JP3512620B2 - Method of forming conductor pattern - Google Patents

Method of forming conductor pattern

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JP3512620B2
JP3512620B2 JP04106798A JP4106798A JP3512620B2 JP 3512620 B2 JP3512620 B2 JP 3512620B2 JP 04106798 A JP04106798 A JP 04106798A JP 4106798 A JP4106798 A JP 4106798A JP 3512620 B2 JP3512620 B2 JP 3512620B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属粒を表面処理
して絶縁化した絶縁化表面処理金属粒子を用い、セラミ
ックグリーンシート上に導体パターンを形成する方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a conductor pattern on a ceramic green sheet using insulated surface-treated metal particles obtained by surface-treating and insulating metal particles.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、セラミック製の積層コンデンサ等
の電極等の導体パターンの形成においては、シリカ・ア
ルミナ等のセラミック粉末と有機結合剤とからなる薄い
グリーンシート上に、銅、タングステン等の金属粒のペ
ーストをスクリーン印刷によりパターン状に形成し、こ
れを焼成することにより電極パターンを形成していた。
しかしながら、この方式ではメッシュ状の網から構成さ
れるスクリーンを用いるため、耐久後のスクリーンだれ
による印刷精度の低下、各パターンごとにスクリーンを
作成するための材料ロス、また、メッシュに付着する材
料ロスを生じるという問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the formation of a conductor pattern such as an electrode of a ceramic multilayer capacitor or the like, a metal such as copper or tungsten is placed on a thin green sheet made of ceramic powder such as silica / alumina and an organic binder. An electrode pattern was formed by forming a paste of particles in a pattern by screen printing and firing the paste.
However, since this method uses a screen composed of a mesh net, the printing accuracy decreases due to screen sagging after endurance, material loss for creating the screen for each pattern, and material loss that adheres to the mesh. There was a problem of causing.

【0003】上記欠点を解決するために、特開昭59−
189617号公報、同59−202682号公報、同
60−137886号公報、同60−160690号公
報等においては、電子写真法により導体粒子の電極パタ
ーンを形成し、これを焼成することが記載されている。
具体的には、例えばタングステン粉末とスチレンアクリ
ル樹脂とを混練して粉砕、分級し10〜20μmの印刷
用粒子(トナー)を得、これをキャリアと混合した現像
剤を用いて、電子写真法により電極パターンを形成して
いる。しかしこれらの方式における印刷用粒子は抵抗が
低く電荷がリークしやすいため、電子写真装置において
高精度のパターンの再現、しいては確実な導通路の作成
が困難であった。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, JP-A-59-59
No. 189617, No. 59-202682, No. 60-137886, No. 60-160690 and the like describe that an electrode pattern of conductive particles is formed by an electrophotographic method, and the pattern is baked. There is.
Specifically, for example, tungsten powder and styrene acrylic resin are kneaded, pulverized, and classified to obtain particles for printing (toner) having a particle size of 10 to 20 μm. An electrode pattern is formed. However, since the printing particles in these methods have low resistance and easily leak electric charges, it has been difficult to reproduce a highly accurate pattern in an electrophotographic apparatus, and it is difficult to form a reliable conductive path.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の印刷用粒子
は、粒子の構成が高抵抗粒子を形成するには至っておら
ず、帯電が不均一となる。すなわち、焼成後に導通路を
形成するに十分な金属粉を粒子中に配合すると相対的に
樹脂量が減少して、粒子表面に露出する金属粉量が増加
して粒子が低抵抗化する。一方、樹脂量を増加して高抵
抗化を図ると、金属粒子が減少し本来の目的である導通
路の作成が困難となる。したがって、従来の印刷用粒子
を用いた方式では、帯電粒子として制御する電子写真法
では画像形成が困難である。そこで、本発明は、従来の
電子写真法を用いたシステムに比べより高精度・高信頼
性の導体パターンを形成することを目的とする。
In the above-mentioned conventional printing particles, the composition of the particles has not yet formed high resistance particles, and the charging becomes non-uniform. That is, when a sufficient amount of metal powder to form a conductive path after firing is mixed in the particles, the amount of resin is relatively decreased, the amount of metal powder exposed on the surface of the particles is increased, and the resistance of the particles is lowered. On the other hand, when the amount of resin is increased to increase the resistance, the amount of metal particles is decreased, and it becomes difficult to create the conductive path, which is the original purpose. Therefore, in the conventional method using printing particles, it is difficult to form an image by the electrophotographic method in which the particles are controlled as charged particles. Therefore, it is an object of the present invention to form a conductor pattern with higher accuracy and higher reliability as compared with a system using a conventional electrophotographic method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の導体パターンの
形成方法は、金属粒の表面が熱可塑性絶縁物により被覆
されて絶縁化された平均粒径が2〜20μmの範囲にあ
る絶縁化表面処理金属粒子からなる一成分現像剤を用
い、一成分現像剤の薄層を感光体に接触させることによ
り、電子写真法により、感光体上に絶縁化表面処理金属
粒子からなる顕像を形成し、誘電体粉末と有機結合剤と
からなるセラミック薄膜グリーンシートに転写すること
を特徴とする。本発明で用いられる絶縁化表面処理金属
粒子は、大量の金属粒を内包することができ、しかも表
面がしっかりと熱可塑性樹脂により被覆されているので
粒子としては絶縁体で、安定に均一帯電され電荷のリー
クもない。したがって電子写真法の現像剤におけるトナ
ーとして好適に利用でき、セラミックグリーンシートに
対する導体パターンの印刷に好適である。
According to the method of forming a conductor pattern of the present invention, the surface of metal particles is covered with a thermoplastic insulator to be insulated, and the insulated surface has an average particle diameter of 2 to 20 μm. Using a one-component developer composed of treated metal particles, a thin layer of the one-component developer is brought into contact with the photoconductor to form a visible image of the insulated surface-treated metal particles on the photoconductor by electrophotography. , A ceramic thin film green sheet composed of a dielectric powder and an organic binder. The insulated surface-treated metal particles used in the present invention can enclose a large amount of metal particles, and since the surface is firmly covered with the thermoplastic resin, the particles are insulators and are stably and uniformly charged. There is no charge leakage. Therefore, it can be suitably used as a toner in a developer for electrophotography, and is suitable for printing a conductor pattern on a ceramic green sheet.

