JPWO2007097163A1 - 回路パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

種々の抵抗値の回路パターンを容易に形成することができる回路パターンの形成方法を提供する。回路パターンの形成方法は、（１）電子写真法により、抵抗材料を含む第１のトナー１を用いて第１のトナー像を形成するとともに、第１のトナーとは抵抗値が異なる第２のトナー２を用いて第２のトナー像を形成する第１のステップと、（２）第１のトナー像と第２のトナー像とを転写・定着して、被印刷物４に抵抗パターン３を形成する第２のステップとを備える。

Description

本発明は回路パターンの形成方法に関し、詳しくは、電子写真法を応用して印刷により回路パターンを形成する方法に関する。

セラミック多層基板には、抵抗素子となる抵抗パターンや、インダクタとなる配線、キャパシタの電極などを含む回路パターンが形成されている。

例えば、セラミック多層基板に内蔵されている抵抗パターンは、セラミックグリーンシートに抵抗ペーストを印刷し、これを他のセラミックグリーンシートとともに積層し、得られた未焼成積層体を焼成することにより形成されている。

セラミック多層基板の表面の抵抗パターンは、抵抗ペーストを未焼成積層体とともに焼成しても形成することができるが、一般には、焼成したセララミック多層基板に抵抗ペーストを印刷し、これを焼き付けることによって形成されることが多い。

抵抗パターンの抵抗値は、以下の２つ方法のいずれか一方、又は両方により調整されている。

第１の方法は、抵抗パターンの図形の寸法を調整することによるものである。例えば抵抗値を大きくする場合は、電極間の図形の長さを大きく、幅を小さく、あるいは印刷膜の厚さを小さくする。抵抗値を小さくしたい場合は、この逆にすればよい。

そして、通常、抵抗値を高精度に設定するため、焼成後の厚膜抵抗体に対してレーザー等によるトリミングが行われる（例えば、特許文献１参照）。

第２の方法は、抵抗ペーストの抵抗値で調整することによるものである。近年、部品の小型低背化が進んだ結果、抵抗値を変えるべき図形の形成エリアがますます狭小化しており、図形寸法変更による抵抗値変更は困難を極めている。このような状況において所望の抵抗値を得るため、異なる抵抗値を持つ複数の抵抗ペーストを保有し、狙いの抵抗値に応じて使い分ける。

ところが、抵抗ペーストで抵抗値を変更しようとすると、種々の抵抗値を有する多種類もの抵抗ペーストを常時保管しておかなければならず、管理が煩雑となり、管理コストも無視できない。

煩雑な抵抗ペーストの管理をなくすには、異なる抵抗値を持つ複数のペーストを用意しておき、所望の抵抗値に応じてブレンドして用いればよい。このようなブレンド法は、限られた種類の抵抗値（例えば１０、１００、１ｋ、１０ｋΩ／□）を有する抵抗ペーストを保有するだけで済むため、広く普及している（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６３−２６１７９６号公報 特開昭６２−２９０１０２号公報

セラミック多層基板は、多くのセラミック層を積層し、種々の回路を組み込んだものであり、同一層内に異なる抵抗値で設計された抵抗パターンが混在していることが多い。このように異なる抵抗値を有する抵抗パターンを形成するためには、各々の抵抗値について設計された抵抗パターン毎に、抵抗ペースト及び印刷版を交換する必要があった。

そのため、例えば同一層に抵抗値の異なる５つの抵抗パターンがあった場合、上述のブレンド法をもってしても、抵抗ペーストを最大５種類分ブレンドし、印刷版も５種類分を作製し、各々の抵抗パターン毎に印刷版と抵抗ペーストを交換して、計５回も印刷を行わなければならなかった。

本発明は、かかる実情に鑑み、種々の抵抗値の回路パターンを容易に形成することができる回路パターンの形成方法を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した回路パターンの形成方法を提供する。

回路パターン形成方法は、（１）電子写真法により、抵抗材料を含む第１のトナーを用いて第１のトナー像を形成するとともに、前記第１のトナーとは抵抗値が異なる第２のトナーを用いて第２のトナー像を形成する第１のステップと、（２）前記第１のトナー像と前記第２のトナー像とを転写・定着して、被印刷物に回路パターンを形成する第２のステップとを備える。

上記方法によれば、第１のトナー像を形成する第１のトナーと、第２のトナー像を形成する第２のトナーとの抵抗値が異なるので、第１のトナー像と第２のトナー像とを適宜に組み合わせることにより、第１のトナー像と第２のトナー像とにより形成される回路パターンの抵抗値を任意に設定することができる。

なお、第１のステップにおいて、第２のトナーは、第１のトナーと同じ抵抗材料を異なる割合で含んでいても、第１のトナーと異なる抵抗材料を含んでいてもよい。また、第１のトナー像と第２のトナー像とは、いずれか一方を先に形成しても、両方を同時に形成してもよい。

第２のステップは、第１のステップの開始後に開始すればよく、第１のステップを終了する前に第２のステップを開始してもよい。例えば、第１のトナー像を形成後、第２のトナー像の形成前に、第１のトナー像の転写を行なったり、さらには定着を行なったりしてもよい。

好ましくは、前記第１のトナーは、抵抗体粉末の周囲に樹脂層をコーティングしてなる導電体含有トナーである。前記第２のトナーは、ガラス粉末の周囲に樹脂層をコーティングしてなるガラス含有トナーである。より好ましくは、前記導電体含有トナー及び／又は前記ガラス含有トナーの前記樹脂層が帯電性制御剤を含む。

