KR100966953B1 - 화상 형성 장치, 화상 형성 방법, 패턴 형성 시스템 및 패턴 형성 방법 - Google Patents

화상 형성 장치, 화상 형성 방법, 패턴 형성 시스템 및 패턴 형성 방법 Download PDF

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Abstract

패턴 형성 시스템의 화상 형성 장치(1)에서는, 에칭 내성을 가지는 습식 토너에 의해 감광 드럼(31)의 외주면 상에 형성된 토너 화상을, 감광 드럼(31)과 대상물(9)의 피전사면(91)의 사이에 전사 전압을 작용시켜 행하는 정전 전사에 의해 대상물(9)에 전사하고, 전사된 토너 화상을 대상물(9) 상에 정착시킴으로써 레지스트 패턴이 형성된다. 이에 따라, 전사 시에 토너 화상이 어지러워지거나 흐트러지는 것을 확실히 방지할 수 있어, 레지스트 패턴으로서 이용되는 토너 화상을 대상물(9) 상에 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 레지스트 패턴의 형성에 관한 비용을 저감할 수 있음과 더불어 레지스트 패턴의 형성에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

Description

화상 형성 장치, 화상 형성 방법, 패턴 형성 시스템 및 패턴 형성 방법{IMAGE FORMING APPARATUS, IMAGE FORMING METHOD, PATTERN FORMING SYSTEM AND PATTERN FORMING METHOD}
본 발명은, 판형상 또는 필름형상의 대상물 상에 토너 화상을 형성하는 기술에 관한 것이며, 또한, 당해 토너 화상을 이용하여 대상물 상에 배선 패턴을 형성하는 기술에 관한 것이다.
종래부터, 프린트 기판 등의 대상물에 배선 패턴을 형성하는 방법으로서, 서브트랙티브(subtractive)법이나 세미애디티브(semi-additive)법, 풀애디티브법(full-additive) 등이 이용되고 있고, 서브트랙티브법에서는, 다른 2개의 방법에 비해 저비용으로 신속하게 배선 패턴을 형성할 수 있다.
포토레지스트 기술을 이용한 서브트랙티브법의 하나인 근접(proximity) 노광 방식에서는, 절연성의 기재 상에 구리박(Cu)이 접합된 대상물에 대해서, 감광성 및 에칭 내성을 가지는 레지스트막이 구리박 상에 형성되고, 배선 패턴에 대응하는 투 광부 또는 차광부를 가지는 유리 마스크나 필름 마스크를 통해 레지스트막이 노광된다. 이어서, 레지스트막이 현상됨으로써, 레지스트막의 배선 패턴에 대응하는 부위 이외가 제거되고, 배선 패턴에 대응하는 레지스트막의 패턴(즉, 레지스트 패 턴)이 구리박 상에 형성된다. 그리고, 대상물에 대해서 에칭액이 부여됨으로써, 구리박의 레지스트막으로부터 노출되어 있는 부위가 제거된 후, 레지스트 패턴이 제거됨으로써, 구리에 의해 형성된 배선 패턴의 형성이 종료한다.
또한, 스크린 인쇄 기술을 이용한 서브트랙티브법에서는, 상술한 유리 마스크 등을 통한 레지스트막의 노광에 대신해, 배선 패턴에 대응하는 판을 이용해 레지스트 패턴이 구리박 상에 인쇄된다.
한편, 마스크 등을 사용하지 않고 레지스트막 상에 패턴을 묘화하는 방법으로서, 공간 변조된 광 빔을 레지스트막 상에서 주사함으로써 패턴을 직접 묘화하는 방식(이하, 「직접 묘화(direct writing) 방식」이라고 한다)이 알려져 있다.
일본국 특개평 7－273428호 공보(문헌 1)에서는, 전자 사진법에 의해 레지스트 패턴에 대응하는 정전 잠상을 감광체 드럼 상에 형성하고, 당해 정전 잠상을 열용융 토너에 의해 현상하여 토너 화상을 형성한 후, 가열에 의해 용해 상태로 된 토너 화상을 피가공 부재에 압접하는 열 용융 전사에 의해, 프린트 기판이 되는 피가공 부재의 구리박 상에 토너 화상을 레지스트 패턴으로서 전사하는 기술이 개시되어 있다. 문헌 1에서는, 입경 7㎛∼15㎛의 건식 열용융 토너가 이용되는데, 입경 1㎛∼2㎛의 습식의 열용융 토너도 이용 가능하게 되어 있다.
그런데, 상술한 유리 마스크나 판 등을 이용하는 패턴 묘화에서는, 배선 패턴에 대응하는 마스크 등을 미리 제조해 둘 필요가 있고, 또한, 이러한 마스크 등을 소정의 환경 하에서 보관할 필요가 있으므로, 마스크 등의 제조 및 보관에 관한 비용이 필요해진다. 또한, 배선 패턴이 변경되면 새로운 마스크 등이 필요해지므 로, 다품종 소량 생산에는 적합하지 않다. 또한, 이들 방법에서는, 구리박 상에 형성되는 레지스트막의 박막화에 한계가 있으므로, 에칭에 의해 형성되는 배선 패턴의 고정밀화에 한계가 있다.
직접 묘화 방식에서는, 패턴을 미소한 도트(화소)의 집합으로서 표현하여 도트(dot) 단위로 패턴을 묘화하는 래스터 방식이 일반적이고, 배선 패턴의 고정밀화에 대응하기 위해서는, 묘화 장치의 분해능을 높일(즉, 도트의 면적을 작게 할) 필요가 있다. 이 때문에, 고정밀 패턴을 묘화할 때, 묘화할 도트수가 증가하여 묘화에 요하는 시간이 증대해 버린다. 또, 구리박 상에 레지스트막을 형성하는 점에서는, 마스크 등을 이용하는 패턴 묘화와 동일하기 때문에, 상기와 마찬가지로 배선 패턴의 고정밀화에 한계가 있다. 나아가, 레지스트막에 대해서 광 빔을 조사하는 광원으로서 대출력의 고가의 광원이 필요해져, 묘화에 요하는 비용이 증대해 버린다.
이에 대해, 문헌 1의 레지스트 패턴의 형성에서는, 정전 잠상을 현상함으로써 형성된 열용융 토너의 토너 화상을 피가공 부재에 전사함으로써, 마스크 등을 이용하지 않고, 또한, 레지스트막을 피가공 부재의 전면에 걸쳐 형성하지 않고 레지스트 패턴이 피가공 부재 상에 형성되고, 또한, 입경이 작은 습식의 열용융 토너를 이용함으로써, 고정밀 레지스트 패턴이 신속하게 형성된다.
그러나, 문헌 1의 레지스트 패턴의 형성에서는, 토너 화상이 열용융 상태로 된 다음에 피가공 부재에 압접되므로, 용융이나 압접에 의해 토너 화상이 흐트러질 우려가 있어, 레지스트 패턴의 고정밀화에 한계가 있다.
한편, 판형상 또는 필름형상의 대상물 상에 토너 화상을 형성하는 기술로는, 종래부터, 복사기나 프린터 등에 있어서, 종이나 필름과 같이 절연체(혹은, 절연체에 가까운 성질을 가지는 것)를 대상물로 하여, 대상물의 이면측으로부터 도전성의 롤러나 벨트 혹은 코로나 방전에 의해 전하를 부여하여 토너를 보관하는 감광체와 대상물의 사이에 전계를 발생시킴으로써, 대전된 토너를 대상물에 끌어들여 전사하는 정전 전사가 행해진다.
또, 일본국 특허공표 2002－527783호 공보(문헌 2)에서는, 감광 드럼 상에 형성된 액체 토너의 화상을 판형상의 절연체인 유리 기판에 전사할 때에, 감광 드럼과 유리 기판의 사이에 간극을 형성하고, 이 간극을 액체 토너의 캐리어액으로 채우는 인쇄 장치가 개시되어 있다.
그런데, 이러한 정전 전사법에서는, 감광 드럼과 대상물이 접근하는 전사 위치 근방에 있어서, 감광 드럼과 대상물의 사이의 공간에 전사 전계에 의한 방전(이른바, 박리 방전)이 생기는 경우가 있다. 또한, 대상물이 종이와 같이 부분적으로 전하가 통과하기 쉬운 구조를 가지는 것인 경우, 대상물의 이면측에 부여된 전하가 표면측으로 이탈되면, 감광 드럼 상의 토너에 전하가 이동하여 토너를 대상물에 끌어들이는 힘이 소실되거나 혹은 대상물 상에 전사된 토너에 전하가 이동하여 토너가 감광 드럼으로 되돌아가 버리는 전사 누락이 생기는 경우가 있다. 여기서, 정전 전사를 행하는 기기에서는, 박리 방전이나 전사 누락에 의한 토너 화상의 흐트러짐이, 전사 불량으로 간주되지 않는 허용 범위 내에 들어가도록, 박리 방전이나 전사 누락의 연속적인 발생을 방지하는 다양한 기술이 제안되어 있다.
