2 i and 2 are formed in parallel. i + 1 and finger electrode lines 5 i and 5 i + 1 are formed. On the other hand, the second screen electrode of each charge generation control element is linearly connected in the column (vertical) direction, and is connected to the line electrode lines 2 i and 2 i + 1 and the finger electrode lines 5 i and 5 i + 1 . Second screen electrode lines 8 j-1 , which are formed in parallel in a diagonally intersecting form,
8 j and 8 j + 1 are formed. The first screen electrode 7 located at the top in the sectional structure is formed over the entire surface in common for each charge generation control element. Then, the first screen hole 7a has the finger electrode wires 5 i , 5 i + 1.
And second screen electrode wires 8 j-1 , 8 j , 8 j + 1 are formed at the intersections, and finger holes 5a and second screen holes 8a are formed below the first screen hole 7a. ing.

【0042】図8は、図6及び図7に示した第3実施例
の静電像形成装置を駆動するための各部の駆動波形を示
す図である。まず、静電像が形成されるドラムの電位V
D に対して、第1のスクリーン電極電位VS はDC的に
一定の負電位となっている。またライン電極にも一定の
DC電位VL が印加されている。一方、第2のスクリー
ン電極には、レベルの異なる2つの電位VSHとVSLが、
AC的にあるいはパルス的に印加される。フィンガー電
極には、電荷を生成させる場合には、で示すように、
レベルの異なる2つの電位VFHとVFLがAC的に、ある
いはパルス的に印加され、電荷を生成させない場合に
は、で示すように、DC的な電位が印加されるように
なっている。各電位の高低関係は、より正電位な順で示
すと、VD,VSH,VS ,VSLとなっており、また、V
SL>VFH>VL >VFLという電位についての高低関係も
存在する。
FIG. 8 is a diagram showing drive waveforms of respective parts for driving the electrostatic image forming apparatus of the third embodiment shown in FIGS. 6 and 7. First, the potential V of the drum on which the electrostatic image is formed
In contrast to D , the first screen electrode potential V S is a constant negative potential in terms of DC. A constant DC potential V L is also applied to the line electrode. On the other hand, two potentials V SH and V SL having different levels are applied to the second screen electrode.
It is applied AC or pulsed. If you want to generate an electric charge in the finger electrodes, as shown in,
When two electric potentials V FH and V FL having different levels are applied AC-wise or in a pulse-like manner and charge is not generated, a DC-like potential is applied as indicated by. The relation of the level of each potential is V D , V SH , V S , and V SL , in the order of more positive potential, and V
There is also a height relationship for the potentials SL > V FH > V L > V FL .

【0043】次に、図7に示した電荷発生部の動作につ
いて説明する。まず、i行目の電荷発生制御素子のフィ
ンガー電極が動作状態に入ると、図8ので示されるA
C電位がi番目のフィンガー電極線5i に印加され、そ
の他のフィンガー電極線には、図8においてで示され
るVFHの一定電位が印加されるか、あるいはフローティ
ング状態にされる。このような電位の印加状態にするこ
とにより、フィンガー電極線5i 上の各フィンガー電極
5のフィンガー孔5a中に電子が発生する
Next, the operation of the charge generator shown in FIG. 7 will be described. First, when the finger electrode of the charge generation control element in the i-th row enters the operating state, A indicated by A in FIG.
The C potential is applied to the i-th finger electrode line 5 i, and the constant potential of V FH shown in FIG. 8 is applied to the other finger electrode lines 5 i , or the finger electrode lines 5 i are floated. By applying such a potential, electrons are generated in the finger holes 5a of each finger electrode 5 on the finger electrode wire 5 i.

【0044】そして、i番目のフィンガー電極線5i
の各フィンガー電極5が動作状態中に、各第2のスクリ
ーン電極が順次選択される。すなわち、i番目のフィン
ガー電極線5i 上のj番目の第1のスクリーン孔7aよ
り電子を抽出したい場合には、対応するj番目の第2の
スクリーン電極線8j に、第1のスクリーン電極電位V
S よりも低い電位VSLを印加する。この電位VSLの印加
により、フィンガー孔5a内に発生した電子は、第2の
スクリーン電極8より正電位が印加された第1のスクリ
ーン電極7の方向へ移動し、第1のスクリーン孔7aよ
り抽出される。
Then, while the finger electrodes 5 on the i-th finger electrode line 5 i are in the operating state, the respective second screen electrodes are sequentially selected. That is, when it is desired to extract electrons from the j-th first screen hole 7a on the i-th finger electrode line 5 i , the corresponding j-th second screen electrode line 8 j is set to the first screen electrode. Potential V
A potential V SL lower than S is applied. By applying this potential V SL , the electrons generated in the finger holes 5a move toward the first screen electrode 7 to which a positive potential is applied from the second screen electrode 8, and then from the first screen hole 7a. To be extracted.