導電体含有トナーとガラス含有トナーを用いると、回路パターンの抵抗値の設定可能範囲を大きくすることができる。

好ましくは、第１のトナーは、抵抗体粉末の表面にガラスフリットを有し、該ガラスフリットを有する前記抵抗体粉末の周囲に樹脂層をコーティングしてなる低抵抗パターン形成用トナーである。前記第２のトナーは、前記抵抗体粉末の表面に、前記低抵抗パターン形成用トナーにおける前記ガラスフリットの含有量よりも多量のガラスフリットを有し、該多量のガラスフリットを有する前記抵抗体粉末の周囲に樹脂層をコーティングしてなる高抵抗パターン形成用トナーである。より好ましくは、前記低抵抗パターン形成用トナー及び／又は前記高抵抗パターン形成用トナーの前記樹脂層が帯電性制御剤を含む。

低抵抗パターン形成用トナーと高抵抗パターン形成用トナーとを用いると、トナーの組み合わせによって、回路パターンの抵抗値を細かく設定することが容易である。

好ましくは、前記第１ステップにおいて、前記第１のトナー及び前記第２のトナーを共通の感光体に付着させて前記第１のトナー像及び前記第２のトナー像を形成する。前記第２のステップにおいて、前記感光体に形成された前記第１のトナー像及び前記第２のトナー像を前記被印刷物に一括して転写した後定着する。

この場合、共通の感光体に第１のトナー像と第２のトナー像の作像するため、第１のトナー像と第２のトナー像とを高精度に位置合わせすることが容易である。また、感光体を共通にすることで部品点数が少なくなるため、装置の小型化が容易である。

好ましくは、前記第１のステップにおいて、前記第１トナーを用いて第１の感光体に前記第１のトナー像を形成し、前記第２トナーを用いて、前記第１の感光体とは異なる第２の感光体に前記第２のトナー像を形成する。前記第２のステップにおいて、前記第１及び第２の感光体にそれぞれ形成された前記第１及び第２のトナー像を、共通の中間転写体に一次転写した後、前記中間転写体に転写された前記第１及び第２のトナー像を、前記被印刷物に一括して二次転写する。

この場合、第１のトナー像と第２のトナー像とが部分的に重なり合うようにすることが容易である。

好ましくは、前記第２のステップにおいて、前記第１のトナー像を転写・定着した後、前記第２のトナー像を転写・定着する。

第１のトナー像と第２のトナー像をそれぞれ別々に転写・定着することにより、第１のトナー像を形成する第１のトナーと第２のトナー像を形成する第２のトナーとが混合しにくい。そのため、第１のトナー像による第１の回路パターン要素と第２のトナー像による第２の回路パターン要素とについて、それぞれを所望の抵抗値とすることが容易である。

前記回路パターンを形成する好ましい一態様は、前記被印刷物上の一対の電極間に、前記第１のトナー像の転写・定着により形成される第１の回路パターン要素を接続し、前記第１の回路パターン要素の少なくとも一部分に、前記第２のトナー像の転写・定着により形成される第２の回路パターン要素を重ねる。

この場合、例えば、回路パターン形成後に、第２の回路パターン要素を部分的に除去して、回路パターンの抵抗値を微調整することができる。

前記回路パターンを形成する好ましい他の態様は、（ａ）前記被印刷物上の一対の電極の一方に、前記第１のトナー像の転写・定着により形成される第１の回路パターン要素を接続し、（ｂ）前記一対の電極の他方に、前記第２のトナー像の転写・定着により形成される第２の回路パターン要素を接続し、（ｃ）前記第１の回路パターン要素の少なくとも一部分に、前記第２の回路パターン要素を重ねる。

この場合、一対の電極間に第１の回路パターン要素と第２の回路パターン要素とが直列に接続されているため、回路パターンの抵抗値の予測が容易である。

前記回路パターンを形成する好ましい別の態様は、前記被印刷物に沿って、前記第１のトナー像の転写・定着により形成される第１の回路パターン要素の複数の第１の小片と、前記第２のトナー像の転写・定着により形成される第２の回路パターン要素の複数の第２の小片とを、前記第１の小片と前記第２の小片とが互いに隣接するように交互に配置する。

この場合、回路パターンの厚みを小さくすることができる。また、回路パターンの抵抗値を、被印刷物に沿って略均一に分布させることができる。

好ましくは、前記第１のステップにおいて、前記第１のトナー像と前記第２のトナー像とが重なり合い、前記第１のトナーと前記第２のトナーとが混合するように、前記第１のトナー像と前記第２のトナー像とを重ね合わせて形成する。

この場合、第１のトナーと第２のトナーとの混合により、抵抗値の分布が実質的に均一な回路パターンを形成することができる。

好ましくは、前記被印刷物は、セラミックグリーンシートである。

この場合、抵抗ペーストを印刷してセラミックグリーンシートに回路パターンを形成する場合に比べ、効率よく、かつ精度よく、セラミックグリーンシートに回路パターンを形成することができる。

好ましくは、回路パターンの形成方法は、前記回路パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する第３のステップと、前記積層体を前記回路パターンとともに焼成する第４のステップと、を備える。

この場合、セラミックグリーンシートの焼成と同時に回路パターンを焼き付け、品質の安定した回路パターンを効率よく形成することができる。

本発明の回路パターンの形成方法によれば、種々の抵抗値の回路パターンを容易に形成することができる。

トナーの構成を示す模式図である。（実施例１−１） トナーの構成を示す模式図である。（実施例１−２） 電子写真印刷装置の構成図である。（実施例２−１） 電子写真印刷装置の構成図である。（実施例２−２） 電子写真印刷装置の構成図である。（実施例２−２の変形例） 電子写真印刷装置の構成図である。（実施例２−３） 印刷状態を示す（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図である。（実施例３−１） 印刷状態を示す平面図である。（実施例３−１の変形例１） 印刷状態を示す平面図である。（実施例３−１の変形例２） 印刷状態を示す断面図である。（実施例３−１の変形例３） 印刷状態を示す平面図である。（実施例３−１の変形例４） 印刷状態を示す（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図である。（実施例３−２） 印刷状態を示す（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図である。（実施例３−３） 焼結状態を示す（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図である。（実施例３−３）