【0006】また、絶縁化表面処理金属粒子中に占める
熱可塑性絶縁物の量を20重量%以下とし、粒子の粒度
分布を平均粒径±40%の範囲に体積比で90%以上が
分布するようにすることにより、良好な印刷パターンが
得られる。金属粒としては、銅、タングステン、ニッケ
ル、銀などの導電性粒子を用いることができる。現像・
印刷システムにおいては、アモルファスシリコン系感光
体を好適に用いることができる。また、静電潜像担持体
である感光体と、現像剤担持体である現像ロールの間
隙、すなわちニップ幅を1〜4mmに設定することが好
ましい。さらに、現像剤担持体の表面における絶縁化表
面処理金属粒子(一成分現像剤)の層厚(付着量)を1
0〜50μmに設定し、かつ、感光体に対する現像剤担
持体の線速比を1.2〜5.0倍に設定することが望ま
しい。
Further, the amount of the thermoplastic insulator in the insulated surface-treated metal particles is set to 20% by weight or less, and the particle size distribution of the particles is 90% or more in volume ratio within the range of the average particle size ± 40%. By doing so, a good print pattern can be obtained. As the metal particles, conductive particles such as copper, tungsten, nickel and silver can be used. developing·
In the printing system, the amorphous silicon type photoconductor can be preferably used. Further, it is preferable to set the gap between the photoconductor, which is the electrostatic latent image carrier, and the developing roller, which is the developer carrier, that is, the nip width to 1 to 4 mm. Further, the layer thickness (adhesion amount) of the insulating surface-treated metal particles (one-component developer) on the surface of the developer carrier is 1
It is desirable to set it to 0 to 50 μm and to set the linear velocity ratio of the developer carrying member to the photosensitive member to 1.2 to 5.0 times.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明で用いられる絶縁化表面処
理金属粒子は、金属粒の表面を熱可塑性絶縁物で被覆し
てなる。金属粒としては、任意のものを使用しうるが、
セラミックグリーンシートへの導体パターン印刷の観点
から、銅、タングステン、ニッケル、銀などが用いられ
る。金属の選択は、焼成温度等の条件から決定され、例
えばグリーンシートに用いる無機材料がシリカである場
合には導電金属として銅が適し、アルミナである場合は
タングステンが適する。熱可塑性絶縁物としては各種合
成樹脂が用いられる。セラミックグリーンシートへの導
体パターン印刷であるので、セラミックグリーンシート
の焼成時に消失することが必要であり、ポリエチレン等
のポリオレフィン樹脂が好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The insulated surface-treated metal particles used in the present invention are formed by coating the surfaces of the metal particles with a thermoplastic insulator. As the metal particles, any may be used,
From the viewpoint of printing a conductor pattern on a ceramic green sheet, copper, tungsten, nickel, silver or the like is used. The selection of the metal is determined by the conditions such as the firing temperature. For example, when the inorganic material used for the green sheet is silica, copper is suitable as the conductive metal, and when it is alumina, tungsten is suitable. Various synthetic resins are used as the thermoplastic insulator. Since the conductor pattern is printed on the ceramic green sheet, it is necessary to eliminate the conductor pattern when firing the ceramic green sheet, and a polyolefin resin such as polyethylene is preferable.

【0008】金属粒の表面を被覆する方法は特に限定さ
れないが、金属粒の表面が実質上露出することなく完全
に被覆することが望ましく、しかもこれを少量の熱可塑
性絶縁物で実現しうる方法が好ましい。この方法として
は例えば、金属粒の表面で直接モノマーを重合して熱可
塑性樹脂層を形成する方法がある。具体的には、例え
ば、金属粒の表面に触媒を吸着させ、エチレンガス等を
供給してこのモノマーガスを直接金属粒の表面で重合さ
せてポリエチレン樹脂被膜を形成する。この方法は、キ
ャリア粒子の製造方法としてではあるが、特開平2−1
87770号公報、同2−187771号公報等に詳記
され、本発明の絶縁化表面処理金属粒子の製造にそのま
ま応用することができる。
The method of coating the surface of the metal particles is not particularly limited, but it is desirable to completely coat the surface of the metal particles without substantially exposing the surface of the metal particles, and this method can be realized with a small amount of thermoplastic insulator. Is preferred. As this method, for example, there is a method in which a monomer is directly polymerized on the surface of metal particles to form a thermoplastic resin layer. Specifically, for example, a catalyst is adsorbed on the surface of metal particles, ethylene gas or the like is supplied, and this monomer gas is directly polymerized on the surface of the metal particles to form a polyethylene resin film. Although this method is a method for producing carrier particles, it is disclosed in JP-A 2-1.
It is described in detail in No. 87770, No. 2-187771, etc., and can be directly applied to the production of the insulated surface-treated metal particles of the present invention.

