JP2009265455A - 導電パターン形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
所望の厚さの配線パターンを、安定に形成できる配線膜厚制御手段と、それを用いた導電パターン形成装置構成の提供。
【解決手段】
形成されたパターンの厚さを検知するための厚さ検知手段を少なくとも一つ有し、それにより得られた情報に基づいて、パターンの厚さに寄与する現像バイアスや現像剤濃度などのパラメータのうち、少なくとも一つを調整できる構成とすることで、所望の厚さのパターンを安定に形成できる導電パターン形成装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、目的粒子を静電気力により所望の位置にパターニングするパターン形成装置に関する。

従来の高価なマスクと多段工程を有するフォトリソグラフ方式の代替技術として、スクリーン印刷法，ディスペンサ，インクジェット印刷，電子写真印刷などの工程簡便な印刷プロセスによる導電パターン形成方式が注目されている。いずれのプロセスも導電性粒子を溶媒中に分散した導電性粒子分散溶液や樹脂中に導電性粒子を内添したトナーを利用し、版やスクリーンを使った間接塗布，ノズル走査による直接塗布、または静電吸着によりパターニングを行う。そしてこれを、加熱焼成することで微粒子同士を融着させて導体化し配線を得る。

上記の各種印刷プロセスのなかで、静電気力を利用して絶縁基板上に所望の導電パターンを形成する電子写真方式は、大量生産や大面積パターン形成に対応可能であるだけでなく、多品種少量生産に有利な導電パターンの変更も容易であるため、他のプロセスと比較して有利な点が多い。また、電子写真方式のなかでも特に、導電性粒子を溶媒中に分散した導電性粒子分散溶液を現像剤として用いる液体現像方式は、液中に微粒子を分散することで飛散を防止可能であり、より小粒径の導電性粒子を扱えるため、パターンの高解像度化および導電性粒子の融着導体化時の焼成温度低減に有利な方式である（特許文献１）。

ここで、従来の電子写真方式では、主にテキスト，イラスト，写真などの可視像パターンの形成が対象であった。このとき、得られるパターンに求められるのは、所望の位置にパターニングされ、所望の発色を実現する画像濃度を有した画像パターンを形成することであった。そのため、連続して同様の画像を得る場合、所望の画像濃度の可視像を安定に再現する手段が必要であった。画像濃度は目的紙面上に定着されるトナーと呼ばれる着色剤の量で決定される。したがって、所望のトナー量を安定に供給できることが必要である。例えば特許文献２では、トナーを現像する現像ロール上に形成されるトナー層の厚さを検知しながら、その情報をもとに現像バイアスを変化させ、トナー供給量を調整し、所望の画像濃度を実現できるトナー量をもった可視像を形成している。しかし、この方法は、あくまでトナー供給量のみを制御する手段であり、実際に形成したパターン量を検知し、制御するものではなかった。

特開２００６−２７８８０１号公報 特開平４−９３９６５号公報

本発明の電子写真方式による導電パターン形成では、画像ではなく電気を通すための配線を形成することが目的となる。所望の位置にパターンを形成すると言う点では、画像形成目的と同様であるが、得られるパターンに求められるのは、電気を通す目的である配線であるゆえに、形成されるパターンでは厚さが重要なパラメータとなる。これは、配線における厚さは、抵抗や最大電流量などの配線性能に大きく寄与するためである。

そのため、得られる配線パターンの厚さは、ある濃度以上で目的の色が発色すれば良いという可視像形成向け電子写真装置に対し、より高精度でパターン厚さを対象とした制御が必要となる。また、外部環境などが変化しても、経時的変化を伴わずに安定に作成できる必要がある。さらに、配線パターンの厚さは、形成される配線パターンの使用目的に応じ、所望の厚さが要求される。よって、目的に合わせ、そのパターンの厚さを任意に変更できる構成であることが必要である。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、電子写真による導電パターン形成において、得られる導電パターンの厚さを安定に形成すると共に、目的に合わせ任意の値に調整できる厚さ調整機能を有した導電パターン形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために本発明では、形成されたパターンの厚さを検知するための厚さ検知手段を有し、該厚さ検知手段により得られた情報に基づいて、パターンの厚さに寄与するパラメータのうち少なくとも一つを調整できる機能を有した、導電パターン形成装置を提案する。