符号の説明

１，２ トナー
４，４ｘ，４ｙ セラミックグリーンシート
６，６ａ，６ｂ，６ｘ，６ｙ 電極
１０ 樹脂層
１１ 帯電制御剤（帯電性制御剤）
１２ 導電体トナー
１３ 抵抗体粉末（抵抗体含有トナー）
１４ ガラストナー（ガラス含有トナー）
１５ ガラス粉末
１６ 低抵抗トナー（低抵抗パターン形成用トナー）
１７ ガラスフリット
１８ 高抵抗トナー（高抵抗パターン形成用トナー）
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｓ 電子写真装置
２１，２２，２４ 現像ユニット
３０ 感光体
３２ 帯電器
３４ 露光装置
３６ クリーナー
４０，４１ａ，４１ｂ 電子写真エンジンユニット
４２，４３ 中間転写体
４４，４４ａ，４４ｂ，４５ 転写装置
４６ 定着装置
５０，６０ 抵抗パターン（回路パターン）
７０，７０ｓ，７０ｔ 第１の抵抗パターン要素（第１の回路パターン要素）
７２，７２ａ，７２ｂ，７２ｓ，７２ｔ 第２の抵抗パターン要素（第２の回路パターン要素）
８１，８２ トナー
８４ 抵抗パターン（回路パターン）

以下、本発明の実施の形態として実施例について、図１〜図１４を参照しながら説明する。

セラミック多層基板に内蔵される抵抗素子の回路パターン（以下、「抵抗パターン」という。）を形成する場合について説明する。抵抗パターンは、電子写真法を応用し、抵抗材料を含むトナーを用いて形成したトナー像を、被印刷物であるセラミックグリーンシートに転写・定着することによって形成する。抵抗パターンの抵抗値は、焼成後のパターンにおける抵抗値が異なる２種類以上のトナーを適宜に組み合わせることによって、種々の値に設定することができる。

まず、抵抗パターンの形成に用いる抵抗値の異なるトナーについて、図１及び図２を参照しながら説明する。

＜実施例１−１＞ 抵抗パターンの形成に用いる抵抗値の異なるトナーの例として、図１に導電体トナー１２とガラストナー１４とを模式的に示す。

図１（Ａ）に示したように、導電体トナー１２は、抵抗材料となる酸化ルテニウム等の抵抗体粉末１３の周囲に、帯電制御剤１１の入った樹脂層１０をコーティングした粉体である。

導電体トナー１２は、例えば、次のようにして作製する。まず、平均粒径が６．１μｍの酸化ルテニウム粉末と、スチレンアクリル系樹脂と、アゾ系帯電制御剤とを９０：９．９：０．１の重量比で、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステムを用いて混合攪拌して、平均粒径７．３μｍの導電体トナー１２を得ることができる。そして、この導電体トナー１２と、平均粒径６０μｍのフェライトキャリアとを、２０：８０の重量比で混合すれば、導電体トナー１２とキャリアとを含む現像剤を得ることができる。

図１（Ｂ）に示したように、ガラストナー１４は、抵抗材料となるホウ珪酸ガラス等のガラス粉末１５の周囲に、帯電制御剤１１が入った樹脂層１０をコーティングしてなる粉体である。

ガラストナー１４は、例えば、次のようにして作製する。まず、非還元性ホウ珪酸ガラスフリットの原料として、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＢａＯ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３を用意し、これらを３６．０：３１．７：１８．０：９．３：５．０のモル比で混合した後、１２００℃〜１３５０℃にて溶融し、純水中に投入して急冷した後、振動ミルを用いて平均粒径が１μｍ以下になるまで粉砕し、非還元性ガラスフリットを得る。そして、このガラスフリットと、スチレンアクリル系樹脂と、アゾ系帯電制御剤とを９０：９．９：０．１の重量比で、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステムを用いて混合攪拌して、平均粒径８．２μｍのガラストナー１４を得る。そして、このガラストナー１４と、平均粒径６０μｍのフェライトキャリアとを、２０：８０の重量比で混合すれば、ガラストナー１４とキャリアとを含む現像剤を得ることができる。

＜実施例１−２＞ 抵抗パターンの形成に用いる抵抗値の異なるトナーの他の例として、図２に低抵抗トナー１６と高抵抗トナー１８とを模式的に示す。低抵抗トナー１６の抵抗値は相対的に低く、高抵抗トナー１８の抵抗値は相対的に高い。

図２（Ａ）に示したように、低抵抗トナー１６は、抵抗材料となる酸化ルテニウム等の抵抗体粉末１３の表面にガラスフリット１７が埋没し、さらにその周囲に、帯電制御剤１１の入った樹脂層１０をコーティングしてなる粉体である。

低抵抗トナー１６は、例えば、以下のようにして作製する。非還元性ホウ珪酸ガラスフリットの原料として、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＢａＯ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３を用意し、これらを３６．０：３１．７：１８．０：９．３：５．０のモル比で混合した後、１２００℃〜１３５０℃にて溶融し、純水中に投入して急冷した後、振動ミルを用いて平均粒径が１μｍ以下になるまで粉砕し、非還元性ガラスフリットを得る。そして、この非還元性ガラスフリットと酸化ルテニウム粉末とを、１０：９０の重量比で、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステムを用いて混合攪拌して、酸化ルテニウム粉末の表面に非還元性ガラスフリットが埋没した構造を持つ複合粉末を得る。そして、この酸化ルテニウム粉末の表面にガラスフリットが埋没した複合粉末と、スチレンアクリル系樹脂と、アゾ系帯電制御剤とを、９０：９．９：０．１の重量比で、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステムを用いて混合攪拝して、平均粒径８．２μｍの低抵抗トナー１６を得る。そして、この低抵抗トナー１６と、平均粒径６０μｍのフェライトキャリアとを、２０：８０の重量比で混合すれば、低抵抗トナー１６とキャリアとを含む現像剤を得ることができる。