정전 전사법은, 배리어블(variable) 인쇄에 용이하게 대응할 수 있고, 또한, 고해상도 및 고속 처리를 실현할 수 있으므로, 최근, 다양한 산업 기기에의 적용이 검토되고 있다. 이 경우, 토너를 전사하는 대상물은, 문헌 2의 유리 기판과 같은 절연체와는 달리, 금속 시트나 금속판 등의 도전체로 되는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 대상물의 도전성의 피전사면에 대해서 정전 전사법을 적용하는 경우, 대상물 상의 일부에 있어서 감광 드럼과의 사이에 박리 방전이 발생하면, 박리 방전이 생기는 부위로 도전체 상의 전하가 이동하여 박리 방전이 지속된다. 이 때, 대상물에 전하를 부여하는 전원으로서 정전압 전원이 이용되면, 박리 방전에 의한 리크가 저감하지 않고 지속하여, 토너 화상이 넓은 범위에서 흐트러져 전사 불량이 생긴다. 또한, 정전류 전원이 이용되면, 박리 방전에 의한 리크에 의해, 박리 방전이 발생하는 부위의 주위에 있어서의 전사 효율이 저하해 버려, 역시 넓은 범위의 전사 불량이 발생한다.
본 발명은, 판형상 또는 필름형상의 대상물 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 적합하고, 토너 화상을 대상물 상에 고정밀도로 형성하는 것을 목적으로 하며, 또한, 도전성의 피전사면에 대한 토너 화상의 전사를 안정되게 행하는 것도 목적으로 한다.
화상 형성 장치는, 에칭 내성을 가지는 습식 토너에 의한 전사 전의 토너 화상이 외주면 상에 형성되는 원통 드럼형상 또는 평벨트 형상의 환상 부재를 상기 외주면을 따라서 순환 이동시키는 토너 화상 보유부와, 판형상 또는 필름형상의 절연성 기재 및 상기 절연성 기재의 하나의 주면에 형성된 비저항이 103Ω·cm이하인 도전층을 가지는 대상물을 보유하고, 상기 도전층의 피전사면을 소정의 전사 위치에 있어서 상기 외주면에 가장 접근시키면서, 상기 대상물을 상기 전사 위치에 있어서의 상기 환상 부재의 부위와 동일한 속도로 상기 환상 부재의 상기 부위의 진행 방향과 같은 방향이며 상기 피전사면을 따르는 이동 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재와 상기 대상물의 상기 피전사면의 사이에 소정의 전사 전압을 작용시켜 상기 토너 화상을 상기 대상물에 전사하는 토너 화상 전사부를 구비한다. 화상 형성 장치, 토너 화상을 대상물 상에 고정밀도로 형성할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시의 형태에서는, 상기 토너 화상 전사부가, 상기 순환 이동의 상기 전사 위치보다도 앞에서 상기 토너 화상 상으로부터 상기 환상 부재의 상기 외주면에 상기 습식 토너의 대전 극성과 동일한 극성의 제1 전위를 부여하는 제1 전위 부여부와, 상기 피전사면에 접지 전위와 실질적으로 동일한 제2 전위를 부여함으로써, 상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재와 상기 피전사면의 사이에 상기 전사 전압을 작용시키는 제2 전위 부여부를 구비한다. 이에 따라, 도전성의 피전사면에 대한 토너 화상의 전사를 안정되게 행할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시의 형태에서는, 상기 대상물이, 가요성을 가지는 플렉시블 기판이며, 화상 형성 장치가, 상기 이동 기구에 의한 상기 대상물의 상기 이동 방향에 있어서 상기 전사 위치보다도 하류측에 배치되어 상기 토너 화상을 상기 피전사면에 정착시키는 정착부를 더 구비하고, 상기 이동 기구가, 상기 토너 화상이 전사되기 전의 롤형상의 상기 대상물을 보유함과 더불어 상기 대상물을 상기 전사 위치로 공급하는 대상물 공급부와, 상기 이동 기구에 의한 상기 대상물의 상기 이동 방향에 있어서 상기 정착부보다도 하류측에 배치되고, 상기 토너 화상이 정착된 상기 대상물을 감아들여 회수하는 대상물 회수부를 구비한다.
또한 다른 실시의 형태에서는, 화상 형성 장치가, 상기 환상 부재의 상기 외주면에 정전 잠상을 형성하는 잠상 형성부와, 상기 습식 토너에 의해 상기 정전 잠상을 현상하여 상기 토너 화상을 형성하는 현상부를 더 구비한다.
본 발명의 하나의 국면에서는, 화상 형성 장치는, 외주면 상에 습식 토너에 의한 전사 전의 토너 화상이 형성되는 원통 드럼형상 또는 평벨트 형상의 환상 부재를 상기 외주면을 따라서 순환 이동시키는 토너 화상 보유부와, 대상물의 비저항이 103Ω·cm이하인 도전성의 피전사면을 소정의 전사 위치에 있어서 상기 외주면에 가장 접근시키면서, 상기 대상물을 상기 전사 위치에 있어서의 상기 환상 부재의 부위와 동일한 속도로 상기 환상 부재의 상기 부위의 진행 방향과 같은 방향이며 상기 피전사면을 따르는 이동 방향으로 이동하는 이동 기구와, 상기 순환 이동의 상기 전사 위치보다도 앞에서 상기 토너 화상 상으로부터 상기 환상 부재의 상기 외주면에 상기 습식 토너의 대전 극성과 동일한 극성의 제1 전위를 부여하는 제1 전위 부여부와, 상기 피전사면에 접지 전위와 실질적으로 동일한 제2 전위를 부여함으로써, 상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재와 상기 대상물의 상기 피전사면의 사이에 소정의 전사 전압을 작용시켜 상기 토너 화상을 상기 대상물에 전사하는 제2 전위 부여부를 구비한다. 이에 따라, 도전성의 피전사면에 대한 토너 화상의 전사를 안정되게 행할 수 있다.
본 발명은, 또한, 상기 화상 형성 장치를 구비함과 더불어 대상물 상에 배선 패턴을 형성하는 패턴 형성 시스템에도 적합하고, 이 시스템에 의해 배선 패턴을 신속하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다. 본 발명은, 또한, 판형상 또는 필름형상의 대상물 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성 방법, 및, 당해 화상 형성 방법을 이용함과 더불어 대상물 상에 배선 패턴을 형성하는 패턴 형성 방법에도 적합하다.
상술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 행하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 명백해진다.
도 1은 제1의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 대상물 상에 배선 패턴을 형성하는 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4a는 감광체 표면의 전위 분포를 나타내는 도면이다.
도 4b는 감광체 표면의 전위 분포를 나타내는 도면이다.
도 4c는 감광체 표면의 전위 분포를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 전위 및 제2 전위와 토너 화상의 전사 품질 및 전사 효율의 관계를 나타내는 표이다.
도 6은 제2의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 제3의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 스테이지 및 흡착 제어부를 나타내는 평면도이다.
도 9는 이동 기구를 나타내는 측면도이다.
도 10은 제4의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치를 나타내는 도면이다.
도 11은 대상물 상에 토너 화상을 형성하는 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 12는 제5의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치를 나타내는 도면이다.
도 1은, 본 발명의 제1의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 패턴 형성 시스템(100)은, 필름형상의 대상물(9) 상에 배선 패턴을 형성하는 장치이다. 대상물(9)은 가요성을 가지는 플렉시블 기판(즉, 필름 기판)이며, 필름형상의 절연성 기재, 및, 절연성 기재의 하나의 주면 전체에 형성된 비저항이 10－6Ω·cm 이상 103Ω·cm이하인 도전층(본 실시의 형태에서는, 구리박(Cu))을 구비한다. 패턴 형성 시스템(100)에서는, 대상물(9) 상에 구리에 의한 배선 패턴을 형성함으로써, 복수의 플렉시블 회로 기판이 연속된 시트형상 부재인 회로 기판 시트가 형성된다.
도 1에 도시하는 바와같이, 패턴 형성 시스템(100)은, 대상물(9)의 도전층의 표면 상에 토너 화상을 전사(즉, 형성)하고, 당해 토너 화상을 도전층 상에 정착시켜 레지스트 패턴으로 하는 화상 형성 장치(1), 도전층의 레지스트 패턴으로부터 노출되어 있는 부위(즉, 토너 화상에 의해 피복되어 있지 않은 부위)에 에칭액을 부여함으로써, 에칭을 실시하여 당해 부위를 절연성 기재 상에서 제거하는 에칭 장치(61), 에칭이 종료한 대상물(9)을 세정하는 제1 세정 장치(62), 대상물(9) 상으로부터 레지스트 패턴(즉, 토너 화상)을 박리하여 제거하는 화상 제거 장치(63), 및, 레지스트 패턴이 제거된 대상물(9)을 세정하는 제2 세정 장치(64)를 구비한다. 이하의 설명에서는, 화상 형성 장치(1)에 의해 토너 화상이 전사되는 대상물(9)의 도전층의 표면(91)을 「피전사면(91)」이라고 한다.
도 2는, 화상 형성 장치(1)를 확대하여 도시하는 도면이다. 도 2에 도시하는 바와같이, 화상 형성 장치(1)는, 절연성 기재(93) 및 도전층(94)을 가지는 대상물(9)을 보유함과 더불어 피전사면(91)을 따르는 이동 방향인 (＋Y) 방향으로 이동하는 이동 기구(2), 전자 사진법으로 감광 드럼(31) 상에 토너 화상을 형성하는 프로세스 유닛(3), 당해 토너 화상 상으로부터 감광 드럼(31)의 외주면에 소정의 전위를 부여하는 제1 전위 부여부(4) 및 대상물(9)에 접촉하여 피전사면(91)에 소정의 전위를 부여하는 제2 전위 부여부(5)를 구비한다. 이하의 설명에서는, 제1 전위 부여부(4)에 의해 감광 드럼(31)에 부여되는 전위를 「제1 전위」라고 하고, 제2 전위 부여부(5)에 의해 피전사면(91)에 부여되는 전위를 「제2 전위」라고 한다.