本発明によれば、製造対象に合わせ所望の厚さのパターンを形成することができるだけ無く、該所望の厚さの配線パターンを、外部環境などに依存することなく安定に連続形成できる可能となる。

以下、本発明に係る電子写真方式による導電パターン形成方法について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例における電子写真法による導電パターン形成方法を適用した装置を模式的に示したものである。本装置は主に、帯電装置１，誘電性薄膜体１０，露光装置３，導電性粒子分散溶液６，現像装置５，溶媒除去装置１２，転写液塗布装置１３，静電転写装置１５，対象基板１６，焼成手段２１，厚さ検知手段２７，厚さ情報制御手段２８により構成される。

本実施例では、静電潜像２の形成手段として、感光性を有する誘電性薄膜体１０を表面に設けたドラム状またはベルト上の感光体１１を使用している。

本装置では、この誘電性薄膜体１０の周囲に設けた帯電装置１（コロトロン帯電器又は、感光体（ローラ）接触帯電器又は、ブラシ接触帯電器のいずれかで構成されている）により、その表面を一様に帯電する。このとき、与える電荷の量は、該パターン厚さの情報や目標パターン厚さ情報に応じて、厚さ情報制御手段２８より信号を送り、可変できる構成である。例えば、パターン厚さを厚くしたい場合は、与える初期静電電荷量を増加、逆にパターン厚さを薄くしたい場合は、与える初期静電電荷量を減少させることで、所望のパターン厚さを得ることができる。また、該厚さ情報制御手段２８の情報に従い、帯電装置１を誘電性薄膜体１０表面に近づけたり、遠ざけたりすることで、該誘電薄膜体１０表面に与える初期静電電荷量を増減でき、形成されるパターン厚さの増減を調整できる構成であっても良い。なお、このときあたえる電荷は、正電荷および負電荷のどちらによるものでも構わない。

本装置は、帯電装置１で一様帯電された静電潜像２に、パソコンなどの画像情報処理装置からの画像信号に応じてレーザ光を走査する露光装置３を備えている。この露光装置３により、任意の部分に光を照射し、目的の潜像パターン４を形成する。

本装置は、感光体１１上に形成された潜像パターン４に導電性粒子分散溶液６を接触して供給することで、導電パターン前駆体７を現像形成する現像装置５を備えている。現像装置５として図４を用いて説明する。

この現像装置５は、導電性粒子分散溶液６を貯蔵するタンク（図示せず）と、誘電性薄膜体１０上の潜像パターン４に導電性粒子分散溶液６を供給する供給手段を具備している。供給手段としては、感光体１１の幅と同じ長さ又は大きな幅を有するロール（図示せず）を備え、このロール表面に該導電性粒子分散溶液６による液膜を形成し、該ロールを回転させて、感光体１１近傍に該導電性粒子分散溶液６を供給して接触させる供給ロールによる構成、または、スリット状の導電性粒子分散溶液６吐出口から該誘電薄膜体１０上の潜像パターン４に導電性粒子分散溶液６を吐出するスリット型現像装置，導電性粒子分散溶液６を貯めた溶液中に静電潜像パターン５を形成した誘電性薄膜体１０を浸す方法などが挙げられる。

いずれの現像装置構成においても、供給される導電性粒子分散溶液６を貯蔵する液貯蔵タンク（図示せず）が具備され、該貯蔵タンクには導電性粒子分散溶液６の濃度を検出する濃度センサ３２（図４）が設けてある。更に、本装置は、高濃度な導電性粒子分散溶液６、または導電性粒子２４を貯蔵するタンク３０、および導電性粒子分散溶液６から粒子成分を除いた無極性溶媒２２のみを貯蔵するタンク２９も具備する。これらは、印字経過と共に変化する液貯蔵タンク内の導電性粒子分散溶液６濃度を一定に保つために、該導電性粒子分散溶液６の濃度情報に基づいて濃度調整手段３１により制御されながら、ポンプにより導電性粒子分散溶液６中に添加される。