【0045】逆に、電子を第1のスクリーン孔7aより
抽出したくない場合は、対応した第2のスクリーン電極
線は、電位VSHを印加している他の第2のスクリーン電
極線と同じ状態を保持すればよい。
On the contrary, when it is not desired to extract electrons from the first screen hole 7a, the corresponding second screen electrode line is the same as the other second screen electrode line to which the potential V SH is applied. You just need to keep the state.

【0046】なお、上記動作説明では、ライン電極を一
定電位とし、フィンガー電極をAC駆動するようにした
ものを示したが、フィンガー電極の代わりにライン電極
をAC駆動させ、フィンガー電極を一定電位として動作
させることも、勿論可能である。
In the above description of the operation, the line electrode is set to a constant potential and the finger electrode is AC driven. However, instead of the finger electrode, the line electrode is AC driven and the finger electrode is set to a constant potential. Of course, it can be operated.

【0047】ところで、本発明に係る電荷発生制御素子
を用いて静電像形成装置を構成することにより、電荷発
生に必要な駆動電圧、及び電荷の制御に必要な制御電圧
を、両方とも数十V以下に低減することが可能となる
が、このことは、ガラス(石英)基板上に形成される薄
膜アモルファスシリコンあるいは多結晶シリコンをベー
スとした Thin Film Transistor (TFT)により、静
電像形成装置をドライブするための周辺駆動回路が構成
可能であることを意味する。そこで、第4実施例とし
て、多数の電荷発生制御素子からなる電荷発生部と、周
辺駆動回路を同一基板上に形成して構成した静電像形成
装置を、図9を用いて説明する。
By constructing an electrostatic image forming apparatus using the charge generation control element according to the present invention, the drive voltage required for charge generation and the control voltage required for charge control are both several tens. It is possible to reduce the voltage to V or less, which is achieved by a thin film transistor (TFT) based on thin film amorphous silicon or polycrystalline silicon formed on a glass (quartz) substrate. It means that a peripheral drive circuit for driving the can be configured. Therefore, as a fourth embodiment, an electrostatic image forming apparatus constituted by forming a charge generating section including a large number of charge generation control elements and a peripheral drive circuit on the same substrate will be described with reference to FIG.

【0048】図9において、51は第1〜第3実施例で示
した電荷発生制御素子を多数個1次元状、あるいは2次
元状に配列して構成した電荷発生部である。53は行(長
辺)方向に配列された電極線を駆動するための、TFT
により構成された駆動回路であり、配線55により電荷発
生部51と結線されている。この駆動回路53は、第1実施
例による電荷発生部の場合は、ライン電極線のドライバ
ーになっており、一方、第3実施例による電荷発生部の
場合は、フィンガー電極線あるいはライン電極線のドラ
イバーになっている。なお、58は駆動回路53を動作させ
るためのパッド部であり、配線56により駆動回路53と結
線されている。
In FIG. 9, reference numeral 51 denotes a charge generation portion which is formed by arranging a large number of charge generation control elements shown in the first to third embodiments in a one-dimensional or two-dimensional form. 53 is a TFT for driving the electrode lines arranged in the row (long side) direction
The drive circuit is configured by, and is connected to the charge generation unit 51 by the wiring 55. This drive circuit 53 is a driver of the line electrode line in the case of the charge generation section according to the first embodiment, while it is a driver of the finger electrode line or the line electrode line in the case of the charge generation section according to the third embodiment. I'm a driver. Reference numeral 58 denotes a pad portion for operating the drive circuit 53, which is connected to the drive circuit 53 by a wiring 56.

