JPH0738076B2 - 静電転写に用いるための持続性潜像を有する永久マスタ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に、非孔性、非吸収性、伝導性受像表面へ
の高濃度像の高分解能静電転写方法に関する。特に、本
発明は液体フオトレジストまたはドライフイルムフオト
レジストのような感光性物質を用いる永久マスター上へ
の持続性潜像形成方法および該マスターからの転写方法
に関する。本発明の永久マスターは、印刷回路板のよう
な受像表面上への高分解能および高濃度像の形成のため
に反復使用することができる。

印刷回路板を製造するため光像形成および他の方法によ
つてドライフイルムレジストを用いる絶縁性基板上への
伝導性配線パターンの形成は、典型的には５工程方法を
用いる。テンテイング法を用いるかまたは孔閉塞（hole
-plugging）法を用いるか否かには関係なく、５つの異
なる工程は絶縁性基体の少なくとも１つの伝導性表面上
に感光性ドライフイルムレジストを積層または被覆する
工程と、アートワークまたはフオトツールの使用によつ
てドライフイルムレジスト上に配線パターンを形成し、
かつフオトツールの透明領域を通して活性線照射によつ
てドライフイルムレジストを露光する工程と、ネガ型ド
ライフイルムレジストの未露光部分を除去することによ
つて回路板を現像する工程と、ドライフイルムレジスト
でなお被覆されている所望の伝導性配線パターンの下に
ないすべての非像形成領域内の回路板から伝導性基体を
エツチングする工程と、最終的に伝導性基体のエツチン
グされなかつた部分から所望の配線パターンを被覆して
いるドライフイルムレジストを剥離すなわち除去する工
程とかたなつていた。各回路板を製造するためには、こ
の５工程方法を反復しなければならない。

標準ドライフイルム法の露光工程中、ドライフイルム中
の重合体の交さ結合のパターンの結果であるドライフイ
ルムレジスト内の真直ぐな側壁を生成させるためには、
十分な照射露光レベルおよび露光時間が所望される。こ
れらの真直ぐな側壁は導体表面に対して垂直でなければ
ならない。しかし、実際には、例えば標準のネガとして
働くドライフイルムフオトレジストプリントおよびエツ
チング法では、露光不足が起こつて、所望のレジストパ
ターンをアンダーカツトする側壁エツジを生成するか、
あるいは露光過度が起こつて、ドライフイルムフオトレ
ジストに側壁エツジを生成して、レジストのベースにお
けるドライフイルムフオトレジストの幅と脚の原因とな
る導体の表面が増大する。これらの条件により、最終的
な伝導性パターンの幅が所望な幅から変化して、導体表
面内の線幅の計画された許容度または範囲を越えてしま
う。

この方法中の現像工程は、理想的には、ネガ型ドライフ
イルムレジストの未露光領域、従つて交さ結合されなか
つた領域を溶解除去して幅がフオトツール上のパターン
に等しくかつ導体表面に垂直なエツジを導体表面上のド
ライフイルムフオトレジスト内に生成しなければならな
い。しかし、実際には、ドライフイルムフオトレジスト
の現像不足または現像過度が起こる。現像不足は側壁ゾ
ーンすなわち現像されたチヤンネル内のレジスト残留物
の堆積を生じ、それが隣りの側壁に向かつて傾斜し、所
望の相隣る線間スペースよりも小さい線間スペースにな
る。現像過度が起こるときには未露光フイルムレジスト
エツイジがアンダーカツトされ隣接する線間間隔が所望
な間隔より大きくなる。加えて、レジスト表面側壁エツ
ジの頂部に於て幾らか丸くなる可能性がある。

このドライフイルムレジストの厚さ全体にわたつてフオ
トツールを正確に複写できないことは複写された回路パ
ターンの良好な線分解能および複写特性に影響を与え
る。

回路板がより複雑になりかつ多数板の積重ねが普通にな
つて来たので、より高濃度で良好な分解能の回路パター
ンの要望が生じて来た。分解能は、上記５工程処理によ
つて信頼できるように運ばれ得る最小の線および隣接す
る線間間隔を信頼できるように複写する能力と見られて
来た。

現像で複製できる薄さすなわち最小の線およ回路パター
ンの隣接する線間のギヤツプすなわち間隔の狭さは、約
0.07874mm（3.1ミル）の線および間隔寸法すなわち1mm
につき約6.3線対の現像を要求する印刷回路板工業に於
ける良好な線分解能および複写標準へと導いた。これら
の標準は回路板の所望の濃度を定義するために用いられ
る。

光伝導体の静電的に像形成された表面から受像表面へ高
分解能および高濃度像で現像された静電潜像を転写する
ことにゼログラフイーの原理を適用しようとする試みは
困難に遭遇した。この困難の主要源は、回路板が銅のよ
うな金属またはマイラの商品名で発売されているポリエ
ステルフイルムのようなプラスチツクのような非孔性ま
たは非吸収性基体からなる事実から生ずる。この非孔性
および非吸収性の受像表面は転写された像、特に液体ト
ナーを用いた場合の転写像を歪曲または“つぶれた状態
（squished）”にさせる。

紙のように吸収性受像表面への像転写の問題は、トナー
粒子で形成された像をギヤツプを通つて転写することに
よつてゼログラフイー技術が解決した。ギヤツプが空気
ギヤツプまたは空気‐液体の複合ギヤツプであつた。し
かし、このギヤツプ転写技術を非孔性基体へ移換しよう
とする試みは像の“つぶれ（squish）”を起こし、適正
な分解能および濃度をもつ受容できる転写トナー像を得
るにはギヤツプ間隔および電圧を慎重に制御しなければ
ならないことがわかつた。電圧およびギヤツプ間隔すな
わち光導電体または静電的に像形成可能な表面と伝導性
受像表面との間の距離を慎重に制御しないと、ギヤツプ
間に電気アークが起こる。これは静電的像形成可能表面
を永久的に損傷することによつて転写トナー像中にピン
ホールを生ずる可能性がある。このことは印刷回路板の
製造に用いられるプリントおよびエツチング用途に於て
特に意義がある。