それだけではなく、該現像装置５は、該厚さ情報制御手段２８からの情報に従い、該導電性粒子分散溶液６の濃度を増減することで、形成されるパターン厚さの増減を調整できる構成であっても良い。たとえば、パターン厚さを厚くしたい場合は、導電性粒子分散溶液６濃度に高濃度導電性粒子分散溶液３０または導電性粒子２４を添加し、導電性粒子分散溶液６濃度を増加させる。逆に、パターン厚さを薄くしたい場合は導電性粒子分散溶液６濃度に無極性溶媒２２のみを添加し、導電性粒子分散溶液６濃度を低減させる。

このときいずれのタンクにも、沈降防止，全領域濃度均一化のために攪拌手段が具備されている。攪拌手段としては、超音波照射手段，液中内を機械的に攪拌するための攪拌羽根等を使用する攪拌手段，貯蔵タンク自体を加振することで攪拌する加振手段などを用いることができる。

パターン厚さは、現像領域に電圧を印加することで調整できるので、該現像装置５における導電性粒子分散溶液６供給ロールまたは、スリット状分散剤供給口面には、導電性粒子２４の現像時に誘電性薄膜体１０との間に、現像を促進するために、電圧を印加できる電圧印加手段を有する構成である。このとき、印加される電圧は、パターン厚さ検知手段２７により得られた情報に基づいて厚さ情報制御手段２８から送られる信号に従い、可変できる構成である。具体的には、図４に示すように、パターン厚さ検知手段２７で検知された情報に基づいて形成パターンの厚さ調整手段２８が、帯電装置による初期帯電量による調整（図４のｂ），感光体回転速度制御による調整（図４のａ），現像装置−感光体間距離制御による調整（図４のｃ），導電性粒子分散溶液濃度制御による調整（図４のｄ），導電性分散剤温度変化による調整（図４のｅ），現像バイアスの調整（図４のｆ），転写バイアスによる調整（図４のｇ）の中の、少なくとも一つを用いて行う。

パターン厚さは、現像時に電圧印加する空隙間距離によって調整できるので、該現像装置５は、パターン厚さ検知手段２７により得られた情報に基づいた厚さ情報制御手段２８からの信号に従い、誘電性薄膜体１０表面と導電性粒子分散溶液６供給ロールまたはスリット状分散剤供給口面がなす空隙間距離を変化できるように、現像装置５自体が接近もしくは退行できることで、形成されるパターン厚さの増減を調整できる構成であっても良い。あるいは、現像装置５は固定され、誘電性薄膜体１０表面自体が現像装置５の導電性粒子分散溶液供給ロールまたは、スリット状分散剤供給口面に対し、接近あるいは退行できることで、形成されるパターン厚さの増減を調整できる構成であっても良い。誘電性薄膜体１０側から空隙間距離を制御する方法としては、ドラム系状誘電性薄膜体１０の場合は、外径の異なるものと交換する方法などが挙げられる。ベルト状の誘電性薄膜体１０の場合は、現像領域における誘電性薄膜体１０の背面から、力を加え、現像装置５側に該誘電性薄膜体表面を変形させる方法などが挙げられる。

導電性粒子分散溶液６は温度によってその粘度が変化する。このとき、該導電性粒子分散溶液６の粘度変化は、導電性粒子２４の現像速度も変化させ、形成されるパターン厚さも増減する。よって、パターン厚さ検知手段２７により得られた情報に基づいた厚さ情報制御手段２８からの信号に従い、導電性粒子分散溶液６の温度を増減することで、形成されるパターン厚さの増減を調整できる構成であっても良い。

パターン厚さは、現像領域を誘電性薄膜体１０表面が通過する速度によっても変化するので、パターン厚さ検知手段２７により得られた情報に基づいた厚さ情報制御手段２８からの信号に従い（図４の矢印ａ）、誘電性薄膜体１０駆動速度を増減することで、形成されるパターン厚さの増減を調整できる構成であっても良い。

ここで、パターン厚さを調整する手段としては、上記に挙げた手段のうち少なくとも一つを調整できる構成である。より高い精度で膜厚を制御するためには、これらのうち複数を組み合わせることで形成パターン厚さを調整できる構成であることが好ましい。

導電性粒子分散溶液６の詳細を図２に示す。導電性粒子分散溶液６は表面にイオン性有機分子２３が吸着した粒径１００ｎｍ以下の導電性粒子２４を無極性溶媒２２中に分散させてなる。

