JP2002304062A

JP2002304062A - 絞りロール

Info

Publication number: JP2002304062A
Application number: JP2001109966A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kaneda; 安生金田; Toyoichi Komuro; 豊一小室; Masanori Nazuka; 正範名塚
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】静電潜像をトナー画像へと変換する液体トナー
現像において、余剰液除去を良好に行う事ができ、か
つ、非画像部にカブリのない良好な画質を得る事のでき
る絞りロールを提供する事を目的とする。【解決手段】最外層を吸液層として、その内側に遮液性
の絶縁層を形成した絞りロールにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プリント
配線板等に利用できる液体トナー現像における絞りロー
ルに関し、より詳しくは、カブリの無い良好な画質のト
ナー画像が形成できる絞りロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】静電潜像をトナー画像へと変換する液体
トナー現像を利用したものとしては、電子写真方式を利
用した複写機やレーザプリンター、または、電子写真感
光体を利用した電子写真印刷板が知られている。また、
電子写真感光体を使用せずに、イオンフローにより直接
電荷を注入して、静電潜像を作製してから液体トナー現
像により画像化する技術も知られている。

【０００３】また、電子写真法を利用したプリント配線
板（以下、電子写真プリント配線板という）としては、
西独特許第１１１７３９１号、同第２５２６７２０号、
同第３２１０５７７号、特開昭５２−２４３７号、同５
７−４８７３６号、同５９−１６８４６２号公報等に提
案されており、実用化が検討されている方式としては、
絶縁性基板上に金属導電層を設けた導電性基板上に電子
写真感光層を設け、感光層表面の帯電と配線パターンに
従った露光を行う事により、露光部分に沿った電荷の有
る無しの像、すなわち静電潜像を形成し、この静電潜像
をトナー現像を行う事で、トナー画像を形成する。この
トナー画像をレジストとして、トナー画像部以外の感光
層を溶解除去する事によって、金属導電層上にトナー画
像と感光層とからなるレジスト画像が作製される。金属
導電層の不要部のエッチングを行い、必要に応じてレジ
ストを剥離する事で、プリント配線板を作製する事がで
きる。

【０００４】トナー現像によってトナー画像に変換する
方法としては、乾式トナーを用いる場合と液体トナーを
用いる場合があるが、微細パターンを安定に得るために
は、よりトナー粒径を細かくする事のできる液体トナー
現像が用いられる。

【０００５】静電潜像をトナー画像へと変換する液体ト
ナー現像は次の様にしてなされる。液体トナー現像は、
電荷を付与したトナー粒子を液中に分散させた液体現像
剤により行われる。ファインパターン作製のためには、
静電潜像の電荷と同極性のトナー粒子による次の様な反
転現像が好ましく利用される。すなわち露光部（静電潜
像の電荷の消失した部位）にトナー粒子を付着させる事
により、露光部にトナー画像を形成する。この際、通
常、現像電極と呼ばれる導電性部材を静電潜像面と対向
して設置し、静電潜像面と電極との間を液体現像剤で満
たし、現像電極に同極性のバイアス電圧を印加する事に
より、トナー粒子の露光部への付着が促進され、高画質
なトナー画像が得られる。

【０００６】現像電極による電界によりトナー粒子を付
着した後、余剰液除去手段によって、トナー粒子以外の
余剰液の基板からの除去が行われる。通常は、絞りロー
ル対の間に基板を通過させる事により基板面に付着した
トナー粒子はそのままに、それ以外の余剰液が除去され
る。その後、乾燥及びトナー粒子の熱定着により、トナ
ー粒子がフィルム化され、トナー画像が形成される。

【０００７】この余剰液除去は良好なトナー画質を得る
ためには重要であり、もし余剰液除去が良好に行われな
いと、一度付着したトナー粒子が、余剰液がある事で、
再分散して本来の付着部位から移動してしまい、結果、
トナー画像の画質の悪化を引き起こす。すなわち、画線
のエッジにがたつきが見られる様になり、特に線幅の細
いファインパターンになると、そのがたつきが無視でき
ないレベルとなり、品質の悪化を招く。