【0049】一方、52は列(短辺)方向に配列された電
極線を駆動するための、TFTにより構成された駆動回
路であり、配線54により電荷発生部51と結線されてい
る。駆動回路52は、第1実施例による電荷発生部の場合
は、フィンガー電極線のドライバーになっており、一
方、第3実施例による電荷発生部の場合は、第2のスク
リーン電極線のドライバーになっている。また59は駆動
回路52を動作させるためのパッド部であり、配線57によ
り駆動回路52と結線されている。そして、これらの全て
の構成要素51〜59は同一基板50上に形成されている。
On the other hand, reference numeral 52 denotes a drive circuit composed of TFTs for driving the electrode lines arranged in the column (short side) direction, which is connected to the charge generation section 51 by the wiring 54. The drive circuit 52 is a driver of the finger electrode line in the case of the charge generating portion according to the first embodiment, while it is a driver of the second screen electrode line in the case of the charge generating portion according to the third embodiment. Has become. Reference numeral 59 denotes a pad portion for operating the drive circuit 52, which is connected to the drive circuit 52 by a wiring 57. All of these constituent elements 51 to 59 are formed on the same substrate 50.

【0050】なお、この実施例では駆動回路52,53は、
それぞれ電荷発生部51の両側に配置されるように構成し
たものを示したが、勿論それぞれの駆動回路あるいは一
方の駆動回路を、電荷発生部51の片側にのみ配置するよ
うに構成することも可能である。すなわち、例えば、行
方向の電極線の駆動回路53を電荷発生部51の両側に配置
し、一方、列方向の電極線の駆動回路52を電荷発生部51
の片側にのみに配置する構成をとることができる。
In this embodiment, the drive circuits 52 and 53 are
Although the structure is shown in which the charge generators 51 are arranged on both sides of the charge generator 51, of course, each drive circuit or one drive circuit may be arranged only on one side of the charge generator 51. Is. That is, for example, the drive circuits 53 for the electrode lines in the row direction are arranged on both sides of the charge generation section 51, while the drive circuits 52 for the electrode lines in the column direction are arranged on the charge generation section 51.
It is possible to adopt a configuration in which it is arranged on only one side of.

【0051】このように構成した静電像形成装置の製造
工程としては、まず周知のTFT製造プロセスにより駆
動回路52,53を形成し、続いて第2実施例において説明
したような製造プロセスにより、電荷発生部51を形成す
る製造工程が用いられる。
In the manufacturing process of the electrostatic image forming apparatus thus constructed, the driving circuits 52 and 53 are first formed by the well-known TFT manufacturing process, and then the manufacturing process as described in the second embodiment is performed. A manufacturing process for forming the charge generating portion 51 is used.

【0052】以上の構成により、従来のものと比較し
て、低電圧で駆動が可能で、高解像度を有し且つ均一性
に優れた静電像形成装置を実現することができる。
With the above structure, it is possible to realize an electrostatic image forming apparatus which can be driven at a lower voltage, has a high resolution, and is excellent in uniformity as compared with the conventional one.

【0053】[0053]

【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、強誘電体表面からの電子放出の原理を
利用して構成した電荷発生制御素子を用いて静電像形成
装置を構成しているので、従来のコロナ放電を利用した
電荷発生制御素子を用いたものに比較して、格段に小さ
な駆動電圧で電荷の発生が可能となるため、駆動電圧の
大幅な低電圧化が達成可能となる。
As described above on the basis of the embodiments,
According to the present invention, since the electrostatic image forming apparatus is configured using the charge generation control element configured by utilizing the principle of electron emission from the ferroelectric surface, the conventional charge generation using corona discharge is performed. As compared with the one using the control element, the electric charge can be generated with a remarkably small driving voltage, so that the driving voltage can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る静電像形成装置の第1実施例の単
一の電荷発生制御素子の断面構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a sectional structure of a single charge generation control element of a first embodiment of an electrostatic image forming apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示した電荷発生制御素子を複数個2次元
状に配列してなる電荷発生部の平面構造を示す概略図で
ある。
FIG. 2 is a schematic view showing a planar structure of a charge generation section formed by arranging a plurality of charge generation control elements shown in FIG. 1 in a two-dimensional manner.

【図3】図1及び図2に示した電荷発生部を駆動するた
めの各部の駆動波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing drive waveforms of each unit for driving the charge generation unit shown in FIGS. 1 and 2.