프로세스 유닛(3)은, 감속기를 통해 모터(도시 생략)에 접속되는 직경 250㎜ 의 감광 드럼(31)을 구비하고, 감광 드럼(31)은, 도 2중의 X방향으로 평행한 회전축(310)을 중심으로 하여 도 2중에 있어서의 시계 방향으로 회전 가능하게 된다. 감광 드럼(31)은, 알루미늄 등의 금속에 의해 형성됨과 더불어 회전축(310)을 중심으로 하는 드럼 본체(311)를 가지고, 드럼 본체(311)는 전기적으로 접지된다.
드럼 본체(311)의 외주면에는, 예를 들면, 프탈로시아닌 안료를 가지는 단층형 유기 감광체(이하, 간단히 「감광체(312)」라고 한다)가 균일하게 도포된다(또는, 증착된다). 또한, 감광 드럼(31)의 직경은 250㎜로는 한정되지 않지만, 바람직하게는 200mm이상 400mm이하로 된다. 또, 감광체(312)는, 프탈로시아닌 안료를 가지는 단층형 유기 감광체 이외에, 예를 들면, 아몰퍼스(amorphous) 실리콘 등의 무기 감광체에 의해 형성되어도 된다.
프로세스 유닛(3)은, 또한, 감광 드럼(31)의 (＋Z)측에 있어서 감광 드럼(31)에 대향하여 설치되어 감광체(312)를 대전시키는 대전기(32), 화상 형성용의 광을 출사하여 감광체(312)의 외주면에 정전 잠상을 형성하는 잠상 형성부(33), 에칭 내성을 가지는 액체 토너(예를 들면, 이소파라핀계의 절연성의 용매(캐리어액)에 분산되어 있는 습식 토너)에 의해 감광체(312) 상의 정전 잠상을 현상하여 감광체(312)의 외주면 상에 토너 화상을 형성하는 현상부(34), 감광체(312)의 표면을 클리닝하는 클리너(35) 및 광을 출사하여 감광체(312)를 제전(除電)하는 제전기(36)를 구비한다.
프로세스 유닛(3)에서는, 대전기(32)로부터 감광 드럼(31)의 회전 방향(즉, 도 1중의 시계 방향)에 따라서 잠상 형성부(33), 현상부(34), 클리너(35) 및 제전 기(36)가, 감광 드럼(31)의 주위에 배치되어 있고, 현상부(34)에는, 현상액인 액체 토너를 공급하는 토너 공급부(도시 생략)가 접속되어 있다. 또한, 화상 형성 장치(1)에서는, 제1 전위 부여부(4)도, 현상부(34)와 클리너(35)의 사이에서 감광 드럼(31)의 주위에 배치되어 있다.
제1 전위 부여부(4)는, 코로나 방전에 의해 이온을 발생시키고, 당해 이온을 감광체(312)에 부여함으로써 감광체(312)를 대전시키는 코로나 대전 기구이며, 본 실시의 형태에서는, 제1 전위 부여부(4)로서 스코로트론(scorotron)이 이용되어 감광체(312)에 제1 전위가 부여된다. 또한, 프로세스 유닛(3)의 대전기(32)도, 제1 전위 부여부(4)와 마찬가지로, 코로나 방전에 의해 감광체(312)를 대전시키는 코로나 대전 기구이다.
제2 전위 부여부(5)는 2개의 접촉자(51)를 구비하고, 접촉자(51)는, 도전성 재료로 형성되는 브러쉬(예를 들면, 카본 브러쉬나 도전성 모 브러쉬)를 가진다. 각 접촉자(51)는 도시 생략의 지지 부재에 의해 지지되어 있고, 대상물(9)의 도전성의 피전사면(91)에 직접 맞닿는다. 각 접촉자(51)의 전극은 전기적으로 접지되어 있으므로, 대상물(9)의 피전사면(91)도 전기적으로 접지된다. 환언하면, 제2 전위 부여부(5)의 접촉자(51)에 의해, 대상물(9)의 피전사면(91)에 접지 전위인 제2 전위가 부여된다.
화상 형성 장치(1)에서는, 감광 드럼(31)의 (－Z)측에 있어서, 이동 기구(2)에 의해 감광 드럼(31)에 대향하여 이동하는 대상물(9)의 피전사면(91)이, 제1 전위 부여부(4)와 클리너(35)의 사이에서 감광 드럼(31)의 외주면에 가장 접근한다. 그리고, 제1 전위 부여부(4) 및 제2 전위 부여부(5)에 의한 전위의 부여에 의해, 감광 드럼(31)과 대상물(9)이 가장 접근하는 위치에 있어서, 감광 드럼(31)과 대상물(9)의 피전사면(91)의 사이에 소정의 전사 전압이 작용하고, 감광 드럼(31)의 외주면 상의 토너 화상이 대상물(9)의 피전사면(91) 상에 전사된다. 이하의 설명에서는, 감광 드럼(31)의 외주면과 대상물(9)의 피전사면(91)이 가장 접근하는 위치를 「전사 위치」라고 부른다. 전사 위치는, 프로세스 유닛(3)에 대해서 상대적으로 고정된 위치가 된다. 화상 형성 장치(1)에서는, 제1 전위 부여부(4) 및 제2 전위 부여부(5)가, 전사 위치에 있어서 감광 드럼(31)과 대상물(9)의 피전사면(91)의 사이에 소정의 전사 전압을 작용시켜 토너 화상을 대상물(9)에 전사하는 토너 화상 전사부로 되어 있다.
화상 형성 장치(1)는, 이동 기구(2)에 의한 대상물(9)의 이동 방향에 있어서 상기 전사 위치보다도 하류측(즉, (＋Y)측)에 배치되어 대상물(9)의 피전사면(91)에 전사된 토너 화상을 피전사면(91)에 정착시키는 정착부(52)를 더 구비한다. 화상 형성 장치(1)에서는, 정착부(52)에 의해 대상물(9)의 피전사면(91)을 비접촉으로 가열함으로써, 토너 화상이 피전사면(91)에 정착되어 레지스트 패턴으로 된다.
이동 기구(2)는, 토너 화상이 전사되기 전의 롤형상의 대상물(9)을 보유함과 더불어 대상물(9)을 전사 위치로 공급하는 대상물 공급부(203), 전사 위치에 있어서 대상물(9)을 하면측(즉, 피전사면(91)과는 반대측)인 (－Z)측으로부터 지지하는 전사 롤러(204), 및, 이동 기구(2)에 의한 대상물(9)의 이동 방향에 있어서 정착부(52)보다도 하류측(즉, (＋Y)측)에 배치됨과 함께 정착부(52)에 의해 토너 화상 이 정착된 대상물(9)을 감아들여 회수하는 대상물 회수부(205)를 구비한다. 도 2에서는, 정착부(52)와 대상물 회수부(205)의 사이에 배치되는 에칭 장치(61) 등의 다른 장치의 도시를 생략하고 있다. 본 실시의 형태에서는, 이동 기구(2)에 의한 대상물(9)의 (＋Y) 방향으로의 이동 속도는, 분속 약 2m∼3m이다.
도 1에 도시하는 바와같이, 패턴 형성 시스템(100)에서는, 이동 기구(2)에 의한 대상물(9)의 이동 방향에 있어서, 에칭 장치(61), 제1 세정 장치(62), 화상 제거 장치(63) 및 제2 세정 장치(64)가, 화상 형성 장치(1)의 정착부(52)와 대상물 회수부(205)의 사이에 순서대로 배치되어 있고, 따라서, 화상 제거 장치(63)는 에칭 장치(61)와 대상물 회수부(205)의 사이에 배치되게 된다. 이동 기구(2)에 의해 이동되는 대상물(9)상의 하나의 부위에 주목하면, 당해 부위는, 이동 기구(2)에 의해 하나의 장치로부터 다른 장치로 순서대로 반송된다. 환언하면, 대상물(9)을 이동시키는 이동 기구(2)는, 화상 형성 장치(1), 에칭 장치(61), 제1 세정 장치(62), 화상 제거 장치(63) 및 제2 세정 장치(64)에 의해 공유되는 대상물 반송 기구로 이루어져 있다.
에칭 장치(61)는, 염화철(FeCl3)이나 염화구리(CuCl2) 등을 주성분으로 하는 에칭액을 토너 화상이 형성된 대상물(9)의 피전사면(91)을 향해서 분사하는 복수의 스프레이(611)를 구비하고, 제1 세정 장치(62)는, 순수 물 등의 세정액을 대상물(9)의 피전사면(91)을 향해서 분사하는 복수의 스프레이(621)를 구비한다. 또한, 화상 제거 장치(63)는, 대상물(9)로부터 토너 화상을 박리하는 박리액을 대상 물(9)의 피전사면(91)을 향해서 분사하는 복수의 스프레이(631)를 구비하고, 제2 세정 장치(64)는, 제1 세정 장치(62)와 마찬가지로, 순수 물 등의 세정액을 대상물(9)의 피전사면(91)을 향해서 분사하는 복수의 스프레이(641)를 구비한다.
다음에, 패턴 형성 시스템(100)에 의한 배선 패턴의 형성에 대해서 설명한다. 도 3은, 패턴 형성 시스템(100)에 의해 대상물(9) 상에 배선 패턴을 형성하는 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 또한, 도 3중의 단계 S11∼S15는 감광체(312)의 일부에 주목한 처리의 흐름을 나타내고, 감광체(312) 전체에 대해서는 실제로는 이들 단계는 시간적으로 거의 병행하여 행해진다. 또한, 단계 S16∼S20는 대상물(9)의 일부에 주목한 처리의 흐름을 나타내고 있고, 대상물(9) 전체에 대해서는 실제로는 이들 단계는 시간적으로 거의 병행하여 행해진다.