図２（Ｂ）に示したように、高抵抗トナー１８は、抵抗材料となる酸化ルテニウム等の抵抗体粉末１３の表面にガラスフリット１７が埋没しており、さらにその周囲に、帯電制御剤１１の入った樹脂層１０をコーティングしてなる粉体である。高抵抗トナー１８は、低抵抗トナー１６と同様の構造であるが、低抵抗トナー１６とはガラスフリット１７の含有量が異なる。つまり、ガラスフリット１７の含有量が多いと、抵抗値の高いトナーとなる。高抵抗トナー１８における抵抗体粉末は、低抵抗トナー１６における抵抗体粉末と異種のものであってもよいが、ガラスフリットの含有量で抵抗値を調整できるので、管理コストの点で、同種、同サイズの粉末を用いることが好ましい。

高抵抗トナー１８は、例えば、次のようにして作製する。まず、非還元性ホウ珪酸ガラスフリットの原料として、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＢａＯ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３を用意し、これらを３６．０：３１．７：１８．０：９．３：５．０のモル比で混合した後、１２００℃〜１３５０℃にて溶融し、純水中に投入して急冷した後、振動ミルを用いて平均粒径が１μｍ以下になるまで粉砕し、非還元性ガラスフリットを得る。そして、この非還元性ガラスフリットと酸化ルテニウム粉末とを、３０：７０の重量比で、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステムを用いて混合攪拌して、酸化ルテニウム粉末の表面に非還元性ガラスフリットが埋没した構造を持つ複合粉末を得る。そして、この酸化ルテニウム粉末の表面にガラスフリットが埋没した複合粉末と、スチレンアクリル系樹脂と、アゾ系帯電制御剤とを、９０：９．９：０．１の重量比で、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステムを用いて混合攪拌して、平均粒径８．２μｍの高抵抗トナー１８を得る。そして、この高抵抗トナー１８と平均粒径６０μｍのフェライトキャリアとを、２０：８０の重量比で混合すれば、高抵抗トナー１８とキャリアと含む現像剤を得ることができる。

なお、帯電制御剤が樹脂中に分散している例を示したが、帯電制御剤は樹脂の表面に存在していてもよい。

次に、トナー像を形成し、転写・定着するための電子写真装置について、図３〜図６を参照しながら説明する。

＜実施例２−１＞ 図３に、１ドラム式の電子写真装置２０の構成例を模式的に示す。

電子写真装置２０は、電子写真エンジンユニット４０と、転写装置４４と、定着装置４６とを備える。

電子写真エンジンユニット４０は、ドラム状の感光体３０のまわりに、帯電器３２、露光装置３４、第１の現像ユニット２２、第２の現像ユニット２４、及びクリーナー３６が配置されている。帯電器３２は、感光体３０の表面３１を帯電させる。例えば、帯電器３２には、コロナ帯電器を用いる。露光装置３４は、感光体３０の表面３１に照射光を照射し、所望の潜像パターン（図示せず）を形成する。第１の現像ユニット２２は、第１のトナー像を現像するため、感光体３０の潜像パターン上に、抵抗材料を含む第１のトナー１を供給する。第２の現像ユニット２４は、第２のトナー像を現像するため、感光体３０の潜像パターン上に、抵抗材料を含む第２のトナー２を供給する。クリーナー３６は、トナー像が転写された後の感光体３０の表面３１をクリーニングする。

転写装置４４は、感光体３０の表面３１に形成された第１及び第２のトナー像の第１及び第２のトナー１，２を、被印刷物であるセラミックグリーンシート４に転写するための装置である。

定着装置４６は、セラミックグリーンシート４に転写された第１及び第２のトナー１，２を定着させ、セラミックグリーンシート４に所定の抵抗パターン３を形成するための定着手段であり、例えばフラッシュランプである。

次に、電子写真装置２０の動作を説明する。

まず、感光体３０を矢印３８で示す方向に回転させながら、帯電器３２により感光体３０の表面電位を一定電位（例えばマイナス電荷）に均一に帯電させる。具体的な帯電方法としては、スコロトロン帯電法、ローラ帯電法、ブラシ帯電法などがある。

次いで、露光装置３４で、抵抗パターンに対応する画像信号に応じて、照射光を感光体３０の表面３１に照射し、照射部分のマイナス電荷を除去し、感光体３０の表面３１に、抵抗パターンに対応する電荷の像（静電潜像）を形成する。照射光は、レーザー発振器やＬＥＤ等により発生する。

次いで、第１の現像ユニット２２により、感光体３０上の静電潜像に、抵抗材料を含む第１のトナー１を静電的に付着させて、可視像（第１のトナー像）を形成する。

次いで、第２の現像ユニット２４により、感光体３０上の静電潜像に、抵抗材料を含む第２のトナー２を静電的に付着させ、可視像（第２のトナー像）を形成する。

ここで、各現像装置２２，２４内で、各トナー１，２は、キャリアと混合攪拌されており、トナー１，２はマイナスに、キャリアはプラスに帯電される。そして、各トナー１，２は、現像スリーブ２３，２５によって感光体３０に反転現像され、キャリアは現像スリーブ２３，２５から脱落せずに回収される。詳しくは、現像スリーブ２３，２５上のキャリアは、キャリア間の磁気力によってブラシ状に穂立ちしており、穂の先端が感光体３０の表面３１を掃くように接触する。このブラシ状のキャリアの先端部分に付着しているトナー１，２は、キャリア・トナー・感光体間の静電気力のバランスによって、感光体３０の表面３１に形成された静電潜像に移動し、トナー像の現像が行われる。