イオン性有機分子２３としては、高分子の場合は、ポリスチレン，ポリ−ｐ−クロルスチレン，ポリビニルトルエン，スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体，スチレン−ビニルトルエン共重合体等のスチレンおよびその置換体の単独重合体およびそれらの共重合体，スチレン−アクリル酸メチル共重合体，スチレン−アクリル酸エチル共重合体，スチレン−アクリル酸−ｎ−ブチル共重合体等のスチレンとアクリル酸エステルとの共重合体，スチレン−メタクリル酸メチル共重合体，スチレン−メタクリル酸エチル共重合体，スチレン−メタクリル酸−ｎ−ブチル共重合体等のスチレンとメタクリル酸エステルとの共重合体，スチレンとアクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとの多元共重合体，スチレン−アクリロニトリル共重合体，スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体，スチレン−ブタジエン共重合体，スチレン−ビニルメチルケトン共重合体，スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレンと他のビニル系モノマーとのスチレン系共重合体，ポリメチルメタクリレート，ポリブチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル樹脂ポリアクリル酸メチル，ポリアクリル酸エチル，ポリアクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル樹脂，ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂，シクロオレフィン共重合体など、以上に挙げた高分子樹脂単独または混合した高分子樹脂に、カルボン酸基やアミノ酸基さどのイオン性を付与できる官能基が付いたものが挙げられる。

低分子量の有機分子の場合は、シュウ酸，マロン酸，コハク酸，アジピン酸，グルタル酸，２，４−ジエチルグルタル酸，２，４−ジエチルグルタル酸，ピメリン酸，アゼライン酸，セバシン酸，シクロヘキサンジカルボン酸，マレイン酸，フマル酸，ジグリコール酸などのジカルボン酸や、カプリル酸，ラウリル酸，ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸，アラキン酸，ベヘニン酸，リノール酸，オレイン酸，リノレン酸などの脂肪酸や、乳酸，ヒドロキシピバリン酸，ジメチロールプロピオン酸，クエン酸，リンゴ酸，グリセリン酸などのヒドロキシカルボン酸、などの脂肪族カルボン酸による脂肪族カルボン酸イオン１９と、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒなどの無機イオン２５、からなる脂肪族カルボン酸無機塩などが挙げられる。

導電パターン前駆体７を導体化するには、導電性粒子２４周りの有機成分（有機物イオン２６）を加熱して焼き飛ばす必要がある。なお、高分子成分よりも低分子成分の方が焼成に必要な熱エネルギーが低い。従って、導電パターン形成用の対象基板１６として、耐熱温度が低いポリイミドなどの樹脂性の基板を用いる場合は、焼成温度が低い低分子有機分子を用いた方が良い。また、低分子有機分子を用いると、導体化したパターンの高抵抗化を招く導体パターン１７中の残存有機分子比率が、高分子有機分子を用いた場合に比べ低くなる。以上の観点から、導電性粒子２４周りの有機分子成分は、低分子量の有機分子であることが好ましい。

導電性粒子２４の粒径は低温融着を可能にし、導電パターン１７が高解像度となるように、１００ｎｍ以下である必要がある。ただし、２００度以下の温度で加熱して導電性粒子２４を融着し導電パターン前駆体７を導体化させるためには導電性粒子２４の粒径を１０ｎｍ以下とする。１００ｎｍ以下の線幅の導電パターン１７が必要な時は、導電性粒子２４の粒径を５ｎｍ以下にする。

導電性粒子２４には、ＡｇまたはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒ等の単体金属、またはこれらの金属の酸化物、これらの金属の合金を用いる。導電体が必要な時は、体積抵抗率の低いＡｇまたはＣｕを用いる。なお、上記金属か、又はその酸化物、又はその合金を複数混合して用いることもできる。

無極性溶媒２２には、脂肪族炭化水素系溶媒を用いる。脂肪族炭化水素系溶媒としては、イソパラフィン系または石油ナフサ系，アイソパー（エクソンケミカル社），ＩＰソルベント（出光石油社），ソルトール（フィリップス石油社）、その他の炭化水素がある。