【０００８】その余剰液除去を向上させる手段として
は、特開平８−７６６０３号公報記載の様に、絞りロー
ル対として、吸液性のロールを用い、両面の余剰液除去
を行う様にしたものが提案されている。しかし、この吸
液性のロールを用いると、特に新品の状態で使い始めた
時などに、非画像部のカブリ（トナー付着）が発生する
事がよくあった。そのカブリが軽微な時は、特に電子写
真プリント配線板の作製の際には、通常は後に続くアル
カリ現像で除去され、非画像部にはなにも欠陥は残らな
いが、上記カブリがひどい場合には、アルカリ現像後も
画像欠陥として残り、結果として回路パターン上での欠
陥となる。

【０００９】電子写真プリント配線板の作製方法におけ
る静電潜像の作り方としては、上記の方法に加え、特願
２０００−３７９７４２号及び特願２０００−３６６６
４４号に記載されている様なフォトメモリー性感光層を
使用した方法も提案されている。すなわち、露光した後
に帯電する事により静電潜像を形成する方式である。こ
れは、露光によって、帯電性に違いがでるフォトメモリ
ー性感光層の性質を利用している。フォトメモリー性感
光層を使用した場合には、帯電後の接触による静電潜像
の乱れが回避できる等のメリットがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、静電
潜像をトナー画像へと変換する液体トナー現像におい
て、余剰液除去を十分に行う事ができ、かつカブリの無
い良好な画質のトナー画像が形成できる絞りロールを提
供する事を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
達成するため鋭意検討した結果、吸液性の絞りロールに
よるかぶりが、基板上の表面電位と絞りロール間の電気
的な環境及び含浸トナーの動きによって影響を受ける事
を見いだし、静電潜像をトナー画像へと変換する液体ト
ナー現像において余剰液除去を行う絞りロールであっ
て、該絞りロールの最外層が吸液層であり、その内側に
遮液性の絶縁層を形成してなる事により達成される事を
見いだした。また、本発明は液体トナー現像が、電子写
真プリント配線板の作製における液体トナー現像である
事により効果がより発揮される事を見いだした。また、
電子写真プリント配線板の感光層がフォトメモリー性感
光層である場合に更に大きな効果が発揮される事を見い
だした。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の絞りロールについ
て詳細に説明する。

【００１３】本発明に係わる液体トナー現像について、
その処理装置の一例である図５を用いて説明する。静電
潜像を形成された基板１を図示しない搬送手段により、
送りロール対１１に進入させ、送りロール対の挟持によ
り現像電極部１５へ基板を搬入させる。現像電極部１５
は、所定の間隙をもって対向して略平行に配設された、
少なくとも一部が導電性を有する現像電極対１２ａ、１
２ｂ、及び、液体現像剤貯液槽２１に貯液された液体現
像剤２を一時貯留して整流し、静流にして対向する現像
電極の間隙に供給する液体現像剤供給手段１３、基板の
実質的な搬送路を形成し、現像電極対と基板の静電潜像
形成面とを所定間隙に保持する図示されない上下一対の
搬送ガイドより構成されている。現像電極対には、バイ
アス電圧印加手段が接続されており、基板の静電潜像形
成面へバイアス電圧が印加可能にされている。

【００１４】現像電極部に進入した基板は、その静電潜
像面と上下の現像電極の間に液体現像剤が供給され、ト
ナー現像がなされる。液体トナー現像による高精細なパ
ターン再現が可能な反転現像が好適に用いられる。すな
わち、静電潜像の電荷と同極性のトナー粒子を含む液体
現像剤を使用し、現像電極対へのバイアス電圧も同極性
の電圧が印加される。その反転現像により、基板上の静
電潜像の電荷のない領域にトナー粒子が電気泳動により
付着する。その後、絞りロール対１４の挟持により現像
電極外へと搬出される。その際、基板上の余剰液が除去
され、トナー画像が基板表面に形成される。