なお、キャリアの粒径が大きい程、現像時に現像スリーブから脱落しにくいが、その反面、抵抗パターンを精密に描きにくくなる。逆に、キャリアの粒径が小さいほど、現像スリーブから脱落しやすいものの、抵抗パターンを精密に描きに易くなる。そこで、望ましいキャリアの粒径は、２５〜８０μｍである。

また、キャリアもトナーと同様にフェライト等の磁性体の周囲を樹脂で被覆したものであるが、キャリアの被覆に用いられる樹脂のガラス転移点Ｔｇ^ｃあるいはガラス軟化点Ｔｓ^ｃは、トナーの定着温度よりも２０℃以上高いこと、すなわち、トナーの被覆に用いられる樹脂のガラス転移点Ｔｇ^ｔあるいはガラス軟化点Ｔｓ^ｔよりも２０℃以上高いこと（Ｔｇ^ｃ≧Ｔｇ^ｔ＋２０℃、あるいはＴｓ^ｃ≧Ｔｓ^ｔ＋２０℃）が望ましい。トナーの定着温度に近いか、それ以下の場合は、トナー像中にキャリアが混入していると、キャリアまで定着されてしまうため、その除去が困難になるからである。

各現像ユニット２２，２４は、それぞれ、トナー像の濃さ、すなわち感光体３０に供給するトナー１，２の量を制御することができるようになっている。例えば、現像スリーブ２３，２５にトナーを供給するための磁界を作るマグネットローラの位置あるいは磁界強度を変えることにより、現像スリーブ２３，２５に付着するトナー量を調節する。

次いで、転写装置４４によりプラス電位に帯電させたセラミックグリーンシート４を、感光体３０の表面３１に接近又は接触させながら、感光体３０の回転と同期して矢印６の方向に搬送し、感光体３０の表面３１のトナー像（トナー１，２）を、セラミックグリーンシート４の表面５に転写する。具体的には、コロナ転写法、ローラ転写法、ベルト転写法などの公知の方法で転写すればよい。

なお、セラミックグリーンシート４のみを搬送する例を図示したが、セラミックグリーンシート４をキャリアフィルムの上に形成し、このキャリアフィルムと一緒に搬送してもよい。また、セラミックグリーンシート４と感光体３０とを相対移動させればトナー像を転写することができるので、セラミックグリーンシート４を固定し、電子写真エンジンユニット４０と転写装置４４と定着装置４６とを移動する構成としても、あるいは、セラミックグリーンシート４と電子写真エンジンユニット４０等の両方が移動する構成としてもよい。

セラミックグリーンシート４にトナー像を転写した後に、感光体３０の表面３１に残っているトナー１，２は、クリーナー３６によって除去し、回収する。

次いで、トナー像が転写されたセラミックグリーンシート４は、定着装置４６へ送られる。定着装置４６は、トナー１，２にコーティングされた樹脂層を溶融し、トナー１，２を定着させ、抵抗パターン３を形成する。定着には、熱ローラ定着、オーブン定着、フラッシュ定着、溶剤定着などの種々の定着法を用いることができる。

なお、セラミックグリーンシート４に転写されたトナーが定着装置４６に到達する前に、キャリア吸着用磁石（図示せず）の下を通過するように構成することが望ましい。セラミックグリーンシート４に転写されたトナー中にキャリアが混入していることがあるため、トナー中に混入したキャリアをトナーの定着前に除去し、抵抗パターンの抵抗値のばらつきを小さくするためである。

次いで、抵抗パターン３が形成されたセラミックグリーンシートは、積層工程で所定枚数だけ積層圧着され、その後、焼成工程へ運ばれて所定温度で焼成され、セラミックグリーンシートの焼成と同時に抵抗パターン３中の樹脂成分が消失し、品質の安定した厚膜抵抗体付きのセラミック多層基板が得られる。

電子写真装置２０は、共通の感光体３０に第１のトナー像と第２のトナー像とを作像するため、第１のトナー像と第２のトナー像とを高精度に位置合わせすることが容易である。例えば第１のトナー像と第２のトナー像との濃度の組み合わせによって、種々の抵抗値の抵抗パターンを容易に形成するできる。また、トナー像を形成する機構の部品点数が少なくなるため、装置の小型化が容易である。

＜実施例２−２＞ 図４に、中間転写体を用いる電子写真装置２０ａの構成例を模式的に示す。

図４に示したように、電子写真装置２０ａは、２組の電子写真エンジンユニット４１ａ，４１ｂを備える。各電子写真エンジンユニット４１ａ，４１ｂは、上述した１ドラム式の電子写真装置２０と略同様に、ドラム状の感光体３０のまわりに、帯電器３２、露光装置３４、トナー１又は２を感光体３０に供給する現像ユニット２６及びクリーナー３６が配置されている。

ただし、上述した１ドラム式の電子写真装置２０と異なり、現像ユニット２６は、一つの感光体３０に対して一つの現像ユニット２６のみを備えている。また、各電子写真エンジンユニット４１ａ，４１ｂの感光体３０と、セラミックグリーンシート４との間には、中間転写体４２を備える。

中間転写体４２は、例えばＰＥＴフィルム等の無端ベルトである。中間転写体４２には、各電子写真エンジンユニット４１ａ，４１ｂの感光体３０の表面３１に形成されたトナー像が、一旦、転写される。中間転写体４２に転写されたトナー像は、転写装置４５によって、セラミックグリーンシート４の表面５に、一括して転写される。

電子写真装置２０ａは、第１のトナー像と第２のトナー像とが部分的に重なり合うようにすることが容易である。

図５に、変形例の電子写真装置２０ｓの構成例を模式的に示す。

図５に示したように、電子写真装置２０ｓは、ベルト状の中間転写体４２（図４参照）の代わりに、ドラム状の中間転写体４３を備える。また、２組の電子写真エンジンユニット４１ａ，４１ｂ（図４参照）を備える代わりに、２つの現像ユニット２２，２４を有する１つの電子写真エンジンユニット４０のみ備えている。