【0009】本発明で絶縁化表面処理金属粒子の平均粒
径は2〜20μm、好ましくは3〜10μmである。こ
の平均粒径が大きすぎても小さすぎても、静電気的な制
御が困難となり、地カブリ等が発生して画像レベルが低
下する。また、平均粒径が大きい場合は、細かいパター
ン印字ができない。また、絶縁化表面処理金属粒子の粒
度分布は重要である。粒度分布が広すぎると、大きいも
の・小さいものが現像されずに残るため、残留した粒子
と新たに追加混合された粒子との間で帯電状態に差が生
じ、カブリの発生の原因となる。さらに、粒径が大きな
絶縁化表面処理金属粒子は、細かいパターンを再現する
事が困難である。絶縁化表面処理金属粒子の粒度分布
を、平均粒径の±40%の範囲に体積比で90%以上が
分布するように設定することにより、30,000枚の
印字においてもカブリの発生が無いことが確認された。
In the present invention, the insulating surface-treated metal particles have an average particle size of 2 to 20 μm, preferably 3 to 10 μm. If this average particle size is too large or too small, electrostatic control becomes difficult, and fog on the ground occurs and the image level decreases. If the average particle size is large, fine pattern printing cannot be performed. Further, the particle size distribution of the insulating surface-treated metal particles is important. If the particle size distribution is too wide, large particles and small particles remain undeveloped, resulting in a difference in charged state between the remaining particles and particles newly added and mixed, which causes fog. Furthermore, it is difficult to reproduce a fine pattern with the insulating surface-treated metal particles having a large particle diameter. By setting the particle size distribution of the insulated surface-treated metal particles so that 90% or more by volume ratio is distributed within the range of ± 40% of the average particle size, fog does not occur even when printing 30,000 sheets. It was confirmed.

【0010】本発明で用いられる絶縁化表面処理金属粒
子は、一成分の電子写真現像剤として用いられる。電子
写真法においてはトナーは主に静電気力により制御され
るため、安定して均一に帯電することが要求される。そ
こで、本発明の絶縁化表面処理金属粒子は、絶縁体であ
ることが要求され、これは金属粒の表面を絶縁物で覆う
ことにより達成される。
The insulated surface-treated metal particles used in the present invention are used as a one-component electrophotographic developer. In the electrophotographic method, the toner is mainly controlled by electrostatic force, so that it is required to be stably and uniformly charged. Therefore, the insulated surface-treated metal particles of the present invention are required to be an insulator, which is achieved by covering the surfaces of the metal particles with an insulator.

【0011】絶縁化表面処理金属粒子は抵抗値が1012
Ω・cm以上であることが好ましく、さらに好ましくは
1013Ω・cm以上である。粒子抵抗値が1012Ω未満
では地カブリの発生、転写不良が発生しやすい。また、
絶縁性を増すためには絶縁物の総量を増すことが考えら
れるが、増加させ過ぎると焼成後の導体物量が減少し
て、導体パターンの導通が得られにくくなる。一般にパ
ターン上の導通路の厚みは20μm以上必要であり、金
属と絶縁物の比重差、転写後のシート上の粒子の充填
率、電子写真技術でコントロールできる粒子量等を考慮
すると、本発明の絶縁化表面処理金属粒子中に占める絶
縁物の量は20重量%以下が好ましく、より好ましくは
15重量%以下である。
The insulated surface-treated metal particles have a resistance value of 10 12
It is preferably Ω · cm or more, and more preferably 10 13 Ω · cm or more. If the particle resistance value is less than 10 12 Ω, background fog and transfer failure are likely to occur. Also,
In order to increase the insulating property, it is conceivable to increase the total amount of the insulating material, but if the amount is increased too much, the amount of the conductive material after firing will decrease, and it will be difficult to obtain continuity of the conductive pattern. Generally, the thickness of the conductive path on the pattern needs to be 20 μm or more. Considering the difference in specific gravity between the metal and the insulating material, the packing rate of particles on the sheet after transfer, the amount of particles that can be controlled by an electrophotographic technique, etc. The amount of the insulating material in the insulated surface-treated metal particles is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less.

【0012】本発明の現像剤においては、現像する際の
機能を付加する目的で、流動性付与剤、研磨剤、滑剤、
電荷制御粒子等を単独で、あるいは複数組み合わせて添
加することができる。
In the developer of the present invention, a fluidity imparting agent, an abrasive, a lubricant,
The charge control particles and the like can be added alone or in combination.