【図4】フィンガー電極の平面形状例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a planar shape of finger electrodes.

【図5】本発明の第2実施例の電荷発生制御素子及びそ
の製造方法を説明するための製造工程を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process for explaining the charge generation control device according to the second embodiment of the present invention and the manufacturing method thereof.

【図6】本発明の第3実施例の電荷発生制御素子の断面
構造を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional structure of a charge generation control element according to a third embodiment of the present invention.

【図7】図6に示した電荷発生制御素子を複数個2次元
状に配列してなる電荷発生部の平面構造を示す概略図で
ある。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a planar structure of a charge generation section formed by arranging a plurality of charge generation control elements shown in FIG. 6 in a two-dimensional array.

【図8】図6及び図7に示した電荷発生部を駆動するた
めの各部の駆動波形を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing drive waveforms of each unit for driving the charge generation unit shown in FIGS. 6 and 7.

【図9】本発明の第4実施例を示す概略斜視図である。FIG. 9 is a schematic perspective view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図10】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. 10 is a diagram showing a configuration example of a charge generation control element of a conventional electrostatic image forming apparatus.

【図11】パッシェン法則を説明するための説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining Paschen's law.

【図12】放電開始電圧VS とp・L積との関係を示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a discharge start voltage V S and a p · L product.

【図13】強誘電体表面から電子放出を行わせるためのデ
バイス及びその駆動波形を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a device for causing electrons to be emitted from a ferroelectric surface and a drive waveform thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁基板 2 ライン電極 2i ,2i+1 ライン電極線 3 第1の絶縁膜 4 強誘電体膜 5 フィンガー電極 5a フィンガー孔 5j-1 ,5j ,5j+1 フィンガー電極線 6 第2の絶縁膜 7 スクリーン電極 7a スクリーン孔 8 第2のスクリーン電極 11 絶縁基板 12 ライン電極 13 第1の絶縁膜 14 レジスト膜 15 強誘電体膜 16 フィンガー電極膜 16a フィンガー電極 17 レジスト膜 18 第2の絶縁膜 18a 空間部 19a スクリーン電極 19b スクリーン孔 20 レジストパターン 50 基板 51 電荷発生部 52 駆動回路 53 駆動回路 54,55,56,57 配線 58,59 パッド1 Insulating Substrate 2 Line Electrode 2 i , 2 i + 1 Line Electrode Wire 3 First Insulating Film 4 Ferroelectric Film 5 Finger Electrode 5a Finger Hole 5 j-1 , 5 j , 5 j + 1 Finger Electrode Wire 6th 2 Insulating film 7 Screen electrode 7a Screen hole 8 Second screen electrode 11 Insulating substrate 12 Line electrode 13 First insulating film 14 Resist film 15 Ferroelectric film 16 Finger electrode film 16a Finger electrode 17 Resist film 18 Second Insulating film 18a Space 19a Screen electrode 19b Screen hole 20 Resist pattern 50 Substrate 51 Charge generator 52 Drive circuit 53 Drive circuit 54, 55, 56, 57 Wiring 58, 59 Pad