＜実施例２−３＞ 図６に、中間転写体を使用しない２ドラム式の電子写真装置２０ｂの構成例を模式的に示す。

図６に示したように、電子写真装置２０ｂは、各２組の電子写真エンジンユニット４１ａ，４１ｂ及び転写装置４４ａ，４４ｂと、定着装置４６とを備える。電子写真装置２０ｂは、矢印３８で示す感光体３０の回転に同期して、矢印６で示すように、セラミックグリーンシート４を搬送する。これによって、第１の電子写真エンジンユニット４１ａで形成した第１のトナー像を、転写装置４４ａでセラミックグリーンシート４に転写する。また、第２の電子写真エンジンユニット４１ｂで形成した第２のトナー像を、転写装置４４ｂでセラミックグリーンシート４に転写する。セラミックグリーンシート４に転写した２つのトナー像は、定着装置４６で定着させる。

電子写真装置２０ｂは、第１のトナー像と第２のトナー像をそれぞれ別々に転写・定着することにより、第１のトナー像を形成する第１のトナー１と第２のトナー像を形成する第２のトナー２とが混合しにくい。そのため、第１のトナー像による第１の抵抗パターン要素と第２のトナー像による第２の抵抗パターン要素とについて、それぞれを所望の抵抗値とすることが容易である。

次に電子写真装置を用いてトナー像を転写・定着して形成する抵抗パターンの態様について、図７〜図１４を参照しながら説明する。

＜実施例３−１＞ まず、トナー像を重ね塗りして形成する抵抗パターンの例について、図７〜図１１を参照しながら説明する。

図７（Ａ）の断面図及び図７（Ｂ）の平面図に示すように、セラミックグリーンシート４上の一対の電極６の間に、第１のトナー像による第１の抵抗パターン要素７０と、第２のトナー像による第２の抵抗パターン要素７２とを重ね塗りすることによって、抵抗パターン５０を形成する。電極６は、例えばセラミックグリーンシート４を貫通するスルーホール導体（図示せず）などに接続されている。なお、電極６は、スルーホール導体の端面を電極として利用したものであってもよい。

例えば、抵抗値が相対的に大きな第１の抵抗パターン要素７０の上に、抵抗値が相対的に小さい第２の抵抗パターン要素７２を形成することにより、厚膜抵抗体の抵抗値を下げることができる。この場合、第２の抵抗パターン要素７２をレーザー等によって部分的に除去して、電極６間の抵抗パターン５０の抵抗値を微調整することができる。

図７（Ｂ）では、第１の抵抗パターン要素７０の上に重ねる第２の抵抗パターン要素７２の幅（電極６間の方向に対して直角方向の寸法）は、第１の抵抗パターン要素７０の幅よりも小さい場合を図示しているが、両方の幅が同じであり丁度重なり合うようにしてもよい。

また、図８の平面図に示すように、第２の抵抗パターン要素７２ａの幅が、第１の抵抗パターン要素７０の幅より大きくてもよい。つまり、第１の抵抗パターン要素と第２の抵抗パターン要素の両者が電極６に接続されていてもよい。

さらには、図９の平面図に示すように、第１の抵抗パターン要素７０の一部にのみ、第２の抵抗パターン要素７２ｂを重ねるようにしてもよい。この場合、帯状の第２の抵抗パターン要素が、第１の抵抗パターン要素をセラミックグリーンシートにつなぎとめる役割も果たす。

また、第１の抵抗パターン要素が一方の電極にのみ重なり、第２の抵抗パターン要素が他方の電極にのみ重なり、第２の抵抗パターン要素が第１の抵抗パターン要素の一部又は全部と重なるようにしてもよい。

あるいは、図１０の断面図に示すように、一方の電極６ａに重なるように第１の抵抗パターン要素７０ｓを形成し、第２の抵抗パターン要素７２ｓを、その一部が第１の抵抗パターン要素７０ｓに重なるように形成し、さらに、第２の抵抗パターン要素７２ｓの上に、他方の電極６ｂを形成してもよい。この場合、電極６ｂも電子写真法で形成することができる。

また、図１１の断面図に示すように、厚さ方向に対向して配置された一対の電極６ｘ，６ｙでの間に、重ね塗りされた抵抗パターン要素７０ｔ，７２ｔを挟み込むように配置し、電極６ｘ，６ｙに抵抗パターン要素７０ｔ，７２ｔを直列に接続してもよい。

このような構成は、例えば、セラミックグリーンシート４ｘに形成された電極６ｘの上に、抵抗パターン要素７０ｔ，７２ｔを重ねて形成し、電極６ｙが形成されたセラミックグリーンシート４ｙを重ね合せることによって、作製することができる。

なお、電極６ｘ，６ｙは、セラミックグリーンシート４ｘ，４ｙを貫通するスルーホール導体５ｘ，５ｙ等に接続されている。抵抗パターン要素７０ｔ，７２ｔは、電極６ｘ，６ｙを介さず、直接、スルーホール導体５ｘ，５ｙに接続されていてもよい。

電極間に抵抗パターン要素を直列に接続した場合、電極間の抵抗パターンの抵抗値の設計が容易となる。

トナー像による抵抗パターン要素を重ね塗りする場合、第１の抵抗パターン要素と第２の抵抗パターン要素のトナーは、なるべく交じり合わないほうがよい。抵抗値の設計が難しくなるからである。そのため、第１の抵抗パターン要素となる第１のトナー像の定着と、第２の抵抗パターン要素となるトナー像の定着とは、例えば図６に示した電子写真装置２０ｂを用いて、それぞれ別々に行うことが望ましい。