非孔性受像基体では、光伝導体または静電的像形成可能
表面と伝導性受像表面の両方がトナー像の転写点に於て
静止していないと高分解能の転写像が得られないことが
わかつた。現像された潜像を銅のような非吸収性基体へ
静電的に転写する場合には付加的な問題が生じる。伝導
性受像表面ならびに静電的像形成可能表面を形成する金
属すなわち銅表面は平坦でないので、この平坦でない光
伝導体表面と伝導性受像表面との間の接触を避けるため
には静電的像形成可能表面と伝導性受像表面との間の間
隔が十分でなければならない。

これらの問題は液体またはドライフイルムレジストのよ
うな感光性物質を用いる持続性潜像および永久マスター
の製造方法を提供することによつて本発明の方法で解決
される。感光性物質上の持続性潜像は、電子写真的に現
像された静電潜像を、永久マスターの静電的像形成表面
から、所望の伝導性パターンをもつ多数の印刷回路板の
製造に用いられる型の伝導性、非吸収性の非孔性受像表
面である受像表面（これは好ましいがこれのみに限定さ
れない）へ転写するために用いられる。永久マスター
は、像転写を行うために必要な誘電的コントラストを得
るために、感光性物質の交さ結合されていない領域を溶
解除去させていないものである。

本発明の１つの目的は現像された高濃度静電潜像の永久
マスターから直接非孔性、非吸収性基体への無接触高分
解能静電転写を達成する方法を提供することである。

本発明のもう１つの目的は永久かつ再使用可能なマスタ
ーとして働くドライフイルムレジストの使用によつて静
電的像形成可能表面上の高濃度静電潜像を得ることであ
る。

本発明のもう１つの目的は静電的像形成可能な表面とし
ての永久マスターについて静電転写方法を利用できるこ
とである。

本発明のさらにもう１つの目的は印刷回路板上の伝導性
回路配線パターンを生成させるためにエツチングするた
めの製造に於て伝導性基体上の所望のレジストパターン
の多数コピーをつくるために用いることができる永久マ
スターおよび永久マスターの製造方法を提供することで
ある。

本発明の１つの特徴は永久マスターの感光性物質を潜像
が形成された後に帯電させることおよび再使用可能な永
久マスターが約0.02794mm（1.1ミル）の線および間隔、
すなわち1mmにつき18線対の等価物を解像する能力があ
ることである。

本発明のもう１つの特徴は永久マスターを支持する伝導
性裏張り材料すなわち基体が静電転写中に電気的に接地
されかつ伝導性受像表面がアースから電気的に隔離され
ることである。

本発明のさらにもう１つの特徴はマスター上の像形成領
域と非像形成領域との間のドライフイルムフオトレジス
トの伝導度の差を用いて持続性静電潜像を形成させるこ
とである。

本発明のもう１つの特徴は持続性潜像を静電的に帯電さ
せ、現像しかつ液体充填ギヤツプを通つて伝導性受像表
面へ転写することである。

本発明のもう１つの特徴は静電的像形成可能な表面と伝
導性受像表面との間のギヤツプ距離すなわち間隔が約0.
0762（約３ミル）〜約0.508mm（約20ミル）でありかつ
該距離がアースから電気的に隔離された２つのスペーサ
ー手段の表面間の使用によつて保たれることである。

静電的像形成可能な表面として用いられる永久マスター
についての本発明のさらにもう１つの特徴は静電的像形
成可能な表面上の静電潜像が持続性でかつ各回路板コピ
ーのためにドライフイルムまたは液体フオトレジストを
露光する必要なく多量の印刷回路板を製造するためのマ
スターとして再使用可能であることである。

本発明のさらにもう１つの特徴はマスター上のドライフ
イルムフオトレジスト像の上表面だけが伝導性受像表面
への転写前の現像された像の形成に用いられることであ
る。

本発明のさらにもう１つの特徴は現像された静電像の伝
導性受像表面への転写がコロナ帯電ではなく導電性受像
表面へのD.C.電圧の直接印加によつて達成されることで
ある。

本発明の方法の１つの利点は現像された潜像を形成する
トナー粒子の伝導性受像表面上への高分解能転写が像歪
曲なしに得られることである。

本発明のもう１つの利点は転写工程中に静電的像形成可
能な表面である永久マスターの損傷またはすり傷がない
ので表面を連続的に再使用できることである。

本発明のさらにもう１つの利点は静電的像形成表面であ
る永久マスター上の現像されたトナー粒子と伝導性受像
表面との間の接触がないので高分解能転写が得られるこ
とである。

本発明のさらにもう１つの利点が空気イオン化を起こす
コロナ帯電ではなく直接印加電圧の使用によるので静電
転写を行うための所要電力を減少することである。

本発明のさらにもう１つの利点は各回路板のためにドラ
イフイルムまたは液体フオトレジストに要求される反復
露光および現像工程が排除されるのでより迅速でかつよ
り安価な印刷回路板製造方法が達成されることである。

これらおよびその他の目的、特徴および利点は、静電的
像形成可能な表面である永久マスター上の感光性物質上
に最初に静電潜像をつくることにより、永久マスターの
使用および電気的に隔離された非吸収性伝導性表面上の
トナー像の生成方法によつて得られる。静電的像形成可
能な表面を帯電させる。次にマスターの感光性物質上の
潜像領域へ帯電トナー粒子を現像させかつ伝導性受像表
面へ転写する。

本発明の目的、特徴および利点は以下の本発明の詳細な
説明を、特に添加図面と共に考察すれば明らかとなろ
う。

第１図は印刷回路板の製造に従来用いられている標準の
５工程方法を示す。製造される各１つの回路板は、通
常、ガラス繊維エポキシのような不導電性基体へ積層さ
れる銅のような導電性基体へのドライフイルムの圧力お
よび熱による適用を必要としている。次に、光源または
他の活性線照射源からの選択的露光によつて所望のパタ
ーンを生成することができるようにドライフイルム上に
マスクを適用する。現像は、未架橋ドライフイルムを除
去して所望のパターンを有する架橋ドライフイルムだけ
を残すことによつ行われる。酸エツチング剤でエツチン
グして架橋ドライフイルム領域の間から導電性銅基体を
除去する。最後に、残留している伝導性銅基体からドラ
イフイルムを剥離して所望の回路パターンを露出させ
る。この方法は通常プリントおよびエツチング法として
知られている。