【００１５】本発明の絞りロールは、上記の説明の如
く、静電潜像をトナー画像へと変換する液体トナー現像
において余剰液除去を行う絞りロールであって、次の様
なものである。本発明の絞りロールの一例の斜視図を図
１に、概略断面図を図２に示す。表面が吸液層４３でお
おわれたロールであって、吸液層４３の内側に遮液性の
絶縁層４２を形成したものである。

【００１６】本発明の絞りロールの吸液層としては、弾
性体であり、毛細管作用を有する吸液部材であり、圧力
の付加により体積減少した際には内包していた液体を吸
液層外に放出し、逆に体積がもとに戻った時には、吸液
層外の近傍の液体を吸液層内へと吸収する作用を有する
ものであれば何れの部材も用いる事ができる。具体的に
は、天然ゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、及びアクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合ゴム等の弾性体をスポン
ジ構造にしたものや、織布、不織布、及びこれらの樹脂
含浸物等が挙げられる。

【００１７】本発明の絞りロールの遮液性の絶縁層とし
ては、吸液層の体積変化に対して、液の流動性がその絶
縁層内では起こらず、かつ体積固有抵抗値が１０⁷Ωｃ
ｍ以上の材質であればいずれの部材も用いる事ができ
る。具体的には、塩ビやプラスチック素材やセラミック
素材が好適に用いられる。

【００１８】これらを芯のまわりに各種塗布方法により
付着させたり、または筒状の成型材を芯にかぶせる事に
よっても形成する事ができ、その他いずれの方法によっ
ても上記の構成が満足されればよい。また、芯の回りに
吸液層をあらかじめ形成しておいて、樹脂電着の方法に
よって、芯に電着をおこなって、吸着層の芯近傍の領域
に樹脂が電着含浸された絶縁性の遮液層をつくる事でも
作製できる。

【００１９】また、最外層の吸液層の内側に遮液性の絶
縁層があれば良く、従って、絶縁層と芯との間に別の層
があっても何らかまわない。例えば、図４に示す様に、
吸液層の中間に絶縁性の遮液層を形成する事もできる。
また、芯４１自体が上で説明した遮液性の絶縁層に該当
する場合には、図３の様な構成の絞りロールでも良い。
が、絞りロールとしての加圧の安定性や製作コストを考
慮すると、芯４１を金属芯とした図２や図４に示す構成
のロールの方が好ましい。

【００２０】本発明の絞りロールを用いる事で、絞りロ
ール対の挟持による余剰液除去を行った際に、本発明の
絞りロールの絶縁層の効果で、静電潜像の電荷保持部
（非画像部）から絞りロール芯へ通常現れる電気力線が
弱められ、また、遮液性であるため、トナー粒子自体の
移動も伴わず、その結果、絞りロール表面が静電潜像の
電荷保持部に接触した際にも、トナー粒子が電荷保持部
から通常発生する電界によって絞りロール側へ電着もし
くは濃縮する事なく、絞りロール表面およびその内部に
トナー濃縮等の異常事態が発生する事なく、良好な状態
が保たれるため、カブリの無い良好な画質のトナー画像
が形成できる。

【００２１】本発明に係わる電子写真プリント配線板、
及びフォトメモリー性感光層を利用した電子写真プリン
ト配線板について説明する。本発明に係わる電子写真プ
リント配線板の作製工程は次の様になされる。まず電気
絶縁性基板に金属導電層を設けた導電性基板上に電子写
真感光層を形成後、該電子写真感光層に画像パターンに
即した露光と帯電を行う事により静電潜像を形成する。
その後、液体現像装置を用いて、液体現像を行って、ト
ナー画像を形成する。その後、乾燥、熱定着を行って、
トナー粒子をフィルム化して、配線パターンに対応する
トナー画像を基板の両面に形成する。この様にしてトナ
ー画像を形成させた基板は、トナー画像部以外の電子写
真感光層を溶出除去してレジスト画像が形成され、レジ
スト画像以外の金属導電層のエッチング除去及びそれ以
降のプリント配線板の作製行程は従来と同様にして行う
事で、プリント配線板が作製できる。