【0013】図1は、本発明で用いられる電子写真装置
を示し、一般的な装置と変わるところは無い。すなわ
ち、アモルファスシリコン系等のドラム状の感光体11
の周辺には、帯電部材13、画像信号露光部材15、現
像部材17、転写部材19、クリーニングブレード2
1、全面露光部材23が配設されている。耐刷性に優れ
るアモルファスシリコン系感光体を用いることにより、
メンテナンスが容易となり、材料ロスの少ない装置が提
供される。本発明では、現像部材17中に、本発明の絶
縁化表面処理金属粒子をトナーとして含む一成分現像剤
が供給される。帯電部材13により暗下に全面均一帯電
された感光体11には、画像信号露光部材15により導
体パターンの静電潜像が形成され、これが現像部材17
により接触現像されて絶縁化表面処理金属粒子よりなる
トナー像(顕像)が感光体11の表面に形成される。
FIG. 1 shows an electrophotographic apparatus used in the present invention, which is no different from a general apparatus. That is, the drum-shaped photosensitive member 11 of amorphous silicon type or the like
The charging member 13, the image signal exposing member 15, the developing member 17, the transfer member 19, and the cleaning blade 2 around the
1. The whole surface exposure member 23 is provided. By using an amorphous silicon-based photoconductor with excellent printing durability,
An apparatus is provided that facilitates maintenance and reduces material loss. In the present invention, the one-component developer containing the insulated surface-treated metal particles of the present invention as a toner is supplied to the developing member 17. An electrostatic latent image of a conductor pattern is formed by the image signal exposure member 15 on the photoconductor 11 uniformly charged in the dark by the charging member 13, and this is the developing member 17.
To form a toner image (visual image) on the surface of the photoconductor 11 by contact development with the insulating surface-treated metal particles.

【0014】静電潜像を、本発明の一成分現像剤である
絶縁化表面処理金属粒子を用いて現像する方法として
は、この粒子が重量が大きいことから接触現像が適す
る。特に、ゴム材料等の弾性体を用いた現像ロールを現
像剤担持体として用い、その表面に粒子を付着させてニ
ップ幅と線速比をもって接触させる方法は、パターンの
再現性が良く、パターンの厚みも大きく取れ、好適な方
法である。このニップ幅、すなわち静電潜像担持体であ
るドラム状感光体と現像剤担持体である現像ロールとの
間隙は1〜4mmの範囲に設定することが好適である。
ニップ幅は現像時間および距離を得るために1mm以上
が好適であり、大きい方が好ましいが、4mm以上とす
ると現像ロールの弾性材料を圧縮過多とする必要があ
り、粒子がつぶれて特性変化を起こしやすい。また、静
電潜像担持体と現像剤担持体の径を大きくすることも考
えられるが、ニップ前後での距離が近づきすぎ、放電が
発生しやすく潜像の電位変化を起こしやすくカブリが発
生する。
As a method for developing an electrostatic latent image using insulated surface-treated metal particles which is a one-component developer of the present invention, contact development is suitable because the particles are large in weight. In particular, a method in which a developing roll made of an elastic material such as a rubber material is used as a developer carrying member, and particles are attached to the surface of the developing roll to bring them into contact with each other at a nip width and a linear velocity ratio, has good pattern reproducibility, This is a suitable method because the thickness can be made large. It is preferable that the nip width, that is, the gap between the drum-shaped photosensitive member which is the electrostatic latent image carrier and the developing roller which is the developer carrier is set in the range of 1 to 4 mm.
The nip width is preferably 1 mm or more in order to obtain the developing time and distance, and is preferably larger, but if it is 4 mm or more, the elastic material of the developing roll needs to be over-compressed, and the particles are crushed to cause a characteristic change. Cheap. It is also possible to increase the diameters of the electrostatic latent image bearing member and the developer bearing member, but the distance before and after the nip becomes too short, discharge easily occurs, and potential change of the latent image easily occurs, causing fog. .

【0015】現像剤担持体表面における絶縁化表面処理
金属粒子の付着量は、現像後の厚さを適正化すること、
粒子の帯電量を正確にコントロールすること、表面から
の飛散を防止することから10〜50μmに設定され
る。そして、この量の粒子を効率良く現像するために
は、静電潜像担持体に対する現像剤担持体の線速化を
1.2〜5.0倍とすることが望ましい。この線速化が
1.2倍未満、特に線速比が無い時(1.0倍の時)
は、カブリが発生しやすく、5.0倍を超えると飛散ま
たはカブリが発生しやすい。
The adhesion amount of the insulating surface-treated metal particles on the surface of the developer carrier should be adjusted to optimize the thickness after development.
It is set to 10 to 50 μm in order to accurately control the charge amount of particles and prevent scattering from the surface. In order to efficiently develop this amount of particles, the linear velocity of the developer carrying member with respect to the electrostatic latent image carrying member is preferably 1.2 to 5.0 times. This linear velocity is less than 1.2 times, especially when there is no linear velocity ratio (when 1.0 times)
Fogging is likely to occur, and if it exceeds 5.0 times, scattering or fogging is likely to occur.