도 2에 도시하는 화상 형성 장치(1)에서는, 우선, 감광 드럼(31)이 회전축(310)을 중심으로 하여 도 2중에 있어서의 시계 방향으로 일정한 회전 속도로 회전을 개시함과 더불어, 이동 기구(2)에 있어서 대상물 공급부(203) 및 대상물 회수부(205)가 각각 반시계 방향으로 회전함으로써, 대상물(9)의 (＋Y) 방향으로의 이동이 일정한 속도로 개시된다. 프로세스 유닛(3)에서는 감광 드럼(31)의 회전에 의해, 회전축(310)을 중심으로 하는 원통 드럼 형상의 환상 부재인 감광 드럼(31)이, 주위에 배치된 각 주변 구성(즉, 대전기(32), 잠상 형성부(33), 현상부(34), 제1 전위 부여부(4), 클리너(35) 및 제전기(36))에 대해서 외주면을 따라서 연속적으로 순환 이동하고, 이들 주변 구성에 의한 감광체(312)에 대한 처리가 개시된다.
대전기(32)에서는, 대향하는 위치에 도달하는 감광체(312)의 일부(이하, 「 대상 부위」라고 부른다)에 전하가 순차적으로 부여되고, 대상 부위의 표면을, 예를 들면,＋700V(볼트)로 균일하게 대전시킨다(단계 S11). 대전 후의 대상 부위는 잠상 형성부(33)의 광의 조사 위치로 연속적으로 이동한다.
잠상 형성부(33)는, 소정의 파장의 광을 출사하는 복수의 발광 다이오드(LED)가 배열된 LED 어레이를 광원으로서 가진다. 잠상 형성부(33)에는, 대상물(9)의 피전사면(91) 상에 형성되는 토너 화상의 화상 데이터가 입력되고, 화상 데이터에 따라 화상 형성용의 광이 감광체(312)를 향해서 출사된다. 감광체(312)의 대상 부위에 있어서 광이 조사된 부위에서는, 표면의 전하가 감광체(312) 내로 이동함으로써, 표면 전위가 ＋100V까지 저감된다. 또한, 광이 조사되지 않는 부위는 대전 상태가 그대로 유지되므로, 감광체(312)의 표면에는 전하의 분포에 의한 화상(즉, 정전 잠상)이 형성된다(단계 S12). 잠상 형성부(33)의 광원은, 반드시 LED일 필요는 없고, 예를 들면, 반도체 레이저나, 램프와 액정 셔터를 조합 것이어도 된다.
감광 드럼(31)에 있어서 정전 잠상이 형성된 부분(대상 부위)은 현상부(34)에 대향하는 위치로 이동한다. 현상부(34)에서는, 현상 롤러(341)가 현상 바이어스 전원(343)에 접속되어 있고, 현상 바이어스 전원(343)에 의해, ＋500V의 전위가 부여되어 있다. 그리고, 현상 롤러(341)와 정전 잠상의 사이의 바이어스 전압에 의해, 액체 토너 중에 있어서 플러스로 대전되어 있는 습식 토너(즉, 액체 토너의 용매 중에 분산됨과 더불어 감광체(312)의 표면과 동일한 극성으로 대전되어 있는 습식 토너)가 정전 잠상에 부여된다(단계 S13). 본 실시의 형태에서는, 습식 토너 로서, 입경이 0.1㎛이상 2㎛이하(보다 바람직하게는, 0.1㎛이상 0.5㎛이하)인 것이 사용된다. 또, 습식 토너의 주성분은 아세트산비닐(C4H6O2)로 된다.
도 4A 내지 도 4C는, 현상부(34)(도 2 참조)에 의해 습식 토너(92)가 부여된 감광체(312) 표면의 전위 분포를 개념적으로 나타내는 도면이다. 도 4A 내지 도 4C에서는, 감광체(312) 표면의 전위를 실선(81)으로 그리고 있고, 실선(81)이 감광체(312) 표면으로부터 드럼 본체(311)와는 반대측에 위치하는 경우를 플러스로 한다. 또, 실선(81)과 감광체(312) 표면의 사이의 상하 방향의 거리는, 전위의 크기를 나타낸다.
도 4A에 도시하는 바와같이, 감광체(312)의 표면과 동일한 극성인 플러스로 대전되어 있는 습식 토너(92)는, 감광체(312) 상의 대상 부위에 있어서, 잠상 형성부(33)에 의해 표면 전위가 저감된 부위에만 부착되고, 이에 따라, 정전 잠상이 현상된다. 즉, 감광체(312)의 외주면 상의 대상 부위에, 습식 토너(92)에 의한 전사전의 토너 화상이 형성된다. 도 2에 도시하는 화상 형성 장치(1)에서는, 감광 드럼(31) 및 드럼 회전용의 모터가, 감광체(312)의 외주면에 전사전의 토너 화상을 보유함과 더불어 감광체(312)를 순환 이동시키는 토너 화상 보유부로 되어 있다.
현상부(34)에서는, 대상 부위 상의 불필요한 액체 토너는 현상 롤러(341)의 (－Z)측(즉, 감광 드럼(31)의 순환 이동의 하류측)에 위치하는 스퀴지(squeegee) 롤러(342)에 의해 긁어내져 현상부(34)로 되돌려진다. 스퀴지 롤러(342)는 스퀴지용 전원(344)에 접속되어 있고, 스퀴지용 전원(344)에 의해, ＋500V의 전위가 부여 되어 있다. 그리고, 스퀴지 롤러(342)가 도 1중의 시계 방향으로 회전하여 액체 토너를 긁어냄으로써, 감광체(312) 상의 잉여의 액체 토너(즉, 잠상 형성부(33)에 의해 표면 전위가 저감된 부위 상에 과잉으로 부여된 액체 토너, 및, 표면 전위가 저감되지 않은 부위인 백그라운드 상에 부여된 액체 토너)가 회수된다.
다음에, 감광 드럼(31)의 순환 이동에 있어서 전사 위치보다도 앞에 배치된 제1 전위 부여부(4)에 의해, 감광체(312) 상에 현상된 토너 화상 상으로부터, 감광체(312)의 외주면에 습식 토너의 대전극성과 동일한 극성인 플러스의 제1 전위가 부여된다(단계 S14). 이에 따라, 도 4B에 도시하는 바와같이, 감광체(312)의 외주면의 대상 부위 전체가, 대전기(32)에 의한 대전과 같은 정도, 또는, 절대치에 있어서 큰 전위(본 실시의 형태에서는, 약 ＋800V)까지 대전된다. 또한, 대상 부위에서는, 습식 토너(92)의 부착 영역에 있어서의 전위와 비부착 영역에 있어서의 전위가 약간 다르지만, 이 정도의 전위차는 후술하는 습식 토너(92)의 전사에는 거의 영향을 주지 않는다. 또한, 당해 전위차는, 제1 전위 부여부(4)에 의한 제1 전위의 부여 시간을 길게 함으로써 해소된다.
도 2에 도시하는 제1 전위 부여부(4)에 의한 제1 전위의 부여가 종료하면, 감광 드럼(31)의 대상 부위는, 감광 드럼(31)의 회전에 동기하여 이동하는 대상물(9)의 피전사면(91)에 가장 접근하는 전사 위치에 도달하고, 전사 위치에서 대상 부위는 감광 드럼(31)의 회전 속도에 따른 속도(즉, 감광 드럼(31)의 외주면의 회전축(310)에 수직인 단면에 있어서의 접선 방향의 속도)로 정확하게 (＋Y)방향으로 이동한다. 또한, 대상물(9)은, 이동 기구(2)에 의해, 전사 위치에 있어서의 감광 체(312)의 대상 부위와 동일한 속도로, 대상 부위의 진행 방향과 동일한 (＋Y) 방향을 이동 방향으로 하여 이동한다. 이에 따라, 전사 위치의 매우 근방에 있어서 대상물(9)(의 대상 부위에 대향하는 부위)의 위치가 대상 부위에 대해서 상대적으로 고정된다.
이 때, 대상물(9)은, 전사 위치의 (＋Y)측 및 (－Y)측에 각각 배치되는 제2 전위 부여부(5)의 2개의 접촉자(51)를 통해 전기적으로 접지되어 있고(환언하면, 제2 전위 부여부(5)에 의해, 대상물(9)의 피전사면(91)에 접지 전위가 부여되어 있고), 전사 위치에 있어서의 대상물(9)의 피전사면(91)과 감광체(312)의 대상 부위의 사이에 소정의 전사 전압이 작용한다. 즉, 대상 부위로부터 피전사면(91)을 향하는 전계가 발생하고, 도 4C에 도시하는 바와같이, 감광체(312)로부터 대상물(9)의 피전사면(91)으로 향하는 방향(즉, 도 4C중의 부호 82를 붙인 화살표가 향하는 방향)의 힘이 습식 토너(92)에 작용한다. 이에 따라, 감광체(312)의 대상 부위 상에 부착된 플러스로 대전된 토너 화상이, 대상물(9)의 피전사면(91)에 순차적으로 전사된다(단계 S15).