しかし、本発明の方法では、伝導性基体上のドライフイ
ルムまたは液体フオトレジストのような感光性物質また
はコーテイングの使用によつて永久マスターを製作す
る。その後で、永久マスターから製品回路板上で所望の
伝導性配線パターンを形成するためにドライフイルムま
たは液体フオトレジストを用いない。

永久マスターは、第２図に示すように静電的像形成可能
な表面として用いられる。

伝導性裏張りは少なくともその一方の面に適用されたド
ライフイルムまたは液体フオトレジストのような感光性
物質を有する。この感光性物質は活性線照射による露光
によつて物質中の重合体の架橋のために抵抗率が変化す
る。マスクを通しての活性線照射により、あるいはデイ
ジタルレーザーペンで所望のパターンを“書くこと”に
よつて感光性物質上に持続性像が形成される。どちらの
方法でも、静電的コントラストすなわち感光性物質上の
像形成領域と非像形成領域との間の抵抗率の差を生ず
る。静電的像形成可能な表面をアースから隔離し、コロ
ナ帯電装置で帯電させて帯電潜像を形成させる。

次に、この静電的像形成可能な表面を、静電的像形成可
能な表面の電荷と反対に帯電されるトナー粒子のための
液体キヤリアとして作用する非極性絶縁性溶媒から少な
くとも一部分からなる液体を表面吸着によつて適用する
ことによつて現像する。この適用は、静電的像形成可能
な表面をフラツデイングまたは浸漬または吹付けによつ
て行うことができる。この静電的像形成可能な表面の潜
像領域へ帯電したトナー粒子を差し向けて潜像を現像す
る。

このように現像されると、永久マスター上の持続性潜像
のパターンに従う像が静電的像形成可能な表面上に形成
される。かくして現像された像は、所望の伝導性配線パ
ターンを有する回路板を製造するため電気的に隔離され
た伝導性受像表面へ転写される用意ができている。

伝導性受像表面は少なくとも一部分が非極性の絶縁性溶
媒からなる液体で最初に被覆される。この溶媒は静電的
像形成可能な表面へ適用される溶媒と同じか均等物であ
り、スポンジ、スキーズ、ゴムローラーまたは連続薄膜
を適用することができる他の手段で適用することができ
る。溶媒は、好ましくは、帯電トナー粒子が静電的像形
成可能な表面上の帯電した静電潜像領域から伝導性受像
表面へ溶媒中を通つて移動すなわち流動できるように高
い抵抗率と低い粘度とを有するべきである。溶媒は、一
般に、エクソンコーポレーション製のそれぞれアイソパ
ー（Isopar）Ｇおよびアイソパー（Isopar）Ｈの商品名
で発売されているC₉〜C₁₁またはC₉〜C₁₂の分枝鎖脂肪族
炭化水素混合物またはその均等物である。電気抵抗率は
好ましくは少なくとも約10⁹Ω・cmの程度であり、誘電
率は好ましくは約31/2未満である。これらの特性を有す
る非極性絶縁性溶媒の使用は帯電トナー粒子のパターン
が消失しないことを保証するのに役立つ。

約200〜約1200ボルトの最適なD.C.電圧を伝導性受像表
面へ印加して静電的像形成可能な表面と伝導性受像表面
との間に電界を確立した後、両表面を一緒に十分近づけ
て２つの非極性絶縁性溶媒層の接触による完全に液体の
転写媒質を生成させる。静電的像形成可能な表面上の非
極性絶縁性溶媒の第１層の第１液体表面と伝導性受像表
面上の非極性絶縁性溶媒の第２層の第２液体表面とが一
緒に接合して両表面間のギヤツプを充填する。静電的像
形成可能表面と伝導性受像表面との間の電界を確立する
ために必要な電圧は約200〜約3500ボルトが実施可能で
あるが、好ましくは約200〜約1500ボルト、最適には上
記の通りである。高分解能の像を転写する能力はトナ
ー、液体キヤリア、ギヤツプ間隔、印加電圧の複合因子
の関数である。一般に、高品質、高分解能の像転写を行
うには、ギヤツプ間隔が大きい程高電圧を必要とする。

このギヤツプ間の一様な間隔は、第２図に見られる、ア
ースから電気的に隔離されているスペーサーストリツプ
すなわちギヤツプスペーサーの使用によつて保たれる。
現像された像は静電的像形成可能表面からギヤツプを通
り液体媒質中を通つて伝導性表面へ転写され、転写され
たトナー粒子が存在するフオトツールのパターンと同じ
パターンの像形成領域とトナー粒子が存在しない非像形
成領域とを形成する。

液体充填ギヤツプを通しての現像された像の転写は静電
的像形成可能表面を通る第１平面を伝導性受像表面を通
る第２平面に平行に保つことによつて転写点に於て起こ
る。転写点に於て静電的像形成可能表面と伝導性受像表
面とは両者間に相対的運動を起こさせてはならないが、
転写点は転写の静止点であつてもローリング点であつて
もよい。ギヤツプを通つて平坦で静止している、あるい
は移動している伝導性受像表面へ現像された像を転写す
る静電的像形成可能表面としてはドラムまたはウエブ、
あるいは静止した平坦表面を用いることができる。移動
している伝導性受像表面はローリングドラムまたはウエ
ブまたは他の適当な手段であることができる。静電的像
形成可能な表面と伝導性受像表面とは転写点に於て真空
などによつて適所に保たれねばならず、あるいは別法で
は磁気的にまたは静電的に両表面をギヤツプを横切つて
適所に保持することによつて達成される。

静電的像形成可能な表面と伝導性受像表面との間のこの
ギヤツプは、好ましくは所望の厚さのスペーサーストリ
ツプの使用によつて少なくとも約0.0762mm（約３ミル）
〜約0.254mm（約10ミル）に保たれる。ギヤツプを約0.0
762mm（約３ミル）より大きく保つことによつて、両表
面内の不一致または不規則性を十分に隔離して両表面間
で接触が起こらないようにしかつマスター表面すなわち
静電的像形成可能な表面にすり傷または引つ掻き傷が起
こらないようにする。

スペーサーストリツプすなわちギヤツプスペーサーは金
属のような伝導性物質またはマイラ（MYLAR）の商品名
で発売されているポリエステルフイルムまたはセロフア
ンのような非伝導性物質のいずれかから選ばれる。スペ
ーサーストリツプはアースから電気的に隔離されかつ一
様な厚さでなければならない。一様な厚さは静電的像形
成可能表面と伝導性受像表面との間の一様なギヤツプ間
隔が得られることを保証する。スペーサーストリツプは
好ましくは像領域の外側に置かれるべきである。