【0016】ついで、感光体11と転写部材19との間
に、シリカ、アルミナ等のセラミック粉末と有機性結合
剤とからなる薄いシート(グリーンシート)が供給さ
れ、このセラミックグリーンシート上にトナー像が転写
される。本発明では、トナーとして用いる絶縁化表面処
理金属粒子が高抵抗で、安定に均一帯電させることがで
きるので、現像プロセス、転写プロセスでの制御が容易
であり、高精度のパターンをグリーンシート上に印刷、
形成することができる。なお図1の感光体11周辺の部
材は、各種変更が可能であり、例えば帯電部材13とし
てはコロナ帯電装置に替えて導電ブラシや導電ローラな
どを用いることができる。
Next, a thin sheet (green sheet) made of ceramic powder such as silica and alumina and an organic binder is supplied between the photoreceptor 11 and the transfer member 19, and a toner image is formed on the ceramic green sheet. Is transcribed. In the present invention, the insulating surface-treated metal particles used as the toner have high resistance and can be uniformly and stably charged, so that the development process and the transfer process can be easily controlled, and a highly accurate pattern can be formed on the green sheet. printing,
Can be formed. The members around the photoconductor 11 in FIG. 1 can be changed in various ways. For example, as the charging member 13, a conductive brush or a conductive roller can be used instead of the corona charging device.

【0017】パターンが形成されたグリーンシートは、
適宜の温度、例えば800℃以上に加熱して焼成し、絶
縁物を消失させて導体パターンを得る。本発明の絶縁化
表面処理金属粒子は、高抵抗値を有し均一帯電が可能で
あるにもかかわらず、金属粒が占める部分が多いので、
焼成後には導通が良好で信頼性の高い導体パターンを得
ることができる。本発明では、セラミック薄膜グリーン
シートとして、シリカ、アルミナ等の誘電体粉末と有機
結合剤とからなるグリーンシートが用いられる。グリー
ンシート中の有機結合剤の量は、高温焼成時に消失する
事を考え合わせると10〜40重量%の範囲が適切であ
る。有機結合剤量が多すぎると焼成前後のシートの伸び
縮みが大きく、製品ばらつきが増加する。さらに、絶縁
化表面処理金属粒子中の絶縁物の量に対して、有機結合
剤の量は50〜400%が好適であり、好ましくは50
〜200%である。この範囲とすることにより、シート
の伸び縮みによるパターンの変形を抑えて、焼成後のパ
ターンを安定成形できる。
The green sheet on which the pattern is formed is
A conductor pattern is obtained by heating at an appropriate temperature, for example, 800 ° C. or higher and firing to eliminate the insulator. The insulated surface-treated metal particles of the present invention have a high resistance value and can be uniformly charged, but since the metal particles occupy many portions,
After firing, a conductive pattern having good continuity and high reliability can be obtained. In the present invention, as the ceramic thin film green sheet, a green sheet made of a dielectric powder such as silica or alumina and an organic binder is used. The amount of the organic binder in the green sheet is appropriately in the range of 10 to 40% by weight considering that it will disappear during high temperature firing. When the amount of the organic binder is too large, the expansion and contraction of the sheet before and after firing are large, and the product variation increases. Further, the amount of the organic binder is preferably 50 to 400% with respect to the amount of the insulator in the insulated surface-treated metal particles, and preferably 50.
~ 200%. Within this range, it is possible to suppress deformation of the pattern due to expansion and contraction of the sheet, and to stably form the pattern after firing.

【0018】また、転写後に焼成炉で還元性雰囲気下で
焼成して最終的な導体パターンを作成するまでの間、グ
リーンシート上に、絶縁化表面処理金属粒子からなるパ
ターン画像を固着させて仮固定することが好ましい。こ
れにより、電子写真画像形成装置と焼成炉との間のハン
ドリングが容易となり、効率的な焼成、導体パターンの
作成が行なわれる。これには、例えば以下の方法があ
る。 (1)絶縁化表面処理金属粒子の絶縁物がポリオレフィ
ン樹脂等の熱可塑性樹脂であることを利用し、加熱によ
り絶縁物を軟化してグリーンシートに固着させる。グリ
ーンシートの有機結合剤を変成させずにパターンを固着
させるためには、材料選定にもよるが、現在一般的なシ
ート材料に用いるバインダー樹脂であるポリビニルブチ
ラール、アクリル樹脂等を考えると200℃以下が適切
である。
In addition, until the final conductor pattern is formed by firing in a reducing furnace in a firing furnace after transfer, a pattern image made of insulated surface-treated metal particles is fixed and temporarily attached on the green sheet. It is preferable to fix it. As a result, handling between the electrophotographic image forming apparatus and the firing furnace is facilitated, and efficient firing and formation of a conductor pattern are performed. For this, the following methods are available, for example. (1) Utilizing that the insulator of the insulating surface-treated metal particles is a thermoplastic resin such as a polyolefin resin, the insulator is softened by heating and fixed to the green sheet. In order to fix the pattern without changing the organic binder of the green sheet, it depends on the material selection, but if you consider polyvinyl butyral, acrylic resin, etc., which are the binder resins currently used for general sheet materials, 200 ° C or less Is appropriate.