습식 토너의 전사 후의 감광체(312)의 대상 부위는, 도 2에 도시하는 클리너(35)의 위치로 계속해 이동한다. 클리너(35)에서는, 스프레이 노즐(351)에 의해 대상 부위에 세정액이 부여됨으로써, 대상물(9)에 전사되지 않고 대상 부위에 잔류된 습식 토너 등의 불필요물(이하, 「잔토너」라고 한다)이 적셔진다. 이에 의해, 대상 부위에 고착하는 잔토너가 팽윤하여, 잔토너의 감광체(312)에 대한 고착력이 저감된다.
계속해서, 도 2중에 있어서의 시계 방향(즉, 감광 드럼(31)의 회전 방향과 같은 방향)으로 회전하는 스펀지 롤러(352)에 의해 감광체(312)의 대상 부위가 문질러짐으로써, 잔토너가 감광체(312) 상의 세정액 중에 분산된다. 스펀지 롤러(352)의 대상 부위와 대향하는 위치의 바로 앞측에는 스프레이 노즐(3521)이 설치되어 있고, 스프레이 노즐(3521)로부터 스펀지 롤러(352)에 세정액이 부여됨으로써, 스펀지 롤러(352)가 세정액을 포함한 상태에서 대상 부위에 접촉한다. 이 때문에, 스펀지 롤러(352)가 감광체(312) 상의 세정액을 흡수해 버리는 것이 방지되어, 잔토너가 감광체(312) 상의 세정액 중에 충분히 분산된다.
또한, 스펀지 롤러(352)의 대상 부위와 대향하는 위치를 사이에 두고 스프레이 노즐(3521)의 반대측에는 흡인 노즐(3522)이 설치되고, 흡인 노즐(3522)에 의해 스펀지 롤러(352)로부터 세정액이 흡인된다. 이에 따라, 감광체(312)와의 마찰에 의해 스펀지 롤러(352)에 잔토너가 부착된 경우에도, 당해 잔토너가 세정액과 함께 스펀지 롤러(352) 상에서 제거되고, 스펀지 롤러(352)의 대상 부위에 접촉하는 부위가 항상 청정한 상태로 유지된다.
클리너(35)에서는, 스프레이 노즐(351)에 의한 세정액의 부여로부터, 스펀지 롤러(352)에 의한 대상 부위의 마찰까지의 사이의 시간은, 예를 들면, 1초 이상으로 된다. 이에 따라, 잔토너가 충분히 팽윤하여 스펀지 롤러(352)에 의한 마찰에 의해 세정액 중에 충분히 분산된다.
다음에, 도 2중에 있어서의 시계 방향으로 회전하는 건조 상태의 스펀지 롤러(353)에 의해 감광체(312)의 대상 부위가 문질러짐으로써, 감광체(312) 상의 세 정액 중에 분산해 있는 잔토너가, 세정액과 함께 스펀지 롤러(353)에 흡수되어 스펀지 롤러(353)에 부착한 상태에서 감광체(312)상에서 제거된다. 스펀지 롤러(353)에 부착된 잔토너는, 스프레이 노즐(3531)에 의해 세정액이 부여된 후, 흡인 노즐(3532)에 의해 세정액과 함께 흡인되어 스펀지 롤러(353)상에서 제거된다. 이에 따라, 스펀지 롤러(353)의 대상 부위에 접촉하는 부위가 항상 청정하고 또한 건조한 상태로 유지된다.
스펀지 롤러(354)는, 스펀지 롤러(353)와 마찬가지로, 도 2중에 있어서의 시계 방향으로 회전하면서 감광체(312)의 대상 부위에 접촉한다. 이에 따라, 잔토너의 일부가 스펀지 롤러(353)에 의해 제거되지 않고 감광체(312)상에 남겨진 경우에도, 당해 잔토너가 세정액과 함께 스펀지 롤러(354)에 흡수되어 감광체(312)상에서 제거된다. 스펀지 롤러(354)에 부착된 잔토너는, 스펀지 롤러(353)의 경우와 마찬가지로, 스프레이 노즐(3541)에 의해 세정액이 부여된 후, 흡인 노즐(3542)에 의해 세정액과 함께 흡인되어 스펀지 롤러(354)상에서 제거된다. 이에 따라, 스펀지 롤러(354)의 대상 부위에 접촉하는 부위가 항상 청정하고 또한 건조한 상태로 유지된다.
클리너(35)에서는, 스펀지 롤러(353, 354)가 감광 드럼(31)과 동일한 회전 방향으로 회전하기 때문에, 스펀지 롤러(353, 354)를 잔토너에 확실히 접촉시킬 수 있고, 이에 따라, 잔토너의 감광체(312)상으로부터의 제거를 보다 확실히 행할 수 있다. 또한, 스펀지 롤러(353, 354)에 부착된 잔토너를 제거할 때에, 흡인 노즐(3532, 3542)에 의한 흡인 전에 스펀지 롤러(353, 354)에 세정액을 부여함으로 써, 잔토너를 스펀지 롤러(353, 354)로부터 효율적으로 흡인할 수 있음과 더불어, 잔토너가 흡인에 의해 분체 토너로 되어 주위에 비산되는 것을 방지할 수 있다.
클리너(35)에 의해 감광체(312)의 표면이 클리닝되어 감광체(312)가 기계적으로 초기 상태로 되돌려지면, 램프와 필터의 조합, 혹은, LED 등을 가지는 제전기(36)에 의해 대상 부위에 광이 조사되어 감광체(312)가 제전되어, 전기적으로 초기 상태로 되돌려진다.
상술한 바와 같이, 단계 S11∼S15의 처리는 감광체(312) 상의 각 부위에 대해서 거의 병행하여 행해지고, 전사 위치에 순차적으로 도달하는 감광체(312)의 각 부위에 대해서 연속적으로 처리가 행해진다. 이 때문에, 감광체(312)의 외주면 상의 토너 화상 전체가 전사 위치에 있어서 대상물(9) 상에 전사되고, 이것이 반복됨으로써, 최종적으로 복수의 플렉시블 회로 기판이 되는 대상물(9) 상에, 복수의 플렉시블 회로 기판의 배선 패턴에 대응하는 토너 화상이 형성된다.
화상 형성 장치(1)에서는, 대상물(9)의 토너 화상이 형성된 부위가, 이동 기구(2)에 의해 전사 위치로부터 (＋Y)측으로 이동되어 정착부(52)의 하방을 통과함으로써, 피전사면(91) 및 피전사면(91) 상의 토너 화상이 정착부(52)에 의해 가열되고, 토너 화상이 피전사면(91)에 정착되어 레지스트 패턴으로 된다(단계 S16).
대상물(9)의 토너 화상이 정착된 부위는, 도 1에 도시하는 이동 기구(2)에 의해 화상 형성 장치(1)로부터 에칭 장치(61)로 이동하고, 에칭 장치(61)에 있어서 에칭액이 부여됨으로써, 도전층(94)(도 2 참조)의 토너 화상(즉, 레지스트 패턴)으로부터 노출되는 부위에 에칭이 실시되어 당해 부위가 절연성 기재(93)(도 2 참조) 상에서 제거된다(단계 S17). 이에 따라, 구리로 형성된 도전층(94) 중 토너 화상에 의해 피복된 부분만이 절연성 기재(93) 상에 남겨져, 플렉시블 회로 기판의 배선 패턴(즉, 구리 전극 및 구리 배선)으로 된다.
대상물(9)의 에칭이 실시된 부위는, 이동 기구(2)에 의해 에칭 장치(61)로부터 제1 세정 장치(62)로 이동하고, 제1 세정 장치(62)에 있어서 순수 물이 분사됨으로써, 대상물(9)이 세정되어 대상물(9) 상의 에칭액이 제거된다(단계 S18).
대상물(9)의 세정이 종료한 부위는, 이동 기구(2)에 의해 제1 세정 장치(62)로부터 화상 제거 장치(63)로 이동하고, 화상 제거 장치(63)에 있어서 박리액이 부여됨으로써, 대상물(9) 상의 토너 화상(즉, 절연성 기재(93) 상에 형성된 배선 패턴 상의 레지스트 패턴)이 배선 패턴으로부터 박리되어 제거된다(단계 S19). 이에 따라, 절연성 기재(93) 및 절연성 기재(93) 상에 구리로 형성된 배선 패턴을 가지는 플렉시블 회로 기판이 형성된다.
대상물(9)의 토너 화상이 박리된 부위는, 이동 기구(2)에 의해 화상 제거 장치(63)로부터 제2 세정 장치(64)로 이동하고, 제2 세정 장치(64)에 있어서 순수 물이 분사됨으로써, 대상물(9)이 세정되어 대상물(9) 상의 박리액이 제거된다(단계 S20). 그리고, 대상물(9)의 세정이 종료한 부위는, 이동 기구(2)에 의해 제2 세정 장치(64)로부터 반출되고, 필요에 따라서 가열이나 송풍 등에 의해 건조된 후, 이동 기구(2)의 대상물 회수부(205)에 의해 감겨져 회수된다. 이에 따라, 복수의 플렉시블 회로 기판이 연속한 회로 기판 시트가 형성된다.
이상에서 설명한 것처럼, 패턴 형성 시스템(100)에서는, 이동 기구(2)의 대 상물 공급부(203)에 의해 보유된 롤형상의 대상물(9)이, 화상 형성 장치(1)의 전사 위치로 공급되어 토너 화상의 전사 및 정착이 행해지고, 또한, 에칭 장치(61) 및 화상 제거 장치(63)에 의해 에칭 및 토너 화상의 제거가 행해진 후에 대상물 회수부(205)에 의해 회수됨으로써, 복수의 플렉시블 회로 기판으로 되는 회로 기판 시트를 신속하게 형성할 수 있다.