静電的像形成可能表面および伝導性受像表面の両者間の
ギヤツプを充填するために十分な厚さの非極性絶縁性溶
媒の第１層および第２層を適用することによつて、非極
性絶縁性溶媒の第１および第２層の第１液体表面と第２
液体表面とを、静電的像形成可能な表面と伝導性受像表
面との間の帯電トナー粒子の転写点に於て、一緒に接合
させて１つの連続液体転写媒質を生成させる。連続した
液体転写媒質中を走行させることによつて、帯電トナー
粒子が克服しなければならない、静電的像形成可能表面
から伝導性受像表面へのトナー粒子移動を妨害する可能
性のある表面張力は存在しない。帯電トナー粒子は、転
写点に於て印加される電界によつて、この転写点で２つ
の非極性絶縁性溶媒層の接合によつて生成された液体転
写媒質中を通つて差し向けられる。

第２図に略示したように、所定の電荷を有する帯電トナ
ー粒子は、静電的像形成可能な表面上の感光性物質を有
する反対電荷の架橋像形成領域から個々の粒子または集
団粒子として伝導性受像表面へ移動する。伝導性受像表
面はガラス繊維エポキシのような絶縁性誘電体層上に積
層されている。印加転写電界はトナー粒子を非極性絶縁
性溶媒の液体転写媒質中を通つて移動させ、伝導性受像
表面へ付着させてトナー粒子が存在する像形成領域とト
ナー粒子が存在しない非像形成領域とを生成させる。

静電的像形成可能な表面上のドライフイルムまたは液体
フオトレジストのような感光性物質はマスター静電像プ
レートとして作用し、かつ用いられるフオトレジストに
よるがほとんどの場合、持続期間の間、静電的像形成可
能な表面上の層形成領域と非像形成領域との間の抵抗率
差が比較的一定のままであるので、静電転写法で多数の
コピーを作ることができる。操作を繰返すためには、静
電的像形成可能な表面上の過剰の非極性絶縁性溶媒およ
び過剰のトナー粒子を除去しなければならない。静電的
像形成可能な領域上の残留電荷は、交流コロナによる感
光性物質表面の帯電などによつて放電させねばならな
い。

活性線照射による露光によつて抵抗率の増加した架橋さ
れた像形成領域と活性線照射に対して未露光の、低抵抗
率のままである非像形成領域すなわち背景領域とを生成
させた後、比較的長期間抵抗率差を保持する感光性物質
の能力を用いることによつて、所望の静電潜像パターン
が感光性物質中に残留する。ドライフイルムレジストの
ような感光性物質は、典型的には、像転写の処理速度に
もよるが、架橋されて、背景領域すなわち未露光領域よ
りも大きい、より誘電性の大きさの程度でなければなら
ないより大きい電気抵抗率の像形成領域を形成するよう
になる重合体でできている。処理速度が速い程、より大
きい抵抗率差を必要とする。

微細な線画像転写では、感光性物質の抵抗率は、物質に
よつて異なるが、10¹⁷〜10¹¹Ω・cmの範囲であることが
できる。背景領域すなわち非像形成領域の電気固有抵抗
は、典型的には10¹⁰Ω・cmでなければならない。比較の
ため、伝統的に絶縁性物質と考えられている幾つかを含
む種々の物質の抵抗率は既知である。エレクトロニクス
用マイラ（Mylar）ポリエステルフイルムは約10¹⁷Ω・c
m、酸化アルミニウムセラミツクは約10¹⁶Ω・cm、種々
の等級の雲母は10¹³〜10¹⁷Ω・cm、未露光ダイナケム
（Dynachem）AXドライフイルムは約10¹³Ω・cm、種々の
等級のユニオンカーバイドのベークライト（Union Carb
ide′s Bakelite）共重合体プラスチツクは約10⁷〜10¹⁶
Ω・cmの抵抗率をもつている。デユポンのリストン（Du
pont′s Riston）3615ドライフイルムは約10¹⁰Ω・cmの
抵抗率をもつている。

感光性物質の活性線照射による露光によつて生成される
像形成領域は、もし伝導性裏張りを電気的に接地するな
らば、D.C.帯電コロナで帯電されるとき高電圧電荷を保
持する唯一の抵抗率増加領域である。低い電気抵抗率を
有する非像形成領域すなわち背景領域は接地された伝導
性裏張りを通して帯電を速やかに放出しすなわち漏洩す
る。非極性絶縁性溶媒中に懸濁された帯電トナー粒子は
これらの潜像形成領域とは反対に帯電されているので、
帯電トナー粒子は潜像形成領域へ引き付けられる。この
ことは、これら帯電トナー粒子の静電的像形成可能表面
から前述のように液体ギヤツプを横切つて伝導性受像表
面への転写を可能にする。

伝導性受像表面上の像形成領域中にトナー粒子によつて
トナー像が形成されると、トナー粒子は第２図に略示さ
れるように加熱によつて伝導性受像表面へ融着される。
熱は、オーブンの使用によつて、あるいはエアスロツト
から温風を送ることによつて与えられ、トナー粒子を形
成する結合剤または重合体が液体中に溶媒和して転写像
内に連行される温度に達するのに十分な一定時間熱を与
えるようにする。融着は、例えば約100℃以上、約180℃
以下の温度で約15〜約20秒間行うことができる。

その後で、非像形成領域をエツチングして、トナー粒子
で被覆されたエツチングされなかつた伝導性受像表面中
の所望の伝導性配線パターンを生成する。エツチング工
程では、トナー粒子で保護された導電性受像表面の領域
から導体物質を除去することはできないが、トナー粒子
で保護されていない領域からは導体物質を侵食して除去
する溶液を利用する。用いられる特別な型のエツチング
剤は、ある程度、エツチングされる導体物質および用い
られるレジストの型に依存するので、酸および非常にマ
イルドなアルカリ性エツチング剤を用いることができ
る。例えば、伝導性受像表面が銅である場合には、酸性
塩化第二銅を含むエツチング剤を用いるのが好ましい。