本実施例における電子写真方式による導電パターン形成手段では、誘電性薄膜体１０上に現像された導電パターン前駆体７を、対象となる対象基板１６上に転写する静電転写装置１５を有する。静電転写装置１５は対象基板１６の被転写層を介して背面から電圧を与え、静電力により誘電性薄膜体１０上に現像された導電パターン前駆体７を対象基板１６上に転写する静電転写方式を採用している。ここで、誘電性薄膜体１０上に現像された導電パターン前駆体７は、パターンを保持した状態で転写するために、現像あるいは洗浄後に一度パターン状に残存した無極性溶媒２２を、溶媒除去装置１２からの、例えば熱により除去し、更に転写時に必要な溶媒である転写液１４が転写液塗布装置１３で再び塗布されたうえで、転写をおこなう構成である。

本実施例では、導電パターン前駆体７を対象基板１６上に静電気力により転写する静電転写方式を採用している。転写の対象基板１６の背面より電圧を印加することで、誘電性薄膜体１０上のパターンは静電的にひきつけられて対象基板１６上に転写される。

ここで、静電転写装置１５において印加される電圧を増減すると、対象基板１６上に転写される導電パターン前駆体パターン７の量が変化する。すなわち、転写後の導電パターン前駆体パターン７の厚さも変化する。

よって、パターン厚さ検知手段２７により得られた情報に基づいた厚さ情報制御手段２８からの信号に従い、転写時に印加される電圧を変化させることで、転写されるパターン厚さを調整できる構成であっても良い。ただし、この転写におけるパターン厚さ調整では、パターン厚さを低減するには有利だが、パターン厚さを増加させるのは困難である。よって、形成されるパターン厚さ目標の設定値を若干高めにし、上述した複数のパターン膜厚調整手段であらかじめ厚めに形成したパターンを、該静電転写装置１５において転写する際に、印加電圧を調整し、余剰の厚さを間引いて、所望の厚さを持つパターンを対象基板１６上に形成する構成であっても良い。

本実施例における転写の対象としては、導電パターンを形成される対象基板上に直接転写する方法、あるいは一次的に導電パターン前駆体７を導電パターン保持基板（中間転写体）に保持し、その後、転写されたパターンを更に対象基板１６上に転写する方法がある。直接目的の対象基板１６上に転写する方法の場合、対象基板１６は１００〜２５０℃の加熱に対し耐性を有し、さらに対象基板１６背面からの転写バイアス印加に対応するために、厚さ１ｍｍ以下のシート状の部材であることが好ましい。上記対象基板１６を構成する部材の例としては、ポリイミドからなる樹脂シートやセラミックグリーンシートなどが挙げられる。

本実施例における導電パターン形成装置において対象基板１６に転写された導電パターン前駆体７を、対象基板１６に定着し、かつ、導電性粒子２４同士を融着して導体化し導電パターン１７とするための焼成手段２１を具備している。焼成手段２１は、導電性粒子２４を融着させるだけでなく、導電性粒子２４表面に付与した分散剤層を焼成する。この時、加熱と同時に導電パターン前駆体７を対象基板１６上に加圧できる機構を備えていても良い。この時の加熱温度は、導電性粒子２４を十分に融着し、イオン性有機分子２３を焼成させ、かつ対象基板１６の変形や変性を防ぐために３００℃以下であることが好ましい。この時、焼成された有機物成分を排気する排気手段を設置しても良い。

本実施例における導電パターン形成装置において、誘電性薄膜体１０は導電パターンを転写後、再び潜像が形成され導電パターン前駆体７を現像される構成であっても良い。形状としてはベルト状またはドラム状であることが好ましい。また、この時、転写後の誘電性薄膜体１０の残留静電潜像を消去する残留潜像消去手段１９、および残留した導電性粒子２４を除去・回収する残留導電性粒子クリーニング手段１８を備えている。残留導電性粒子クリーニング手段１８としては、誘電性薄膜体１０にブレードを接触させ掻きとる方法や、溶媒により洗い流す方法が挙げられる。また、除去・回収された導電性粒子２４は、現像装置５に戻されて、再び導電性粒子分散溶液６中に分散されてリサイクルされても良い。

図４に示すように本実施例における導電パターン形成装置は、形成されたパターンの厚さを検知できるパターン厚さ検知手段２７を有している。また、該パターン厚さ検査手段より得られた情報から、上述した各種パターン厚さ調整手段により所望のパターン厚さに調整するための信号の出力を制御するパターン厚さ情報制御手段２８を有している。