화상 형성 장치(1)에서는, 에칭 내성을 가지는 습식 토너에 의해 감광 드럼(31)의 외주면 상에 형성된 토너 화상을, 감광 드럼(31)과 대상물(9)의 피전사면(91)의 사이에 전사 전압을 작용시킴으로써 대상물(9)에 전사하고, 전사된 토너 화상을 대상물(9) 상에 정착시킴으로써 레지스트 패턴이 형성된다.
이와 같이, 레지스트 패턴으로 되는 토너 화상을 대상물(9)에 정전 전사함으로써, 대상물의 전면에 형성된 감광성의 레지스트막에 마스크 등을 통한 광의 조사 및 현상을 행함으로써 레지스트 패턴을 형성하는 근접 노광 방식에 비해, 마스크 등의 제조 및 보관에 관한 비용을 삭감하여 레지스트 패턴의 형성에 관한 비용을 저감할 수 있다. 나아가, 레지스트 패턴에 대응한 마스크 등을 요하지 않음으로써, 예를 들면, 다품종의 플렉시블 회로 기판을 소량씩 생산하는 경우에, 복수 종류의 레지스트 패턴의 형성을 저비용으로 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 대상물의 전면에 형성된 감광성의 레지스트막 상에 있어서의 광 빔의 주사 및 현상을 행함으로써 레지스트 패턴을 형성하는 직접 묘화 방식에 비해, 레지스트 패턴을 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 레지스트막의 감도는 비교적 낮기 때문에, 직접 묘화 방식에서는 레지스트막의 노광에 고출력의 레이저 광원이 필요하게 되는데, 화상 형성 장치(1)에서는, 감광체(312)의 감도가 상기 레지스트막보다도 높기 때문에, 감광체(312)에 레지스트 패턴에 대응하는 패턴을 노광하는 잠상 형성부(33)의 출력을, 직접 묘화 방식의 레이저 광원에 비해 작게 할 수 있어, 장치의 비용을 저감할 수 있다.
근접 노광 방식이나 직접 묘화 방식에서는, 레지스트막을 어느 정도 이상 얇게 하는(예를 들면, 두께 5㎛이하로 한다) 것이 어렵기 때문에, 후공정의 에칭에 의해 형성되는 배선 패턴의 고정밀화에 한계가 있는데, 화상 형성 장치(1)에서는, 입경이 2㎛이하의 작은 습식 토너에 의해 형성한 토너 화상을 레지스트 패턴으로 함으로써, 후공정의 에칭에 의해 형성되는 배선 패턴의 고정밀화를 한층 더 실현할 수 있다.
또한, 화상 형성 장치(1)에서는, 근접 노광 방식이나 직접 묘화 방식에 있어서 필요한 레지스트막의 형성 공정, 노광 공정 및 현상 공정에 대신하여, 토너 화상의 전사 및 정착 공정만에 의해 레지스트 패턴을 형성할 수 있으므로, 레지스트 패턴의 형성에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다. 이에 따라, 에칭에 의한 배선 패턴의 형성에 있어서, 레지스트 패턴의 형성 공정이 다른 공정보다도 소요 시간이 긴 보틀넥(bottleneck)이 되는 것을 방지할 수 있어, 배선 패턴의 형성에 관한 일련의 공정(즉, 레지스트 패턴의 형성 공정이나 에칭 공정, 레지스트 패턴의 박리 공정 등)을, 패턴 형성 시스템(100)과 같은 하나의 시스템으로 연속적으로 행할 수 있다. 패턴 형성 시스템(100)에서는, 배선 패턴을 신속하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다.
나아가, 화상 형성 장치(1)에서는, 대상물(9)에의 토너 화상의 전사를 상술한 바와 같이 정전 전사에 의해 행하므로, 열용융 전사 등과 같이 전사 시에 토너 화상을 용융하거나 압접하는 경우에 비해, 전사 시에 토너 화상이 어지러워지거나 흐트러지는 것을 확실히 방지할 수 있어, 레지스트 패턴으로서 이용되는 토너 화상을 대상물(9) 상에 고정밀도로 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 화상 형성 장치(1)에서는, 습식 토너로 형성된 토너 화상 상으로부터 습식 토너와 동 극성의 제1 전위가 제1 전위 부여부(4)에 의해 감광체(312)의 외주면에 부여되고, 제2 전위 부여부(5)에 의해, 대상물(9)의 도전성의 피전사면(91)이 전기적으로 접지됨으로써(즉, 피전사면(91)에 접지 전위가 부여된다), 감광체(312)와 피전사면(91)의 사이에 전사 전압이 작용하고, 토너 화상이 감광체(312)로부터 대상물(9)의 피전사면(91)에 전사된다.
이와 같이, 화상 형성 장치(1)에서는, 건식 토너보다도 입경이 작은 습식 토너에 의해 토너 화상을 형성함으로써, 토너 화상 상으로부터 감광체(312)의 외주면에 제1 전위를 부여하는 것을 가능하게 하고, 토너 화상의 전사에 이용되는 전사 전압을, 대상물(9)에 접지 전위를 부여하면서 감광체(312)로의 제1 전위의 부여에 의해 작용시킬 수 있다. 이에 따라, 감광체(312)와 피전사면(91)의 사이의 공간에 있어서 전사 전압에 의한 박리 방전이 발생한 경우에도, 피전사면(91)의 박리 방전이 발생한 부위의 전위를 접지 전위인 채로 유지하여, 박리 방전의 지속을 방지할 수 있다. 또한, 대상물에 부여된 전하가 토너로 이동함으로써 생기는 전사 누락(즉, 감광 드럼 상의 토너가 대상물로 전사되지 않는 현상, 혹은, 대상물 상에 일 단 전사된 토너가 감광 드럼으로 되돌아가 버리는 현상)의 발생도 방지할 수 있다. 그 결과, 박리 방전이나 전사 누락에 의한 토너 화상의 품질 저하나 파괴를 방지하여 도전성의 피전사면(91)에 대한 토너 화상의 전사(즉, 대상물(9)에 대한 토너 화상의 형성)를 안정되게 행할 수 있다.
프로세스 유닛(3)에서는, 제1 전위 부여부(4)가, 코로나 방전에 의해 발생한 이온을 감광체(312)의 외주면에 부여하는, 코로나 대전 기구로 됨으로써, 감광체(312)에 제1 전위를 용이하게 부여할 수 있다.
프로세스 유닛(3)에서는, 잠상 형성부(33)에 의해 감광체(312)의 외주면에 정전 잠상을 형성하고, 현상부(34)에 의해 습식 토너로 정전 잠상을 현상하는 전자 사진법에 의해 토너 화상을 형성함으로써, 프로세스 유닛(3) 및 화상 형성 장치(1)의 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 습식 토너의 입경을 2㎛이하로 함으로써, 제1 전위 부여부(4)에 의한 토너 화상 상으로부터의 감광체(312)로의 제1 전위의 부여를 확실하고 용이하게 실현할 수 있다. 나아가, 습식 토너에 의해 형성되는 레지스트 패턴을 얇게 할 수 있어, 후공정의 에칭으로 형성되는 배선 패턴을 더욱 고정밀화할 수 있다. 또한, 습식 토너의 주성분을 아세트산비닐로 함으로써, 레지스트 패턴의 에칭 내성을 향상시킬 수 있다.
화상 형성 장치(1)에서는, 제1 전위 부여부(4) 및 제2 전위 부여부(5)에 의해 부여되는 제1 전위 및 제2 전위는, 상술한 전위에는 반드시 한정되지 않는다. 예를 들면, 대상물(9)의 피전사면(91)은, 반드시 제2 전위 부여부(5)에 의해 전기적으로 접지될 필요는 없고, 제2 전위 부여부(5)에 의해 접지 전위에 실질적으로 동일한 제2 전위가 부여되면 된다. 구체적으로는, 제2 전위의 절대치가, 제1 전위 부여부(4)에 의해 감광체(312)에 부여되는 제1 전위의 절대치의 5％이하로 되어 있으면 되고, 상술한 바와 같이, 제1 전위가 ＋800V인 경우에는, －40V이상 ＋40V이하로 된다. 이 경우에도, 박리 방전이나 전사 누락에 의한 토너 화상의 품질 저하나 파괴를 방지하여 도전성의 피전사면(91)에 대한 토너 화상의 전사를 안정되게 행할 수 있다.
도 5는, 제1 전위 및 제2 전위를 다양하게 변화시켜 제1 전위 및 제2 전위와 토너 화상의 품질(전사 품질) 및 전사 효율의 관계를 나타내는 표이다. 도 5에 나타내는 바와같이, 제1 전위를, 대전기(32)에 의해 감광체(312)에 부여되는 전위(＋700V)보다도 작은 ＋500V로 하면, 제2 전위를 －200V∼－400V로 변화시켜 제1 전위와 제2 전위의 차이(즉, 전사 전압)를 변경해도, 박리 방전에 의한 방전 모양이나 전사 누락이 발생하여, 전사 품질은 양호하게는 되지 않는다. 또, 제1 전위를, 대전기(32)에 의해 감광체(312)에 부여되는 전위 이상으로 한 경우에도, 제2 전위가 －100V나 －200V 등과 같이 접지 전위(OV)로부터 크게 떨어져 있으면, 전사 품질은 양호하게 되지 않는다.