＜実施例３−２＞ 次に、トナー像をモザイク状に配置する例について、図１２及び図１３を参照しながら説明する。

図１２（Ａ）の断面図及び図１２（Ｂ）の平面図に示すように、セラミックグリーンシート４上の一対の電極６の間に、第１のトナー像による第１の抵抗パターン要素７４の複数の第１の小片と、第２のトナー像による第２の抵抗パターン要素７６の複数の第２の小片とを、略格子状に、第１の小片と第２の小片とが互いに隣接するように交互に配置することによって、抵抗パターン６０をモザイク状に形成する。

モザイク状の抵抗パターン６０は、抵抗パターンの厚みを小さくすることができる。また、抵抗パターン６０の抵抗値を、セラミックグリーンシート４に沿って略均一に分布させることができる。

抵抗パターン要素７４，７６の小片の形状は、図示した略正方形に限らず、略三角形、略長方形、５角形以上の略多角形、さらには、ジグソーパズルのように複雑な形状であってもよい。隣接する小片同士は、少なくとも一部が接していればよく、境界線の一部に隙間が形成されても、逆に重なり合ってもよい。

抵抗パターン要素７４，７６の小片の寸法は、トナー像の解像度が１２００ｄｐｉのとき、約２０μｍ×２０μｍ〜２ｍｍ×２ｍｍ程度が好ましい。抵抗パターン要素７４，７６の小片の面積が小さくなるほど、抵抗パターン７４，７６の混合状態はより細かくなり、抵抗値の分布は、セラミックグリーンシート４に沿って、より均一になる。

＜実施例３−３＞ 次に、トナーを混合して抵抗パターンを形成する例について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。

図１３（Ａ）の断面図及び図１３（Ｂ）の平面図に示すように、セラミックグリーンシート４上の一対の電極６の間に、トナー混合部８０を形成する。トナー混合部８０は、図１３（Ａ）において符号Ｘで示した拡大図のように、第１のトナー８１と第２のトナー８２とが混合した状態となっている。

電極６間にトナー混合部８０を形成したセラミックグリーンシート４を焼結することによって、図１４（Ａ）の断面図及び図１４（Ｂ）の平面図に示すように、セラミック基板４ｓ上の一対の電極６の間に、抵抗値の分布が実質的に均一な抵抗パターン８４を形成することができる。

電極６間に形成した抵抗パターン８４の抵抗値は、トナー混合部８０における第１のトナー８１と第２のトナー８２とのそれぞれの量によって調整することができる。

トナー混合部８０は、図３や図５に示した１ドラム式の電子写真装置２０，２０ｓを用いて形成することができる。この場合、現像ユニット２２，２４の個数を増やして多段にし、トナー像を重ねる回数を増やしてもよい。

あるいは、一つの現像スリーブに対して、第１のトナーと第２のトナーとをそれぞれ別個に供給し、現像スリーブ上で混合した第１のトナーと第２のトナーとを感光体に供給するように構成した現像ユニットを用いても、トナー混合部８０を形成することができる。この場合、例えば、トナーが電磁気的な力によって現像スリーブに向かって飛ぶようにすれば、印加する電界又は磁界の強度を調整することで容易にトナー量を調整することができる。エアー等により、トナーを現像スリーブに向けて吹き付けるようにしてもよい。

＜まとめ＞ 以上に説明したように、抵抗値が異なる複数のトナーを用い、電子写真法によって抵抗パターンを形成すると、種々の抵抗値の抵抗パターンを容易に形成することができる。すなわち、抵抗パターンを形成する各トナーの量の組み合わせを変えることによって、種々の抵抗値の抵抗パターンを形成することができる。抵抗パターンの形成には、抵抗値が異なる限られた種類のトナーを準備しておくだけでよい。

抵抗値が異なる複数のトナーとして、導電体トナーとガラストナーとを用いる場合、抵抗パターンの抵抗値は、導電体トナー１２の含有量に応じて決まるので、抵抗値の予測が容易である。この場合、抵抗パターンの抵抗値の設定可能範囲は相対的に大きい。

これに対し、抵抗値が異なる複数のトナーとして、低抵抗トナーと高抵抗トナーとを用いる場合、抵抗パターンの抵抗値の設定可能範囲は相対的に小さくなるが、トナーの組み合わせによって、回路パターンの抵抗値を細かく設定することが容易である。

同一層内に複数の抵抗値を有する抵抗パターンがある場合、抵抗ペーストを印刷する方法では、抵抗パターン毎に抵抗ペーストの抵抗値の調整、印刷版の作製を行う必要がある。これに対し、電子写真法によれば、一層に対して１回でまとめて印刷することができ、短期間で安価なセラミック基板を提供することが可能である。

また、抵抗ペーストを印刷する方法では、１枚のセラミックグリーンシートに対して複数回の版・ペースト交換を行って印刷した場合、その回数分の乾燥を行わなければならない。乾燥回数の増加に伴いセラミックシートの乾燥収縮量（率）も変わる。セラミック基板を構成する複数枚のセラミックグリーンシートにおいて、各々の乾燥回数が異なっていると、セラミックグリーンシートのサイズが変わるため積層ズレが発生することがある。これに対し、電子写真法では、一層に対して１回の印刷で済むため、積層ズレも発生せず、高品質なセラミック基板を得ることができる。

さらに、電子写真法を用いると、印刷版が不要であり、版費用はもちろんのこと版交換時間、版清掃時間等、版に関する費用を全て削減できる。また、版を作製する期間が不要である。そのため、短期間に安価なセラミック基板を提供することができる。

抵抗ペーストを印刷する方法では、事前にブレンドした抵抗ペーストを準備する必要があり、ブレンドペーストのゲル化、分離等といった品質劣化が発生しないように管理する必要がある。電子写真法では、このような負担がない。