パターン厚さ検知対象としては、現像された後の誘電性薄膜体１０上に形成された現像パターン、該現像パターンが対象基板１６上に転写された転写パターン、対象基板１６上の転写パターンが焼成手段２１を経て、導体化した後の導体パターン１７がある。現像パターンを対象としたパターン厚さ検知手段２７は、現像装置５と転写装置１５の間の誘電性薄膜体１０表面上を検知する位置に設置される。このとき、現像直後はパターン上に無極性溶媒２２が残存するため、溶媒除去装置１２を経て、パターンから溶媒が除去された状態で検知できる位置に、現像パターン厚さ検知手段２７が設置されることが好ましい。

転写パターンを対象としたパターン厚さ検知手段２７は転写装置１５と焼成手段２１の間の対象基板１６上を検知する位置に設置される。このとき、転写直後の対象基板１６上の転写パターンは転写液１４が残存しているため、残存転写液乾燥手段２０を経て、パターン上から転写液１４が除去された位置に、パターン厚さ検知手段２７が設置されることが好ましい。導体パターン１７を対象としたパターン厚さ検知手段２７は、焼成手段２１の後に設置される。

パターン厚さの検知は、上述した３つのパターンのうち少なくとも一つを対象に行われる。ただし、転写パターン，焼成パターンは、不良なパターンが発生した場合、復帰が不可能であるのに対し、現像パターンは、その後の転写装置１５におけるパターン厚さの調整が可能であるため、現像パターンを対象としたパターン検知手段を少なくとも設けることが好ましい。

パターン厚さ検知手段２７における、厚さ検知方法としては、接触式あるいは非接触式の膜厚センサがあげられる。ただし、前者の接触式の膜厚センサによって、焼成前で粒子が導体化していない現像パターンおよび転写パターンを測定すると、パターンが破壊してしまう恐れがある。したがって、現像パターンおよび転写パターンについては、非接触の膜厚センサを用いることが好ましい。他の厚さ検知方法としては、形成されたパターンの面積と導電性粒子分散液における粒子の減少量の測定から、形成されたパターンの膜厚を決定する方法であっても良い。また、あらかじめ目標とした導電性粒子２４におけるさまざまな膜厚時の発色濃度を光の反射などで測定して、その結果をデータベース化し、リアルタイム測定した発色濃度から、該データベースを参照に膜厚を決定する方法であっても良い。このとき、導電性粒子分散溶液６中に、色素をあらかじめ添加しパターンの発色を促進し、発色濃度の検知感度を高めて、膜厚測定精度を高めてもよい。この場合、得られる導体パターン１７精度に影響を与えない色素成分を添加する必要がある。さらに、導体パターン１７の焼成時に焼き飛んでしまうような低融点であることが好ましい。

厚さを検知される対象となるパターンは、実際に利用するパターン自体を測定する方法以外に、パターン厚さを検知する目的で形成され、実際の対象基板上には転写されないの評価用の現像パターンを、誘電性薄膜体１０端部に作成し、その測定結果を代表値として膜厚調整を行う構成であっても良い。

本実施例の導電性粒子分散溶液６により形成された導電パターン１７は、例えばパーソナルコンピュータ，大型電子計算機，ノート型パソコン，ペン入力パソコン，ノート型ワープロ，携帯電話，携帯カード，腕時計，カメラ，電気シェーバ，コードレス電話，ファックス，ビデオ，ビデオカメラ，電子手帳，電卓，通信機能付き電子手帳，携帯コピー機，液晶テレビ，電動工具，掃除機，バーチャルリアリティ等の機能を有するゲーム機器，玩具，電動式自転車，医療介護用歩行補助機，医療介護用車椅子，医療介護用移動式ベッド，エスカレータ，エレベータ，フォークリフト，ゴルフカート，非常用電源，ロードコンディショナ，電力貯蔵システムなどの基板配線や液晶テレビ，プラズマテレビ，有機ＥＬなどの薄型テレビや電子ペーパなどフレキシブルディスプレイの駆動回路用配線として使用することが出来る。また、民生用の他，軍需用，宇宙用としても用いることができる。