이에 대해, 제1 전위를, 대전기(32)에 의해 감광체(312)에 부여되는 전위(＋700V) 이상으로 하고, 또한, 제2 전위를 접지 전위로 한 경우는, 전사 품질이 양호하게 된다. 다만, 제1 전위가 ＋900V와 같이 대전기(32)에 의해 감광체(312)에 부여되는 전위로부터 크게 떨어져 있으면, 역시 방전 모양이 발생한다. 따라서 화상 형성 장치(1)에서는, 제1 전위를, 대전기(32)에 의해 감광체(312)에 부여되는 전 위(＋700V) 이상이며 당해 전위로부터 크게 떨어지지 않는 범위내인 ＋700V 이상 ＋900V미만(보다 바람직하게는, ＋700V이상 ＋850V이하)으로 하고, 제2 전위를 접지 전위(혹은, 접지 전위와 실질적으로 동일한 전위)로 함으로써, 양호한 전사 품질을 실현할 수 있다. 또한, 제1 전위를 ＋800V로 함으로써, 전사 효율을 향상시킬 수도 있다. 또한, 제1 전위의 바람직한 범위는, 습식 토너의 종류나 감광체(312)의 재질, 감광 드럼(31)의 곡률 반경 등, 다양한 요인에 의해 변화하고, 예를 들면, 습식 토너의 대전량이나 감광체(312)와 습식 토너의 밀착력 등에 의해,＋400V정도에서도 양호한 전사 품질을 얻을 수 있는 경우도 있다.
다음에, 본 발명의 제2의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템에 대해서 설명한다. 도 6은, 제2의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템의 화상 형성 장치(1a)를 나타내는 도면이다. 화상 형성 장치(1a)에서는, 중간 전사체(251)를 가지는 중간 전사부(25)가 설치되고, 감광 드럼(31) 상의 토너 화상은 중간 전사체(251)를 통해 간접적으로 대상물(9) 상에 전사된다. 그 외의 구성은, 도 2에 도시하는 화상 형성 장치(1)와 동일하고, 이하의 설명에 있어서 동일한 부호를 붙인다.
도 6에 도시하는 바와같이, 중간 전사체(251)는, 유전 재료로 형성되는 평벨트 형상의 환상 부재로 되고, 2개의 롤러(252a, 252b)에 외접하여 설치된다. 한쪽의 롤러(252a)에는 모터가 접속되고, 모터가 구동됨으로써, 감광 드럼(31) 상의 토너 화상에 맞닿으면서 중간 전사체(251)가 외주면을 따라서 순환 이동한다. 또한, 다른쪽의 롤러(252b)에는 직류 전원(253)이 접속된다. 또한, 도 2의 화상 형성 장 치(1)와 비교해, 제1 전위 부여부(4)가 중간 전사체(251)의 전사 위치의 직전에 설치되고, 중간 전사체(251)에 대향하는 대상물(9)의 이동 방향이 반대 방향((－Y)방향)으로 되는 점에서 더욱 상이하다.
화상 형성 장치(1a)에서는, 프로세스 유닛(3)의 대전기(32), 잠상 형성부(33), 현상부(34) 등에 의해 감광체(312) 상에 형성된 토너 화상이, 롤러(252b)를 통해 중간 전사체(251)에 부여되는 전위에 의해, 중간 전사체(251) 상에 전사된다. 즉, 중간 전사체(251)나 중간 전사체(251)를 순환 이동시키는 기구를 포함하는 중간 전사부(25)는, 중간 전사체(251)의 외주면 상에 전사 전의 토너 화상을 간접 적으로 형성하여 보유하는 토너 화상 보유부로 되어 있다. 또한, 화상 형성 장치(1a)에서는, 중간 전사체(251)의 외주면과 대상물(9)이 가장 근접하는 전사 위치의 직전에 있어서, 제1 전위 부여부(4)에 의해, 토너 화상 상으로부터 소정의 전위가 중간 전사체(251)의 외주면에 대략 균일하게 부여되고, 전위가 부여된 대상 부위는 대상물(9)을 향해 이송된다.
화상 형성 장치(1a)에서는, 도 2의 화상 형성 장치(1)와 마찬가지로, 대상물(9)의 전사 위치의 부위가 중간 전사체(251)의 전사 위치의 부위와 동일한 속도로 같은 방향으로 이동한다. 그리고, 제2 전위 부여부(5)의 접촉자(51)에 의해 대상물(9)의 피전사면(91)에 접지 전위가 부여됨으로써, 전사 위치에 있어서, 습식 토너에 대상물(9)로 향하는 전기적 힘이 작용하고, 중간 전사체(251) 상의 토너 화상이 대상물(9) 상에 높은 정밀도로 전사된다.
다음에, 본 발명의 제3의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템에 대해서 설 명한다. 제3의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템에서는, 절연성 기재인 유리 기판, 및, 절연성 기재의 하나의 주면 전체에 형성된 도전층인 ITO(Indium Tin Oxide：산화인듐주석)막을 구비하는 판형상의 대상물에 대한 배선 패턴의 형성이 행해진다. 도 7은, 제3의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템의 화상 형성 장치(1b)를 나타내는 도면이다. 화상 형성 장치(1b)에서는, 도 2에 도시하는 화상 형성 장치(1)의 이동 기구(2)에 대신하여, 도 7에 도시하는 바와같이, 이동 기구(2a)가 설치된다. 그 외의 구성은 도 2에 도시하는 화상 형성 장치(1)와 동일하고, 이하의 설명에 있어서 동 부호를 붙인다.
도 7에 도시하는 화상 형성 장치(1b)에서는, 두께 약 0.7mm의 절연성 기재(93)인 유리 기판 상에 비저항이 약 10－6Ω·cm∼약 103Ω·cm의 도전층(94)인 ITO막(ITO 잉크의 도포 등에 의해 형성된다)을 가지는 대상물(9a)의 ITO막 표면인 피전사면(91)에 대해서, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 에칭 내성을 가지는 습식 토너에 의해 토너 화상이 형성되고, 정착부(52)에 의해 피전사면(91)에 정착됨으로써 레지스트 패턴이 형성된다.
이동 기구(2a)는, 도 7에 도시하는 바와같이, 대상물(9a)을 흡착 보유하는 보유부인 스테이지(21), 정반(11) 상에 설치됨과 더불어 스테이지(21)를 Y방향으로 슬라이드하는 슬라이드 기구(22), 및, 스테이지(21)에 의한 대상물(9a)의 흡착 보유를 제어하는 흡착 제어부(23)(후술의 도 8 참조)를 구비한다.
도 8은, 스테이지(21) 및 흡착 제어부(23)를 도시하는 평면도이다. 도 8에 서는, 대상물(9a)을 2점 쇄선으로 표시한다. 도 7 및 도 8에 도시하는 바와같이, 스테이지(21)의 대상물(9a)이 재치되는 보유면(210)은, 정밀도가 높은 평면으로 되어 있고, 보유면(210)에는 각각이 대상물(9a)의 반송 방향으로 수직인 X방향으로 신장됨과 더불어 반송 방향으로 배열된 복수의 흡착 요소인 홈(211)이 형성되어 있다.
스테이지(21)의 (＋X)측 및 (－X)측에는, 복수의 튜브(212)가 장착되어 있고, 각 홈(211)은 대응하는 2개의 튜브(212)를 통해 흡착 제어부(23)에 접속되고, 흡착 제어부(23)는 도시 생략의 감압 펌프에 접속된다. 스테이지(21)에서는, 감압 펌프에 의해 복수의 홈(211)으로부터 공기가 흡인되어 대상물(9a)이 보유면(210) 상에 흡착 보유되고, 흡착 제어부(23)에 의해, 각 홈(211)에 의한 흡착이 개별적으로 ON／OFF 가능하게 된다. 또한, 실제로는, 튜브(212)는 스테이지(21)의 이동의 방해가 되지 않게 충분히 길게, 묶여져 구부러져 있다.
도 7에 도시하는 화상 형성 장치(1b)에서는, 대상물(9a)의 전체가 스테이지(21)에 흡착된 경우에, 전사 위치에 있어서의 프로세스 유닛(3)의 감광체(312)의 외주면과 대상물(9a)의 피전사면(91)의 사이에 30㎛ 내지 100㎛(바람직하게는, 40㎛∼80㎛)의 설계상의 간극이 생기도록 감광 드럼(31)과 스테이지(21)가 위치 결정되어 있다. 그리고, 후술하는 바와같이, 토너 화상의 전사 시에 스테이지(21)에 의한 흡착이 부분적으로 해제되어 대상물(9a)이 도 7에 도시하는 바와같이 감광 드럼(31)에 전기적으로 끌어당겨져, 대상물(9a)의 전사 위치의 부위가 30㎛ 내지 100㎛(바람직하게는, 40㎛∼80㎛)만큼 휘어진다. 또한, 본 실시의 형태에서는 대상 물(9a)의 휨량은 50㎛로 설정되어 있고, 도 7에서는, 대상물(9a)의 휨량을 실제보다도 크게 도시하고 있다.
도 9는 이동 기구(2a)를 도시하는 측면도이며, 도 7중의 (－Y)측으로부터 (＋Y) 방향을 향해 본 모습을 나타내고 있다. 슬라이드 기구(22)는, 정반(11) 상에 있어서, 각각이 Y방향으로 신장하는 1쌍의 가이드 레일(231)을 가지고, 스테이지(21)에는 각 가이드 레일(231)에 대향하는 위치에 슬라이더(232)가 설치된다. 각 슬라이더(232)에는 에어 공급부(233)로부터 고압의 에어가 공급되어 슬라이더(232)가 가이드 레일(231)에 비접촉으로 걸어맞춰지고, 스테이지(21)가 Y방향으로 이동 가능하게 지지된다. 또한, 슬라이드 기구(22)는 리니어 모터(24)를 더 가지고, 리니어 모터(24)의 고정체(241)는 정반(11) 상에 고정되고, 이동체(242)는 스테이지(21)에 장착된다. 그리고, 리니어 모터(24)를 구동함으로써, 스테이지(21)가 대상물(9a)과 함께 Y방향으로 자연스럽게 이동한다.