【００２２】本発明に係わるフォトメモリー性感光層と
しては、特願２０００−３６６６４４号に記載の感光体
を利用する事ができ、その場合には、静電潜像の形成方
法は画像パターンに即した露光を行った後に帯電を行う
事により得られる。本発明の絞りロールを用いれば、カ
ブリのない良好な画質のトナー画像が得られるため、ト
ナー画像をエッチングレジストとして利用し、カブリに
よるレジスト残りが大きな問題となる電子写真プリント
配線板において好適に用いられる。また、フォトメモリ
ー性感光層を使用した電子写真プリント配線板において
は、特願２００１−０７７０１３号に記載の様に、吸液
性の絞りロールの効果がより発揮されるため、より好適
に用いられる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り、下記の
実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の
「部」および「％」はそれぞれ「重量部」および「重量
％」を示す。

【００２４】実施例１フォトメモリー性感光層の作製両面銅張積層板（三菱ガス化学製、ＣＣＬ−Ｅ１７０）
を使用し、３４０ｍｍ×５１０ｍｍ（厚み０．８ｍｍ）
の長方形状基板に、下記の処方１に基づいた塗液を調液
し、ディップ塗布法により表面に調整済み塗液を塗布し
た。フォトメモリー性感光層塗布済みの基板を、１２０
℃３０分間加熱乾燥して、フォトメモリー性感光層の厚
みが５μｍの塗膜を作製した。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【化１】

【００２７】フォトメモリー性感光層の露光フォトメモリー性感光層上に画像パターンを描画したフ
ィルムマスクを乗せ、吸引密着機構を有する焼付用高圧
水銀灯光源装置；ユニレックＵＲＭ３００（ウシオ電機
（株）製）を用いて３０秒間紫外線露光を行った。さら
に、基板を反転し、非露光面を同様にして、３０秒間露
光を行い、両面のフォトメモリー性感光層上に帯電特性
の差を誘起させた。

【００２８】液体トナー現像その後、コロナ帯電機にて帯電を行い、静電潜像を形成
させた後、図４に示す液体トナー現像装置にて、液体現
像を行った。静電潜像を形成した基板１を送りロール対
１１の挟持により現像電極部１５へと挿入する。現像電
極部１５では、液体現像剤２が現像電極１２ａと１２ｂ
と基板１の間に充満される様に供給される様になってお
り、現像電極１２ａ及び１２ｂにバイアス電圧が印加さ
れる事により、露光部へのトナー付着がなされる。その
後、絞りロール対１４の挟持により、余剰液が除去され
て、その後、図示されない乾燥部、熱定着部を経て、ト
ナー画像が形成される様になっている。液体現像剤とし
ては、三菱ＯＰＣプリンティングシステム用正電荷トナ
ー（三菱製紙（株）製、「ＯＤＰ−ＴＷ」）を用いた。

【００２９】また、絞りロール対１４には、ともに金属
シャフトに絶縁性の塩ビパイプをかぶせ更にその表面に
毛細管作用を有する吸液部材として、気孔径５から１０
μｍ、保水力３００％の特性を持つ特殊ポリウレタンを
ロール状に形成したものを用いた。絞りロール対は、新
品のものを使用し、液体トナー現像前に、液体現像剤に
浸漬させて充分なじませる処理を行ってから使用した。