【0019】(2)グリーンシートに圧力を掛けて、グ
リーンシートに対して絶縁化表面処理金属粒子を固着さ
せる。上記と同様に変成防止の観点から、圧力は60k
g・f/cm以下が好適である。 (3)粘着剤を噴霧して、グリーンシート上に絶縁化表
面処理金属粒子を固着させる。粘着剤としては、市販の
ニススプレー(主成分はアクリル系樹脂)を使用すれば
よい。
(2) Pressure is applied to the green sheet to fix the insulated surface-treated metal particles to the green sheet. Similar to the above, the pressure is 60k from the viewpoint of transformation prevention.
It is preferably g · f / cm or less. (3) An adhesive is sprayed to fix the insulated surface-treated metal particles on the green sheet. As the pressure-sensitive adhesive, a commercially available varnish sprayer (mainly acrylic resin) may be used.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明の電子写真画像形成方法によれ
ば、大きな金属粒比率と高い絶縁性の双方を兼ね備えた
絶縁化表面処理金属粒子を用いることにより、高い絶縁
性によって均一な帯電が可能となることにより大きな精
度で導体パターンをグリーンシート上に印刷、形成で
き、焼成後には良好な導通を有し信頼性の高い導体パタ
ーンを形成できる。
According to the electrophotographic image forming method of the present invention, by using the insulating surface-treated metal particles having both a large metal particle ratio and a high insulating property, it is possible to uniformly charge due to the high insulating property. As a result, a conductor pattern can be printed and formed on the green sheet with high accuracy, and a conductor pattern having good continuity and high reliability after firing can be formed.

【0021】[0021]

【実施例】図1に示した電子写真画像形成装置を用い、
セラミックグリーンシート上に導体パターンを印刷し
た。ここで感光体としては、感光層膜厚25μmのアモ
ルファスシリコン感光体を用いた。トナーとして用いる
絶縁化表面処理金属粒子としては、銅粉上でエチレンモ
ノマーを直接重合し、重量比が6重量%の量のポリエチ
レン系樹脂で銅粉を被覆した平均粒径6μmの粒子に研
磨剤1.0%、シリカ1.0%を外添したトナー粒子を
用いた。上記トナーを現像剤とし、導体パターンの画像
形成を行なった。画像形成条件は以下の通りに設定し
た。 感光体帯電電位:350V 露 光 後 電 位:15V 現 像 電 位:120V 感光体ドラム線速:60mm/sec 現像ロラー線速:90mm/sec
EXAMPLE Using the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG.
A conductor pattern was printed on the ceramic green sheet. Here, as the photosensitive member, an amorphous silicon photosensitive member having a photosensitive layer thickness of 25 μm was used. As the insulating surface-treated metal particles used as a toner, an ethylene monomer is directly polymerized on copper powder, and the copper powder is coated with polyethylene resin in an amount of 6% by weight. Toner particles to which 1.0% and silica 1.0% were externally added were used. An image of a conductor pattern was formed using the toner as a developer. The image forming conditions were set as follows. Photoconductor charge potential: 350V After exposure After exposure: 15V Current image potential: 120V Photoconductor drum linear velocity: 60mm / sec Development roller linear velocity: 90mm / sec

【0022】電子写真法により、SiO2 70重量%、
アクリル樹脂30重量%よりなるグリーンシート上に導
体パターンを形成した後、180℃に保ったホットプレ
ート上に2分間載せて仮定着した。ついで、これを90
0℃、1時間、還元雰囲気中で焼結してセラミック基板
上に銅からなる導体パターンを形成した。以上の条件で
ベースとして以下の実験を行ない、各条件パラメータの
影響を確認した。表1のように粒子粒径2〜20μmで
良好な印刷パターンを得た。表2のように絶縁物の量が
重量比20%以下で安定した焼成後の導通を得た。表3
のように粒子の粒度分布が平均粒径±40%の範囲に体
積比90%以上が分布する時に30,000までカブリ
の発生が無く良好な印刷パターンを得た。表4のように
現像ニップの幅1mm以上4mm以下のときに良好な印
刷パターンを得た。表5のように粒子層厚10〜50μ
m、線速比1.2倍以上5.0倍以下に於いて良好な印
刷パターンを得た。
By electrophotography, 70% by weight of SiO 2 ,
After forming a conductor pattern on a green sheet made of 30% by weight of an acrylic resin, it was put on a hot plate kept at 180 ° C. for 2 minutes and put on. Then this is 90
The conductor pattern made of copper was formed on the ceramic substrate by sintering in a reducing atmosphere at 0 ° C. for 1 hour. Under the above conditions, the following experiments were conducted as a base to confirm the influence of each condition parameter. As shown in Table 1, a good printed pattern was obtained with a particle size of 2 to 20 μm. As shown in Table 2, when the amount of the insulating material was 20% or less by weight, stable conduction after firing was obtained. Table 3
As described above, when the volume ratio of the particles was 90% or more in the range of the average particle diameter ± 40%, fog was not generated up to 30,000, and a good print pattern was obtained. As shown in Table 4, a good print pattern was obtained when the width of the developing nip was 1 mm or more and 4 mm or less. As shown in Table 5, the particle layer thickness is 10 to 50 μm.
m, a good print pattern was obtained when the linear velocity ratio was 1.2 times or more and 5.0 times or less.