コピーをつくるための静電転写法の最終工程は剥離工程
である。この工程中、塩化メチレンまたはアセトンまた
はアルカリ性水溶液または他の適当な溶液による洗浄な
どにより、トナー粒子は像形成領域から適切に除去すな
わち剥離される。

得られた結果を示すため、次に実施例を示すが、これら
実施例の記載によつて本発明の範囲が限定されるもので
はない。実施例は、静電的像形成可能表面上に持続性伝
導性潜像をもつ永久マスターを得ることができる方法お
よび上首尾の静電像転写を達成するためにはギヤツプ間
隔および電圧レベルをいかに変化することができるかを
示すためのものである。実施例はまた、光伝導体すなわ
ち永久マスターを静電的像形成可能表面として使用する
方法および静電的像形成可能表面からの現像された潜像
の転写前に各伝導性受像表面へドライフイルムまたは液
体レジストを適用することを必要とすることなくいかに
して上首尾の静電像転写を達成できるかをも示す。

実施例１ 下記の原料を指示した量で高速分散装置中で調合するこ
とによつて使用するための液体トナーを調製した。

これらの成分を71.1〜104.5℃（160〜220゜F）の温度を
保持しながら、8000rpmの速度で10分間混合した。

共にロームアンドハース社から市販されているメタクリ
ル酸ラウリル104.3gおよびメタクリ酸メチル44.7gおよ
びデユポン社からバゾ（Vazo）64として販売されている
アゾビスイソブトニトリル3.0gを混合して606gの両親媒
性グラフト共重合体系を調製した。

次に、以下に述べる方法に従つて両親媒性共重合体安定
剤108.2gを調製した。攪拌機、温度計、還流冷却器を備
えた１の反応フラスコに石油エール（沸点90〜120
℃）400gを入れ、常圧で中程度の還流速度に加熱する。
メタクリル酸ラウリル194g、メタクリル酸グリシジル6.
0g、過酸化ベンゾイルペースト（フタル酸ジオクチル中
60重量％）の溶液をつくり、還流冷却器に取付けた250m
lの滴下漏斗中に入れる。この単量体混合物を、全量を
添加するのに３時間を要するような速度で還流溶媒中へ
滴下させる。単量体の最終添加後常圧で40分間還流後、
ラウリルジメチルアミン0.5gを加え、常圧でさらに１時
間還流を続行する。次に、ヒドロキノン0.1gとメタクリ
ル酸3.0gとを加え、窒素雰囲気下で、グリシジル基の約
52％がエステル化するまで（約16時間）還流を続行す
る。得られた生成物は僅かに粘稠な淡黄色液体である。

エクソン社製のアイソパー（ISOPAR）H345.8gを108.2g
の両親媒性共重合体安定剤および上記の量のメタクリル
酸ラウリル、メタクリル酸メチル、アゾビスイソブトニ
トリルへ添加して606gの両親媒性グラフト共重合体系を
得る。この容液を窒素雰囲気下で約４〜約20時間約70℃
（158゜F）に加熱して重合を行なつた。

上記溶液へ606gの追加のアイソパー（ISOPAR）Ｈを加
え、温度を約71.1〜82.3℃（160〜180゜F）に保持しなが
ら8000PRMで10分間混合を続行した。

最後に、3578gのアイソパー（ISOPAR）Ｈを添加し、混
合速度を1000〜2000RPMに下げ、30分間混合を続行し
た。この最終工程中、混合物の温度を48.8〜60℃（120
〜140゜F）に保持した。

次に、下記のものを静電磨砕機型ミル中で混合して液体
トナー濃縮物を調製した。

これらの成分を300RPM、温度約23.9℃（75゜F）で３時間
混練してトナー濃縮物を生成する。このトナー濃縮物を
さらに約１〜約２％固形分に希釈して静電像形成に用い
るための作用溶液を生成させた。

マイラ（MYLAR）ポリエステルフイルム層で被覆した硫
化カドミウム光導電体（NP法型の典型）をコロナ帯電さ
せた後、キヤノン（Canon）モデル1824複写機で回路ト
レースパターンに対して約0.75〜約2.70μJ/cm²の露光
を行つて帯電潜像を形成させた。この帯電潜像を、静電
的像形成可能表面である被覆硫化カドミウム光導電体へ
液体トナーを適用することによつて現像した。この光導
電体の静電的像形成可能表面は内部アルミニウム基体ド
ラム上に取付けられる。ドラムを複写機から除去する。
高圧電力源はそのアースリードがドラム内部に接続し、
そのプラスリードが伝導性受像表面の銅表面に接続して
いる。ドラムと伝導性表面との間にセロフアンスペーサ
ーストリツプ、すなわちギヤツプスペーサーを用いた。
伝導性表面を、非極性絶縁性溶媒を含む液体で被覆し
た。ドラムの静電的像形成可能表面は現像工程中に被覆
された。1000ボルトD.C.電流を印加し、ギヤツプを0.25
4mm（10ミル）にセツトした。

スペーサーストリツプを横切つて硫化カドミウムドラム
を手動で転がして静電的像形成可能表面から銅の伝導性
受像表面への潜像の転写点をつくる。像転写は成功であ
り、優れた分解能と良好な濃度とを有する像が得られ
た。

実施例２ 実施例１の硫化カドミウム光伝導体ドラムを洗浄し、乾
燥した。実施例１と同じ装置で同じ液体を用い、同じ光
伝導体潜像を得た。ドラムを液体転写媒質で湿潤化し、
実施例１の工程を繰返した。伝導性受像表面へ液体転写
媒質を適用した。500ボルトのD.C.電圧を印加し、実施
例１と同じギヤツプ間隔にセツトした。像転写は成功で
あつたが、転写像を形成する転写トナー粒子の量は実施
例１よりも少なく、全像領域にわたつて非常に明るかつ
た。0.254mm（10ミル）のギヤツプを越えて大部分のト
ナー粒子を転写させるには印加電圧が不十分のように思
われた。

実施例３ 実施例２で用いたと同じ工程および液体転写媒質を繰返
した。スキージによつて伝導性受像表面へ適用するする
ことによつて、伝導性受像表面を液体転写媒質で湿潤さ
せた。スペーサーストリツプを0.0762mm（３ミル）にセ
ツトして両表面間に一様な0.0762mm（３ミル）の隔離を
得、1000ボルトの電圧を用いた。