【００３０】トナー現像後のトナー画質を観察した結
果、非画像部のカブリも無く良好な画質が得られてい
た。

【００３１】その後、トナー画像部以外の光導電層を１
％炭酸ナトリウム水溶液を用いて溶出除し、更に、残存
するトナー画像と光導電層をエッチングレジストとし
て、銅層をエッチング除去し、更に、１０％水酸化ナト
リウム水溶液でエッチングレジストを除去した。その結
果、トナー現像後に観察したのと同様な、銅残りの無い
良好な画質の回路パターンが得られた。

【００３２】実施例２絞りロール対１４として、塩ビパイプを使用せず、金属
芯に直接、気孔径５から１０μｍ、保水力３００％の特
性を持つ特殊ポリウレタンを吸液層としてロール状に形
成したものを用いた。更に、金属芯をマイナス側になる
様に電界を印加して、正電荷のトナー粒子による金属芯
側への電着処理を行った。この作業を充分行う事によ
り、吸液層の内側部分に、その部分の気孔がトナーによ
ってふさがれた遮液性の絶縁層部分が形成される事を、
後の断面観察によって確認した。この様な、吸液層に電
着処理をあらかじめ行って遮液性の絶縁層を内部に形成
させた絞りロール対１４を使用した他は全て、実施例１
と同様にして液体トナー現像を行った。

【００３３】トナー現像後のトナー画質を観察した結
果、非画像部のカブリも無く良好な画質が得られてい
た。

【００３４】比較例１絞りロール対１４として、金属芯に直接、気孔径５から
１０μｍ、保水力３００％の特性を持つ特殊ポリウレタ
ンを吸液層としてロール状に形成したものを用い、使用
前には、液体現像剤になじませるための浸漬処理以外は
特に電着処理等の処理を行わずに使用した他は、全て実
施例１と同様にして液体トナー現像を行った。

【００３５】その結果、１枚目から非画像部にひどいカ
ブリが発生して、その後も改善されず、良好なトナー現
像を行う事ができなかった。それらのカブリは後の処理
においても除去されず、結果として、エッチング後の回
路パターンに銅残りが見られ、トナー現像画質の悪化に
より、良好なプリント配線板が得られなかった。

【００３６】比較例２絞りロール対１４として、非吸液性かつ絶縁性のゴムロ
ールを使用した他は、実施例１と同様にしてトナー現像
処理を行った。その結果、トナー現像後のトナー画質を
観察した結果、非画像部のカブリは見られなかったが、
余剰液除去が充分でないために、絞りロール対通過後の
基板上の余剰液の乾燥工程に時間がかかり、更には、顕
微鏡観察により細線の画質を観察した結果、その画線の
エッジにがたつきが観察され、良好なトナー画質が得ら
れていなかった。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明の絞りロール
を用いれば、最外層を吸液層として、その内側に遮液性
の絶縁層を形成する事で、静電潜像をトナー画像へと変
換する液体トナー現像において、余剰液除去を良好に行
う事ができ、かつ、絞りロールの電気的な構成に起因し
て発生する非画像部へのトナーカブリを防ぐ事ができ、
結果、良好な画質のトナー画像が形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の絞りロールの一例の斜視図。

【図２】本発明の絞りロールの一例の概略断面図。

【図３】本発明の絞りロールの一例の概略断面図。

【図４】本発明に絞りロールの一例の概略断面図。

【図５】本発明に係わる液体現像装置の一例の断面構成
図。

【符号の説明】

１基板１１送りロール対１４絞りロール対４１芯４２遮液性の絶縁層４３吸液層

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像をトナー画像へと変換する液体
トナー現像において余剰液除去を行う絞りロールであっ
て、該絞りロールの最外層が吸液層であり、その内側に
遮液性の絶縁層を形成してなる事を特徴とする絞りロー
ル。
【請求項２】液体トナー現像が、電子写真プリント配
線板の作製における液体トナー現像である請求項１記載
の絞りロール。
【請求項３】電子写真プリント配線板の感光層がフォ
トメモリー性感光層である請求項２記載の絞りロール。