【0023】[0023]

【表1】 表1:現像剤中における金属粒子の粒径と画像特性との関係 金属粒子径(μm) 画像特性 1.0 カブリ発生 2.0 ○ 3.0 ○ 4.0 ○ 6.0 ○ 15.0 ○ 18.0 ○ 20.0 ○ 22.0 カブリ発生 25.0 カブリ発生・細線再現せず [Table 1] Table 1: Relationship between particle size of metal particles in developer and image characteristics Metal particle size (μm) Image characteristics 1.0 Fog generation 2.0 ○ 3.0 ○ 4.0 ○ 6.0 ○ 15.0 ○ 18.0 ○ 20.0 ○ 22.0 Fog occurred 25.0 Fog occurred, fine line not reproduced

【0024】[0024]

【表2】 表2:金属粒子中の絶縁物含有率 絶縁物含有率(%) パターン比抵抗(Ω・cm) 4 3.0×10-6(導通あり) 8 1.7×10-6(導通あり) 15 3.4×10-6(導通あり) 20 1.7×10-4(導通あり) 25 3.0×106 (導通なし) [Table 2] Table 2: Insulator content rate in metal particles Insulator content rate (%) Pattern specific resistance (Ω · cm) 4 3.0 × 10 −6 (with continuity) 8 1.7 × 10 −6 (Conducted) 15 3.4 × 10 -6 (Conducted) 20 1.7 × 10 -4 (Conducted) 25 3.0 × 10 6 (No conduction)

【0025】[0025]

【表3】 表3:絶縁物に覆われた金属粒子の平均粒径と粒度分布による画像特性 平均粒径(μm) 粒度分布(90%が分布する範囲) 画像特性 4.0 平均粒径±30% 30,000枚良好な画像 6.0 平均粒径±30% 30,000枚良好な画像 6.0 平均粒径±40% 30,000枚良好な画像 6.0 平均粒径±50% 5,000枚にてカブリ発生 9.0 平均粒径±30% 30,000枚良好な画像 9.0 平均粒径±40% 30,000枚良好な画像 9.0 平均粒径±50% 4,000枚にてカブリ発生 [Table 3] Table 3: Image characteristics based on the average particle size and particle size distribution of metal particles covered with an insulating material Average particle size (μm) Particle size distribution (range in which 90% is distributed) Image property 4.0 Average particle size ± 30% 30,000 good images 6.0 Average particle size ± 30% 30,000 good images 6.0 Average particle size ± 40% 30,000 good images 6.0 Average particle size ± 50% Fog at 5,000 sheets 9.0 Average particle size ± 30% 30,000 Good image 9.0 Average grain size ± 40% 30,000 sheets Good image 9.0 Average grain size ± 50% Fog occurred at 4,000 sheets

【0026】[0026]

【表4】 表4:現像ニップの幅による画像特性 現像ニップ幅(mm) 画像特性 0.5 濃度低い(感光体径30mm、現像ロール径18m) 1.0 良好(感光体径30mm、現像ロール径18m) 1.5 良好(感光体径30mm、現像ロール径18m) 2.0 良好(感光体径30mm、現像ロール径18m) 3.0 良好(感光体径30mm、現像ロール径18m) 4.0 良好(感光体径30mm、現像ロール径18m) 4.0 良好(感光体径60mm、現像ロール径18m) 5.0 カブリ発生(感光体径30mm、現像ロール径40m) 5.0 カブリ発生(感光体径60mm、現像ロール径40m) [Table 4] Table 4: Image characteristics depending on the width of the development nip Development nip width (mm) Image characteristics 0.5 Low density (photoconductor diameter 30 mm, developing roll diameter 18 m) 1.0 Good (photoconductor diameter 30 mm, developing roll diameter 18 m) 1.5 Good (photoconductor diameter 30 mm, developing roll diameter 18 m) 2.0 Good (photoconductor diameter 30 mm, developing roll diameter 18 m) 3.0 Good (photoconductor diameter 30 mm, developing roll diameter 18 m) 4.0 Good (photoconductor diameter 30 mm, developing roll diameter 18 m) ) 4.0 Good (photoconductor diameter 60 mm, developing roll diameter 18 m) 5.0 Fogging (photoconductor diameter 30 mm, developing roll diameter 40 m) 5.0 Fogging (photoconductor diameter 60 mm, developing roll diameter 40 m)

【0027】[0027]

【表5】 表5:粒子供給量による画像特性 感光体に対する現像ローラの線速比 粒子厚層(μm) 1.0倍 1.2倍 1.5倍 2.5倍 5.0倍 7.5倍 5.0 × △ △ ○ ○ ○ 10.0 × ○ ○ ○ ○ ○ 20.0 × ○ ○ ○ ○ ○ 30.0 × ○ ○ ○ ○ × 40.0 × ○ ○ ○ ○ × 50.0 × ○ ○ ○ ○ × 60.0 × ○ × × × × [Table 5] Table 5: Image characteristics according to particle supply amount Linear velocity ratio of developing roller to photoconductor Particle thickness layer (μm) 1.0 times 1.2 times 1.5 times 2.5 times 5.0 times 7.5 times 5.0 × △ △ ○ ○ ○ 10.0 × ○ ○ ○ ○ ○ 20.0 × ○ ○ ○ ○ ○ 30.0 × ○ ○ ○ ○ × 40.0 × ○ ○ ○ ○ × 50.0 × ○ ○ ○ ○ × 60.0 × ○ × × × ×

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

【図1】本発明で用いられる電子写真画像形成装置を示
す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an electrophotographic image forming apparatus used in the present invention.