明確な高分解能を有する像が良好な濃度で得られたが、
像内に幾らかのボイド領域が現われた。像は均一でかつ
明瞭であつた。

実施例４ 実施例３と同じ工程および液体転写媒質を用いたが、静
電的像形成可能表面と伝導性受像表面との間の0.0762mm
ギヤツプを形成するためのギヤツプスペーサーは厚さ3m
mであつた。200ボルトD.C.電流を印加して電界をつくつ
た。静電的像形成可能表面から伝導性受像表面へ非常に
明確な高分解能を有する像が転写され、良好な反射率を
有する像濃度を示した。しかし、パツド領域および線ト
レースの濃度は、トナー粒子の全部が明らかに転写され
なかつたので、実施例３で得られた濃度よりも幾らか低
いものであつた。

実施例５ 実施例２で用いたと同じ工程および液体転写媒質を用い
たが該液体をスキージにとつた。静電的像形成可能表面
と伝導性受像表面との間に0.0254mm（１ミル）のギヤツ
プを形成するためのギヤツプスペーサーは厚さ0.0254mm
（１ミル）であつた。1000ボルトD.C.を印加して電界を
形成した。転写像は良好な像濃度を有していたが、アー
クのため多くの中空スポツトがあつた。明らかに両表面
の近接とその結果としてのトナー粒子の“つぶれ（squi
shing）”のために、幾らかの像の歪みが存在した。受
像基体を剛性的に平坦に保持させ得る真空ホールドダウ
ン系のような系を用いると像の歪みは減少されたであろ
う。ほとんどの転写像は歪まなかつた。

実施例６ スクラツチブラシ仕上げされたフルハードテンパーのア
ルミニウム箔（CDA合金＃1145-H18）の10.16cm×12.7cm
（４″×５″）の伝導性基体を、永久マスターの静電的
像形成可能表面の製造に用いるための伝導性基体として
選んだ。アルミニウム基体のクリーニングまたは脱脂が
必要かどうかを調べた。必要な場合には、基体を塩化メ
チル、塩化メチレンまたはトリクロロエチレンでクリー
ニングすると次の積層工程中で洗浄にされた表面へのフ
オトレジストの良好な接着を促進する。この実施例では
クリーニングは不要であつた。デユポンリストン（Dupo
nt Riston）215ドライフイルム光レジストを感光性材料
として基板上へ積層した。積層は、カリフオルニア州タ
スチン（Tustin）のダイナケム（Dynachem）製のウエス
タンマグナム（Western Magnum）モデルXRL-360ラミネ
ーターを使用して行つた。積層は、約104.4℃（220゜F）
のロール温度および約1.83m（６フイート）／分の速度
で行つた。このアルミニウム箔／リストン（Riston）21
5積層物のドライフイルムフオトレジスト上に厚さ約0.0
0254mm（0.001インチ）のポリエチレンテレフタレート
（以下“PET"と呼ぶ）フイルムの保護トツプ層を施し
た。

この積層物を、オプチカルラジエーシヨン社製のオプチ
ツクビーム（Optic Beam）5050露光装置を用いてネガテ
イブフオトツールを通して活性線照射に露光した。この
露光は、積層物を積層工程後に室温に冷却した後に行つ
た。露光レベルは約250ミリジユールであつた。フオト
ツールはマイクロコピーテストターゲツト（Microcopy
Test Target）Ｔ−10分解能試験チヤートで、1.0サイク
ルすなわち線材/mmから18サイクルすなわち線対/mmまで
変化するバーの群を有し、ニユーヨーク州のロチエスタ
ーのアプライドイメージ社から販売されている。

このようにして生成されたマスターを約30分間安定化さ
せて光による架橋結合を完成させた後、ドライフイルム
フオトレジストからPETフイルムの保護層を剥離した。
次に静電的像形成可能表面の下のアルミニウム箔を接地
させ、表面をコロナ帯電させて像形成領域が正電荷を受
取るようにした。背景領域を放電させるため７秒間まで
の適当な時間遅れの後、帯電潜像を、静電的像形成可能
表面へ実施例１の液体トナーを適用することによつて電
子写真的に現像した。次に、静電的像形成可能表面をア
イソパー（Isopar）Ｈ溶媒キヤリアで洗浄して過剰のト
ナー粒子を除去した。この時点で、永久マスターは、マ
スターから伝導性受像表面への現像された像の転写の用
意ができた。

実施例７ FR4として知られているガラスエポキシ支持基体上に銅
の10.16cm×12.7cm（４″×５″）電気伝導性基体を取
り付けた。この積層物の伝導性表面を、確実に洗浄であ
ることおよび脱脂が不要であることを確認した。必要な
らば、基体を塩化メチル、塩化メチレンまたはトリクロ
ロエチレンでクリーニングして次の積層工程中、洗浄な
表面へのフオトレジストの良好な接着を促進することが
できる。本実施例の場合には、クリーニングは不要であ
つた。1.83m（6ft）／分の速度および約104.4℃（220゜
F）のロール温度で運転されているウエスタンマグナム
（Western Magnum）モデルXRL-360を用いて、該表面上
へデユポンリストン（Dupont Riston）3615ドライフイ
ルムフオトレジストを積層した。銅／リストン3615積層
物のドライフイルムフオトレジスト上に厚さ約0.00254c
m（0.001in）の保護トツプ層を設けた。

この積層物を10〜15分間室温へ冷却させた後、ドライフ
イルムをネガテイブフオトツールに対して活性照射線に
２工程で露光した。ニユーヨーク州ウツドサイドのバー
クレーテクニカル社製のアツダルツクス（ADDALUX）モ
デル1421-40装置により約５秒間の予備カブリ（pre-fog
ging）を約25mJのエネルギーレベルで行つた。この露光
過程の第２工程はネガテイブフオトツールおよび静電的
像形成可能表面を約475ミリジユールのエネルギーレベ
ルまたは約55秒の露光時間で露光することを含んでい
た。ネガテイブフオトツールはニユーヨーク州ロチエス
ターのアプライドイメージ社から販売されているマイク
ロコピーテストターゲツト（Microcopy Test Target）
Ｔ−10分解能試験チヤートであつた。フオトツール上の
バー群は1.0サイクルすなわち線対/mmから18線対/mmま
で変化した。