本発明における電子写真法による導電パターン形成方法の模式図である。 本発明における導電性粒子分散溶液の概略図である。 低分子量のイオン性有機分子を有する導電性粒子の概略図である。 本発明における各種パターン厚さ調整手段とその構成を説明するための概略図である。

符号の説明

１ 帯電装置
２ 静電潜像
３ 露光装置
４ 潜像パターン
５ 現像装置
６ 導電性粒子分散溶液
７ 導電パターン前駆体
８ 洗浄装置
９ 洗浄液
１０ 誘電性薄膜体
１１ 感光体
１２ 溶媒除去装置
１３ 転写液塗布装置
１４ 転写液
１５ 静電転写装置
１６ 対象基板
１７ 導電パターン
１８ クリーニング手段
１９ 残留潜像消去手段
２０ 残存転写液乾燥手段
２１ 焼成手段
２２ 無極性溶媒
２３ イオン性有機分子
２４ 導電性粒子
２５ 無機イオン
２６ 有機物イオン
２７ 厚さ検知手段
２８ 厚さ情報制御手段
２９ 無極性溶媒貯蔵タンク
３０ 高濃度導電性粒子分散溶液または導電性粒子貯蔵タンク
３１ 濃度調整手段
３２ 濃度センサ

Claims (10)

1. 誘電性薄膜体上に形成した静電潜像のパターンを、帯電粒子の静電吸着によりパターンとして形成する装置において、形成されたパターンの厚さをリアルタイムで検知するパターン厚さ検知手段、および形成パターンの厚さを増減することができるパターン厚さ調整手段を複数有し、該パターン厚さ検知手段で検知された情報に基づいて、複数の該パターン厚さ調整手段のうち少なくとも一つを調整して、所望の厚さを有するパターンを、安定に形成することを特徴とするパターン形成装置。
2. 請求項１記載のパターン形成装置において、前記パターン厚さ検知手段による検知対象となるパターンが、現像手段と転写手段間の誘電性薄膜体上に存在する現像パターン、転写手段と焼成手段間の対象基板上に存在する転写パターン、あるいは焼成手段後の目的基板上に存在する導体パターンであり、これらのうち少なくとも一つであることを特徴とする導電パターン形成装置。
3. 請求項１又は２記載のパターン形成装置において、前記パターン厚さ検知手段で検知された情報に基づいた形成パターンの厚さ調整手段は、帯電装置による初期帯電量による調整，感光体回転速度制御による調整，現像装置−感光体間距離制御による調整，導電性粒子分散溶液濃度制御による調整，導電性分散剤温度変化による調整，現像バイアスの調整，転写バイアスによる調整の中の、少なくとも一つを用いることを特徴とする導電パターン形成装置。
4. 請求項１記載のパターン形成装置において、前記導電性粒子分散溶液は、加熱または加圧により導体化する導電性粒子を液中に分散させた溶液であることを特徴とする導電パターン形成装置。
5. 請求項１記載のパターン形成装置において、前記導電性粒子分散溶液は、分散させる導電性粒子の粒径が１００ｎｍ以下であることを特徴とする導電パターン形成装置。
6. 請求項１記載のパターン形成装置において、前記導電性粒子は、表面にイオン性有機分子を有しており、無極性溶媒中に分散させていることを特徴とする導電パターン形成装置。
7. 請求項１記載のパターン形成装置において、前記パターン厚さ検知手段は、レーザや超音波により非接触で膜厚を測定する手段であることを特徴とする導電パターン形成装置。
8. 請求項１記載のパターン形成装置において、前記パターン厚さ検知手段は、パターンの面積を測定する手段であり、パターニングにより減少した導電性粒子の重量から、膜厚を算出する構成であることを特徴とする導電パターン形成装置。
9. 請求項１記載のパターン形成装置において、前記パターン厚さ検知手段は、あらかじめ、パターンの膜厚による発色状態の違いをデータベース化し、形成されたパターンの発色状態を、非接触な色濃度センサにより検知した結果を、該データベースを参照に間接的に膜厚を決めることを特徴とする導電パターン形成装置。
10. 請求項１記載のパターン形成装置において、前記パターン厚さ検知手段は、パターン中に色素成分を添加し、発色感度を向上することで、膜厚検知感度も向上することを特徴とする導電パターン形成装置。

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