【符号の説明】 11 感光体 13 帯電部材 15 画像信号露光部材 17 現像部材 19 転写部材 21 クリーニングブレード 23 全面露光部材[Explanation of symbols] 11 photoconductor 13 Charging member 15 Image signal exposure member 17 Developing member 19 Transfer member 21 cleaning blade 23 Full surface exposure member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−78114(JP,A) 特開 昭59−189617(JP,A) 特開 昭62−168175(JP,A) 実開 平2−107162(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 4/00 - 17/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-61-78114 (JP, A) JP-A-59-189617 (JP, A) JP-A-62-168175 (JP, A) Sankaihei 2- 107162 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01G 4/00-17/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属粒の表面が熱可塑性絶縁物により被
覆されて絶縁化された平均粒径が2〜20μmの範囲に
ある絶縁化表面処理金属粒子からなる一成分現像剤を用
い、一成分現像剤の薄層を感光体に接触させることによ
り、電子写真法により、感光体上に絶縁化表面処理金属
粒子からなる顕像を形成し、誘電体粉末と有機結合剤と
からなるセラミック薄膜グリーンシートに転写すること
を特徴とする導体パターンの形成方法。
1. A one-component developer comprising an insulated surface-treated metal particle having an average particle size in the range of 2 to 20 μm, in which the surface of the metal particle is covered with a thermoplastic insulator to be insulated, and one component is used. By bringing a thin layer of developer into contact with the photoconductor, an electrophotographic image is formed on the photoconductor to form a visible image of insulated surface-treated metal particles, and a ceramic thin film green comprising a dielectric powder and an organic binder. A method for forming a conductor pattern, which comprises transferring to a sheet.
【請求項2】 絶縁化表面処理金属粒子中に占める熱可
塑性絶縁物の量が20重量%以下であり、絶縁化表面処
理金属粒子の粒度分布が平均粒径±40%の範囲に体積
比で90%以上が分布する請求項1に記載の導体パター
ンの形成方法。
2. The amount of the thermoplastic insulating material in the insulated surface-treated metal particles is 20% by weight or less, and the particle size distribution of the insulated surface-treated metal particles is within a range of average particle diameter ± 40% by volume ratio. The method for forming a conductor pattern according to claim 1, wherein 90% or more is distributed.
【請求項3】 金属粒の表面で直接モノマーを重合し
て、熱可塑性絶縁物からなる被覆を金属粒の表面に形成
して被覆した絶縁化表面処理金属粒子を用いる請求項1
または2に記載の導体パターンの形成方法。
3. The insulated surface-treated metal particles, wherein the surface of the metal particles is directly polymerized with a monomer to form a coating made of a thermoplastic insulating material on the surface of the metal particles, and the coated surface-treated metal particles are used.
Alternatively, the method of forming a conductor pattern according to Item 2.
【請求項4】 金属粒として、銅、タングステン、ニッ
ケルまたは銀を用いる請求項1〜3のいずれか一項に記
載の導体パターンの形成方法。
4. The method for forming a conductor pattern according to claim 1, wherein copper, tungsten, nickel or silver is used as the metal particles.
【請求項5】 現像剤担持体と感光体表面とのニップ幅
を1〜4mmに設定する請求項1〜4のいずれか一項に
記載の導体パターンの形成方法。
5. The method for forming a conductor pattern according to claim 1, wherein the nip width between the developer bearing member and the photosensitive member surface is set to 1 to 4 mm.
【請求項6】 現像剤担持体における絶縁化表面処理金
属粒子の付着層厚を10〜50μmに設定し、かつ、感
光体に対する現像剤担持体の線速比を1.2〜5.0倍
に設定する請求項1〜5のいずれか一項に記載の導体パ
ターンの形成方法。
6. The adhesion layer thickness of the insulating surface-treated metal particles in the developer carrier is set to 10 to 50 μm, and the linear velocity ratio of the developer carrier to the photoconductor is 1.2 to 5.0 times. The method for forming a conductor pattern according to any one of claims 1 to 5, wherein the conductor pattern is formed.
【請求項7】 感光体として、アモルファスシリコン系
感光体を用いる請求項1〜6のいずれか一項に記載の導
体パターンの形成方法。
7. The method for forming a conductor pattern according to claim 1, wherein an amorphous silicon-based photoconductor is used as the photoconductor.
【請求項8】 グリーンシート上に転写した後に焼成
し、セラミック基板上に金属粒の結合体からなる導体パ
ターンを形成することを特徴とする請求項1〜7のいず
れか一項に記載のセラミック基板上の導体パターンの形
成方法。
8. The ceramic according to any one of claims 1 to 7, wherein a conductor pattern made of a bonded body of metal particles is formed on the ceramic substrate after transferring onto a green sheet and then firing. A method for forming a conductor pattern on a substrate.
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