なお、本発明の回路パターンの形成方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

例えば、２種類の抵抗値のトナーを用いた場合を説明したが、２種類に限定されるものではなく、例えば１０、１００、１ｋ、１０ｋ（Ω／□）の４種類程度を印刷機に供給しておいても構わない。

また、酸化雰囲気焼成で用いられる酸化ルテニウムをトナーに内包した例を示したが、抵抗材料はこれに限定されるものではなく、還元雰囲気中で焼成される場合はニオブランタン（ＮｂＬａ）等も好適に使用できる。

さらに、トナーの製造方法として、奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステムを用いた機械的被覆方法を説明したが、直接重合法、析出重合法、転相乳化法、粉砕法等、公知のトナー製造方法が利用できる。

現像方法についても、トナーとキャリアを含む現像剤を用いる乾式２成分現像法の例を示したが、これに限定されるものではなく、乾式１成分磁性現像法、乾式１成分非磁性現像法、湿式現像法も利用できる。

また、被印刷物は、セラミックグリーンシートに限るものではなく、焼成後のセラミック基板や、セラミック以外の材料の基板等であってもよい。また、本発明は、抵抗素子となる抵抗パターンに限らず、インダクタとなる配線、キャパシタの電極などの回路パターンの形成に適用することができる。

Claims (14)

1. 電子写真法により、抵抗材料を含む第１のトナーを用いて第１のトナー像を形成するとともに、前記第１のトナーとは抵抗値が異なる第２のトナーを用いて第２のトナー像を形成する第１のステップと、
   前記第１のトナー像と前記第２のトナー像とを転写・定着して、被印刷物に回路パターンを形成する第２のステップと、
   を備えたことを特徴とする回路パターンの形成方法。
2. 前記第１のトナーは、抵抗体粉末の周囲に樹脂層をコーティングしてなる導電体含有トナーであり、
   前記第２のトナーは、ガラス粉末の周囲に樹脂層をコーティングしてなるガラス含有トナーであることを特徴とする、請求項１に記載の回路パターンの形成方法。
3. 前記導電体含有トナー及び／又は前記ガラス含有トナーの前記樹脂層が帯電性制御剤を含むことを特徴とする、請求項２に記載の回路パターンの形成方法。
4. 前記第１のトナーは、抵抗体粉末の表面にガラスフリットを有し、該ガラスフリットを有する前記抵抗体粉末の周囲に樹脂層をコーティングしてなる低抵抗パターン形成用トナーであり、
   前記第２のトナーは、前記抵抗体粉末の表面に、前記低抵抗パターン形成用トナーにおける前記ガラスフリットの含有量よりも多量のガラスフリットを有し、該多量のガラスフリットを有する前記抵抗体粉末の周囲に樹脂層をコーティングしてなる高抵抗パターン形成用トナーであることを特徴とする、請求項１に記載の回路パターンの形成方法。
5. 前記低抵抗パターン形成用トナー及び／又は前記高抵抗パターン形成用トナーの前記樹脂層が帯電性制御剤を含むことを特徴とする、請求項４に記載の回路パターンの形成方法。
6. 前記第１ステップにおいて、前記第１のトナー及び前記第２のトナーを共通の感光体に付着させて前記第１のトナー像及び前記第２のトナー像を形成し、
   前記第２のステップにおいて、前記感光体に形成された前記第１のトナー像及び前記第２のトナー像を前記被印刷物に一括して転写した後定着することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回路パターンの形成方法。
7. 前記第１のステップにおいて、前記第１トナーを用いて第１の感光体に前記第１のトナー像を形成し、前記第２トナーを用いて、前記第１の感光体とは異なる第２の感光体に前記第２のトナー像を形成し、
   前記第２のステップにおいて、前記第１及び第２の感光体にそれぞれ形成された前記第１及び第２のトナー像を、共通の中間転写体に一次転写した後、前記中間転写体に転写された前記第１及び第２のトナー像を、前記被印刷物に一括して二次転写することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回路パターンの形成方法。
8. 前記第２のステップにおいて、前記第１のトナー像を転写・定着した後、前記第２のトナー像を転写・定着することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回路パター形成法。
9. 前記被印刷物上の一対の電極間に、前記第１のトナー像の転写・定着により形成される第１の回路パターン要素を接続し、
   前記第１の回路パターン要素の少なくとも一部分に、前記第２のトナー像の転写・定着により形成される第２の回路パターン要素を重ねることにより、
   前記回路パターンを形成することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の回路パターンの形成方法。
10. 前記被印刷物上の一対の電極の一方に、前記第１のトナー像の転写・定着により形成される第１の回路パターン要素を接続し、
    前記一対の電極の他方に、前記第２のトナー像の転写・定着により形成される第２の回路パターン要素を接続し、
    前記第１の回路パターン要素の少なくとも一部分に、前記第２の回路パターン要素を重ねることにより、
    前記回路パターンを形成することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の回路パターンの形成方法。
11. 前記被印刷物に沿って、前記第１のトナー像の転写・定着により形成される第１の回路パターン要素の複数の第１の小片と、前記第２のトナー像の転写・定着により形成される第２の回路パターン要素の複数の第２の小片とを、前記第１の小片と前記第２の小片とが互いに隣接するように交互に配置することにより、
    前記回路パターンを形成することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の回路パターンの形成方法。
12. 前記第１のステップにおいて、前記第１のトナーと前記第２のトナーとが混合するように、前記第１のトナー像と前記第２のトナー像とを重ね合わせて形成することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の回路パターンの形成方法。
13. 前記被印刷物は、セラミックグリーンシートであることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の回路パターンの形成方法。
14. 前記回路パターンが形成された前記セラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する第３のステップと、
    前記積層体を前記回路パターンとともに焼成する第４のステップと、
    を備えたことを特徴とする、請求項１３に記載の回路パターンの形成方法。

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