露光された静電的像形成可能表面を次に約30分間室温に
冷却し、それによつてドライフイルム内の架橋結合を完
成させた。PETフイルムの保護層を剥離した。銅基体を
接地し、静電的像形成可能表面を、像形成領域が正電荷
を受けとるようにコロナ帯電させた。背景領域を放電さ
せるために約１秒またはそれ以上の短い遅れの後、帯電
した持続性像を、次に実施例１の液体トナーで電子写真
的に現像した。この現像された永久マスターから、トナ
ーを乾燥させることなくアイソパー（Isopar）Ｈ溶媒キ
ヤリアで過剰のトナー粒子を洗浄除去した。この時点
で、静電マスター上の現像された持続性像は伝導性受像
表面へ転写ができるようになつた。

かくして生成した静電マスターを一般に平坦な作業表面
上に平らに置いた。２個の厚さ３（03）ミルのマイラ
（MYLAR）ポリエステルスペーサーストリツプをマスタ
ーの平行な相対する１対の縁部に沿つて、現像された像
領域の外側に置いた。

厚さ0.0254mm（１ミル）のカプトン（Kapton）ポリイミ
ド絶縁性層へ積層された14.17g（1/2オンス）の銅箔の
可撓性伝導性受像表面をラツプテープで包み、両端を直
径3.81cm（11/2in）のドラムに固定した。このシリンダ
ーを浸漬することによつて、受像表面をアイソパー（Is
opar）Ｈ溶媒キヤリア層で湿潤させた。別法では、受像
表面上に該液体を注ぎかけることによつて受像表面を被
覆することができた。

約0.0762mm（３ミル）のギヤツプ間に電界を形成するた
め、約800ボルトの電位を作つた。銅箔の伝導性受像表
面を、負に帯電されたトナー粒子と共に用いるためのマ
スターの電気伝導性銅基体に関して正極性で帯電させ
た。

伝導性受像表面がそれに固定されている3.81cm（11/2i
n）直径ドラムマスターの両端上のスペーサーストリツ
プ上で回転させた。ローラーがおのおのの不連続の転写
点でマスター上を通過するとき、トナー粒子がマスター
から伝導性受像表面へ転写された。

次に、伝導性受像表面を約30秒までの間送風機に当て
て、背景領域を構成する非像形成領域を乾燥する。非像
形成領域は乾燥させねばならないが、像形成領域は湿潤
状態のままであり、トナー粒子内の重合体が溶媒キヤリ
アに溶媒和し、像形成領域の外へ飛び出さないようにし
なければならない。非像形成領域の乾燥を行うためにエ
アーナイフを用いることもできる。

伝導性受像表面上の転写像は、次に約30秒間オープン中
に入れることによつて融着される。開放前のオーブンの
温度は約180℃であつた。融着は、オーブンの戸を開い
て伝導性受像表面を内部に入れるとき、その結果として
オーブン内の温度が下がるため有効に起こる温度傾斜に
よつて達成される。オーブンの戸を再び閉じた後、オー
ブン温度を徐々に180℃温度レベルへ徐々に上げる。

以上、本発明の原理を組み入れた好ましい方法を示しか
つ説明したが、本発明はこのように提示された個々の説
明および方法に限定されるものではなく、事実、本発明
のより広い面の実施には広く異なる手段および方法を用
いることができると解釈されるべきである。

例えば、転写を行うためには、静電的像形成可能表面と
伝導性受像表面との間に確立される電界は、帯電トナー
粒子を液体媒質を横切つて差し向けるため、トナー粒子
の電荷によつて、正または負のいずれかの極性で印加す
ることができる。負極性の帯電トナー粒子は正に帯電し
た受像表面へ引きつけられる、すなわち静電的像形成可
能表面の負の逆荷電によつて反発されるであろう。正極
性の帯電トナー粒子を用いる場合には、トナー粒子は負
に帯電した伝導性受像表面にひきつけられる、すなわち
静電的像形成可能表面の正の逆荷電によつて反発される
であろう。

同様に、静電的像形成可能マスター表面の現像に於て、
別法を用いることができる。負に帯電したトナー粒子は
正に帯電した潜像に引きつけられるであろうし、あるい
は逆に正帯電トナー粒子は負帯電潜像に引きつけられる
であろう。背景領域が露光される反転現像の場合には、
静電的像形成可能表面上の所望の像領域は帯電されず、
周囲の非像領域がトナー粒子と同じ荷電に帯電されるた
めに帯電トナー粒子は非像領域から所望の像領域上へ反
発されるだろう。また、非極性絶縁性溶媒は、高い抵抗
率と低い粘度とを有する限り、ミネラルスピリツトでも
同様に良好である。

ギヤツプ間隔も、静電的像形成可能表面と伝導性受像表
面とを所望の距離に保持するウエブ−ウエブ配列を等し
く良好に使用することができる。

電界は幾つかの方法で確立することができる。例えば、
銅積層物のような伝導性表面では、あるいは伝導性表面
で裏張りされたマイラポリエステルのような誘電物質の
場合には、電界は直接帯電によつてつくられる。マイラ
ポリエステルフイルムのような誘電性受像表面を用いる
場合には、通常のコロナ帯電またはローラー帯電による
前面または背面帯電を用いることができる。

静電的像形成可能表面はマイラポリエステルフイルムま
たはポリスチレンまたはポリエチレオーバーコーテイン
グを有する硫化カドミウム表面のような光伝導体あるい
はセレン光伝導体表面、あるいはカルバゾールおよびカ
ルバゾール誘導体、ポリビニルカルバゾール、アントラ
センのような適当な有機光伝導体であることができる。
静電的像形成可能表面は持続性潜像を永久マスターとし
て用いる場合には、表面は酸化亜鉛またはマスター上へ
融着されるトナーで現像される有機光伝導体、あるいは
ドライフイルムまたは液体フオトレジストであることが
できる。

永久マスターを製造するため伝導性裏張りへ適用される
感光性物質の型は永久的に像形成可能でありかつ正しい
抵抗率特性を有する限り、変わることができる。例え
ば、ドライフイルムレジストを用いる場合、フイルムは
水性ベースでも半水性ベースでも溶剤ベースでもよい。
樹脂結合剤中に分散された酸化亜鉛の光伝導性絶縁体フ
イルムも使用することができる。