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁体上に形成されたライン電極と、該
ライン電極の表面に形成された固体強誘電体膜と、該固
体強誘電体膜の表面に形成され、中心部に電荷発生用の
孔部を有するフィンガー電極と、該フィンガー電極表面
に、中心部に電荷を通過せしめる孔部を有する固体絶縁
体膜を介して形成された、中心部に電荷制御用の孔部を
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。
1. A line electrode formed on an insulator, a solid ferroelectric film formed on the surface of the line electrode, and a charge generating film formed on the surface of the solid ferroelectric film at the center. And a screen electrode having a hole for charge control in the center formed on a surface of the finger electrode through a solid insulator film having a hole for allowing charges to pass through in the center of the finger electrode. An electrostatic image forming apparatus including a charge generation control element including
【請求項2】 前記電荷発生制御素子のフィンガー電極
は、複数の孔部を有していることを特徴とする請求項1
記載の静電像形成装置。
2. The finger electrode of the charge generation control element has a plurality of holes.
The electrostatic image forming apparatus described.
【請求項3】 前記電荷発生制御素子のスクリーン電極
は、複数の孔部を有していることを特徴とする請求項1
又は2記載の静電像形成装置。
3. The screen electrode of the charge generation control element has a plurality of holes.
Or the electrostatic image forming apparatus according to 2.
【請求項4】 前記電荷発生制御素子は、フィンガー電
極とスクリーン電極の間に、中心部に電荷を通過せしめ
る孔部を有する第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1〜3のいずれか1項に記載の静電
像形成装置。
4. The charge generation control element is provided with a second screen electrode having a hole portion for allowing a charge to pass therethrough in a central portion between a finger electrode and the screen electrode. The electrostatic image forming apparatus according to any one of 3 above.
【請求項5】 前記電荷発生制御素子の第2のスクリー
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4記載の静電像形成装置。
5. The electrostatic image forming apparatus according to claim 4, wherein the second screen electrode of the charge generation control element has a plurality of holes.
【請求項6】 絶縁体上に形成されたライン電極と、該
ライン電極の表面に形成された固体強誘電体膜と、該固
体強誘電体膜の表面に形成され、中心部に電荷発生用の
孔部を有するフィンガー電極と、該フィンガー電極表面
に、中心部に電荷を通過せしめる孔部を有する固体絶縁
体膜を介して形成された、中心部に電荷制御用の孔部を
有するスクリーン電極とからなる電荷発生制御素子を、
2次元状に多数個配列し、行方向に配列された各電荷発
生制御素子のライン電極を共通に接続し、列方向に配列
された各電荷発生制御素子のフィンガー電極を共通に接
続してなる電荷発生部を備えた静電像形成装置。
6. A line electrode formed on an insulator, a solid ferroelectric film formed on the surface of the line electrode, and a charge generating layer formed on the surface of the solid ferroelectric film at the center. And a screen electrode having a hole for charge control in the center formed on a surface of the finger electrode through a solid insulator film having a hole for allowing charges to pass through in the center of the finger electrode. A charge generation control element consisting of
A plurality of two-dimensionally arranged charge generation control elements arranged in the row direction are commonly connected to the line electrodes, and respective charge generation control elements arranged in the column direction are commonly connected to the finger electrodes. An electrostatic image forming apparatus including a charge generation unit.
【請求項7】 絶縁体上に形成されたライン電極と、該
ライン電極の表面に形成された固体強誘電体膜と、該固
体強誘電体膜の表面に形成され、中心部に電荷発生用の
孔部を有するフィンガー電極と、該フィンガー電極表面
に、中心部に電荷を通過せしめる孔部を有する固体絶縁
体膜を介して形成された、中心部に電荷制御用の孔部を
有する第1のスクリーン電極と、前記フィンガー電極と
前記第1のスクリーン電極の間に設けた、中心部に電荷
を通過せしめる孔部を有する第2のスクリーン電極とか
らなる電荷発生制御素子を、2次元状に多数個配列し、
行方向に配列された各電荷発生制御素子のライン電極及
びフィンガー電極をそれぞれ共通に接続し、列方向に配
列された各電荷発生制御素子の第2のスクリーン電極を
共通に接続してなる電荷発生部を備えた静電像形成装
置。
7. A line electrode formed on an insulator, a solid ferroelectric film formed on the surface of the line electrode, and a charge generating film formed on the surface of the solid ferroelectric film at the center. A finger electrode having a hole portion and a solid insulator film having a hole portion for allowing a charge to pass through at the center portion on the surface of the finger electrode, and having a charge controlling hole portion at the center portion; A two-dimensional charge generation control element comprising: a screen electrode; and a second screen electrode provided between the finger electrode and the first screen electrode and having a hole for allowing charges to pass through in the center thereof. Array many,
Charge generation by commonly connecting the line electrodes and finger electrodes of the charge generation control elements arranged in the row direction and commonly connecting the second screen electrodes of the charge generation control elements arranged in the column direction Image forming apparatus having a section.
【請求項8】 前記請求項6又は7記載の静電像形成装
置において、前記電荷発生部を駆動するための周辺回路
を備え、該周辺回路を構成する薄膜トランジスタ群が前
記電荷発生部と同一基板上に形成されていることを特徴
とする静電像形成装置。
8. The electrostatic image forming apparatus according to claim 6, further comprising a peripheral circuit for driving the charge generating section, wherein a thin film transistor group forming the peripheral circuit is on the same substrate as the charge generating section. An electrostatic image forming device formed on the above.
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