本明細書中に記載した方法は印刷回路板の製造に関して
論じた。しかし、永久マスターからの静電像転写法は、
ラベルの製造、文書の高速作成および光化学的機械加工
またはミリングに用いるために等しく十分にうけ入れら
れるものであることは言うまでもない。本発明の永久マ
スターは液体トナーでも乾式トナーでも用いることがで
きる。乾式トナーは、永久マスターの製造に用いられる
感光性物質へ、磁気ブラシまたは粒子カスケードまたは
粒子床系によつて適用することができる。

添付の特許請求の範囲は、当業者が本発明書を読むこと
によつて気付く詳細、物質および部品の配列に於ける明
らかな変化をすべて包含すべきものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術のプリントおよびエツチング印刷回路
板製造工程の概略図であり、 第２図は液体充填ギヤツプを通つてマスターから伝導性
受像表面への帯電トナー粒子の移動によつて絶縁性誘電
体層上に所望の伝導性配線パターンの多数のコピーを生
成させるために再使用することができる永久マスターを
用いる本発明の方法の概略図である。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）活性線照射源への露光時に抵抗率が
   変化する、ドライフィルムフォトレジストおよび液体フ
   ォトレジストからなる群から選ばれる感光性物質で伝導
   性物質を被覆し、 （ｂ）活性線照射源への露光によって前記感光性物質上
   に持続性潜像を形成し、静電的にコントラストを有する
   非像形成領域と潜像領域とを形成し、それによって静電
   的に像形成可能な表面を形成し、 （ｃ）静電的に像形成可能な表面上の潜像領域を帯電さ
   せ、 （ｄ）静電的に像形成可能な表面へ帯電トナー粒子を適
   用し、該帯電トナー粒子が静電的に像形成可能な表面の
   潜像領域へ向かって現像された潜像を形成することによ
   って静電潜像を現像し、 （ｅ）静電的に像形成可能な表面と受像表面との間に電
   界を形成し、 （ｆ）受像表面を静電的に像形成可能な表面に隣接して
   置き、 （ｇ）現像された潜像を転写点において静電的に像形成
   可能な表面から受像表面へ転写して非像形成領域および
   像形成領域中の転写されたトナー粒子像を形成させ、 （ｈ）転写されたトナー粒子像を受像表面へ融着させる ことからなる、電気的に隔離された受像表面上にトナー
   パターンを形成させる方法。
2. 【請求項２】（ａ）伝導性表面の非像形成領域をエッチ
   ングして受像表面の非像形成領域から受像表面を除去
   し、 （ｂ）受像表面の像形成領域からトナー粒子を除去する ことを包含する特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】少なくとも部分的に非極性の絶縁性溶媒を
   含有する液体を受像表面へ適用することを包含する特許
   請求の範囲第１項記載の方法。
4. 【請求項４】転写点における転写中、受像表面と静電的
   に像形成可能な表面との間のギャップを保持することを
   包含する特許請求の範囲第１項記載の方法。
5. 【請求項５】受像表面を設けた導体積層物を用いること
   を包含する特許請求の範囲第１項記載の方法。
6. 【請求項６】受像表面として伝導性受像表面を用いるこ
   とからなる特許請求の範囲第５項記載の方法。
7. 【請求項７】液体中に帯電トナー粒子を懸濁させること
   からなる特許請求の範囲第３項記載の方法。
8. 【請求項８】少なくとも部分的に非極性の絶縁性溶媒を
   含有する液体を帯電トナー粒子を懸濁させる液体として
   使用することからなる特許請求の範囲第７項記載の方
   法。
9. 【請求項９】静電的に像形成可能な表面に少なくとも部
   分的に非極性の絶縁性溶媒からなる液体中に懸濁された
   帯電トナー粒子を適用することによって静電潜像領域を
   現像して、第１液体表面を有する第１液体層を形成し、
   該帯電トナー粒子が静電的に像形成可能な表面の潜像領
   域へ向かって現像された潜像を形成することからなる特
   許請求の範囲第１項記載の方法。
10. 【請求項１０】少なくとも部分的に非極性の絶縁性溶媒
    からなる液体を受像表面へ適用して第２液体表面を有す
    る第２液体層を形成させることからなる特許請求の範囲
    第６項記載の方法。
11. 【請求項１１】第１液体表面が第２液体表面に接触して
    ギャップ間にわたって液体転写媒質を形成するようにギ
    ャップを保持することからなる特許請求の範囲第９項ま
    たは10項記載の方法。
12. 【請求項１２】転写点において転写中、静電的に像形成
    可能な表面と伝導性表面との間のギャップを約0.0762〜
    約0.508mm（約３〜約20ミル）に保つことからなる特許
    請求の範囲第11項記載の方法。
13. 【請求項１３】（ａ）伝導性基体、および （ｂ）該伝導性基体へ適用される感光性物質、該感光性
    物質はドライフィルムフォトレジストおよび液体フォト
    レジストからなる群から選ばれ、さらに活性線照射への
    露光によって電気固有抵抗が変化した後に持続性静電潜
    像をその上に有し、それによって電気固有抵抗が低い非
    像形成領域と電気固有抵抗が高い潜像領域とを有するも
    のである、および （ｃ）前記感光性物質と伝導性基体とによって形成され
    る帯電された静電的に像形成可能な表面であって、電気
    固有抵抗が低い非像領域と電気固有抵抗が高い潜像領域
    とに対応する静電的にコントラストを有する非像形成領
    域と潜像領域とをも有する帯電された静電的に像形成可
    能な表面 とを組み合わせることからなる、受像表面への反復静電
    像転写に用いるための永久マスター。
14. 【請求項１４】潜像領域がさらに帯電極性を有する特許
    請求の範囲第13項記載の永久マスター。
15. 【請求項１５】潜像領域がさらに潜像領域の極性に対し
    て反対の極性の帯電トナー粒子を有する特許請求の範囲
    第14項記載の永久マスター。
16. 【請求項１６】非像形成領域がさらに帯電された極性を
    有する特許請求の範囲第13項記載の永久マスター。
17. 【請求項１７】潜像領域がさらに非像形成領域の極性と
    同じ極性の帯電トナー粒子を有する特許請求の範囲第16
    項記載の永久マスター。