도 7에 도시하는 전위 부여부(5)는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 전사 위치의 (＋Y)측 및 (－Y)측에 각각 배치되는 2개의 접촉자(51)를 구비하고, 접촉자(51)는, 도전성 재료로 형성되는 브러쉬를 가진다. 도 8에 도시하는 바와같이, (＋Y)측 및 (－Y)측의 접촉자(51)는, 스테이지(21)의 (－X)측에 배치되어 있고, 각 접촉자(51)는 도시 생략의 지지 부재에 의해 지지된다.
도 7에 도시하는 접촉자(51)는 대상물(9a)의 피전사면(91)에 직접 맞닿는다. 실제로는, 대상물(9a)은 도 8중의 (－Y)측으로부터 (＋Y) 방향을 향해 이동하므로, 대상물(9a)의 (＋Y)측의 단부가 전사 위치에 위치하는 동안은 (－Y)측의 접촉 자(51)가 대상물(9a)의 피전사면(91)에 맞닿고, 대상물(9a)의 (－Y)측의 단부가 전사 위치에 위치하는 동안은 (＋Y)측의 접촉자(51)가 대상물(9a)의 피전사면(91)에 맞닿아, 토너의 전사 시에 있어서 (＋Y)측 및 (－Y)측의 접촉자(51)중 적어도 한쪽이 피전사면(91)에 항상 맞닿는다. 도 7에 도시하는 바와같이, 각 접촉자(51)의 전극은 전기적으로 접지되어 있으므로, 대상물(9a)의 피전사면(91)도 전기적으로 접지된다. 환언하면, 제2 전위 부여부(5)의 접촉자(51)에 의해, 대상물(9a)의 피전사면(91)에 접지 전위인 제2 전위가 부여된다.
화상 형성 장치(1b)에 의한 대상물(9a)로의 토너 화상의 형성 흐름은, 제1의 실시의 형태에 있어서의 토너 화상의 형성 흐름(도 3 참조)과 거의 같다. 화상 형성 장치(1b)에서는, 도 3중의 단계 S15에 있어서의 토너 화상의 전사 시에, 감광체(312)의 회전(즉, 감광체(312) 상의 대상 부위의 이동) 및 대상물(9a)의 (＋Y) 방향으로의 이동에 수반해 흡착 제어부(23)(도 8 참조)가 제어됨으로써, 스테이지(21)의 복수의 홈(211) 중 전사 위치에 위치하는 홈(211)(정확하게는, 전사 위치로부터 (±Y) 방향으로 일정한 거리의 범위 내에 위치하는 복수의 홈(211))에 의한 흡착이 순차적으로 해제되어, 대상물(9a)의 전사 위치의 부위가, 감광 드럼(31)의 외주면을 향해 휘어짐 가능한 상태로 된다. 그 결과, 감광 드럼(31)과 대상물(9a)의 사이에 작용하는 전사 전압에 기인하는 전기적 흡인력에 의해, 대상물(9a)의 전사 위치의 부위가 감광 드럼(31)을 향해 휘어지고, 대상물(9a)의 피전사면(91)과 감광체(312)가 습식 토너를 사이에 두고 밀착한다. 흡착 제어부(23)에서는, 흡착의 부분적인 해제를 고속으로 행하기 위해, 흡착을 해제하는 홈(211)에 순간적으로 블로우(blow)가 행해져도 된다.
그리고, 대상물(9a)의 전사 위치의 부위가 감광 드럼(31)의 외주면의 전사 위치의 부위와 동일한 속도로 같은 방향으로 이동함으로써, 감광체(312)의 대상 부위 상의 플러스로 대전된 토너 화상이, 대상물(9a)의 피전사면(91)에 순차적으로 전사된다. 또한, 대상물(9a)의 전사 위치를 통과한 부위는, 스테이지(21)의 홈(211)에 의해 다시 흡착 보유된다. 이에 따라, 대상물(9a)의 보유면(210) 상에 있어서의 위치 정밀도를 유지하면서 대상물(9a)의 전사 위치의 부위만을 휘어지게할 수 있다.
화상 형성 장치(1b)에서는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 에칭 내성을 가지는 습식 토너에 의해 감광 드럼(31)의 외주면 상에 형성된 토너 화상을, 정전 전사에 의해 대상물(9a)에 전사함으로써, 레지스트 패턴으로서 이용되는 토너 화상을 대상물(9a) 상에 고정밀도로 또한 신속하게, 나아가, 저비용으로 형성할 수 있다. 또한, 전사된 토너 화상을 대상물(9a) 상에 정착시킴으로써, 레지스트 패턴을 신속하게 형성할 수 있다.
화상 형성 장치(1b)에서는, 또한, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 토너 화상 상으로부터 습식 토너와 동 극성의 제1 전위가 제1 전위 부여부(4)에 의해 감광체(312)의 외주면에 부여되고, 제2 전위 부여부(5)에 의해 대상물(9a)의 도전성의 피전사면(91)에 접지 전위가 부여됨으로써, 정전 전사에 의한 토너 화상의 전사가 행해질 때, 박리 방전이나 전사 누락에 의한 토너 화상의 품질 저하나 파괴를 방지하여 도전성의 피전사면(91)에 대한 토너 화상의 전사를 안정되게 행할 수 있다.
제3의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치(1b)에서는, 특히, 전사 전압에 기인하는 전기적 흡인력에 의해 대상물(9a)을 감광체(312)측으로 휘어지게 하면서 토너 화상이 전사됨으로써, 기계적 압력을 주지않고 전기적 흡인력으로 토너 화상과 대상물(9a)을 접촉시킬 수 있다(또는, 거의 접촉해 있다고 간주할 수 있을 정도로 실질적으로 접촉시킨다). 그 결과, 토너 화상에 불필요하게 강한 힘이 작용해 버리는 것을 방지하면서, 대상물(9a)의 기복의 영향을 방지할 수 있는 힘의 크기로 토너 화상과 대상물(9a)을 접촉시킬 수 있어, 높은 정밀도로 토너 화상을 전사 할 수 있다.
제3의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템에서는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 에칭 장치, 제1 세정 장치, 화상 제거 장치 및 제2 세정 장치가 설치된다. 이들 장치에서는 각각, 대상물(9a)을 보유하는 스테이지, 및, 스테이지를 대상물(9a)의 피전사면(91)에 평행하게 이동시키는 스테이지 이동 기구가 설치되고, 또한, 대상물(9a)을 하나의 장치로부터 반출하여 다른 장치로 반입하는 반송 기구도 설치된다.
제3의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템에서는, 당해 반송 기구에 의해, 대상물(9a)이 화상 형성 장치(1b), 에칭 장치, 제1 세정 장치, 화상 제거 장치 및 제2 세정 장치에 순차적으로 반입되어 처리됨으로써, 도전층(94)인 ITO막 중, 토너 화상에 의해 형성된 레지스트 패턴으로부터 노출되어 있는 부위가 제거되고, 절연성 기재(93)인 유리 기판 상에 ITO 전극이나 ITO 배선 등의 배선 패턴이 형성된다. 제3의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템에서도, 제1의 실시의 형태와 마찬가지 로, 회로 기판을 신속하게 형성할 수 있다. 제3의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템에서는, 예를 들면, 유리 에폭시 기판 상에 전극으로 되는 구리박이 접합된 대상물에 대해서, 상술한 토너 화상의 형성 처리, 에칭 처리, 제1의 세정 처리, 레지스트 패턴(즉, 토너 화상)의 제거 처리, 및, 제2의 세정 처리가 행해져도 된다.
다음에, 본 발명의 제4의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치에 대해서 설명한다. 도 10은, 제4의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치(1c)를 나타내는 도면이다. 화상 형성 장치(1c)는, 제1의 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템(100)의 화상 형성 장치(1)(도 1 및 도 2 참조)와 마찬가지로, 전자 사진법을 이용해 판형상 또는 필름형상의 대상물 상에 토너 화상을 형성하는 장치이며, 화상 형성 장치(1c)에서는, 대상물(9b)의 도 10중의 (＋Z)측의 주면(91)(즉, 피전사면(91))에 대해서 토너가 전사되어 토너 화상이 형성된다. 본 실시의 형태에서는, 대상물(9b)은 두께 약 1mm의 알루미늄판이며, 피전사면(91)은, 비저항이 10－6Ω·cm 이상 103Ω·cm이하인 도전성으로 된다. 대상물(9b)은, 표면 상에 배선 패턴이 형성되는 것이 아니고, 따라서, 토너 화상의 형성에 이용되는 토너도 에칭 내성을 가지는 것일 필요는 없다.
도 10에 도시하는 바와같이, 화상 형성 장치(1c)는, 도 2에 도시하는 화상 형성 장치(1)의 이동 기구(2) 및 제2 전위 부여부(5)와는 구조가 다른 이동 기구(2b) 및 제2 전위 부여부(5a)를 구비한다. 그 외의 구조는, 도 2에 도시하는 화상 형성 장치(1)와 동일하고, 이하의 설명에서는 대응하는 구성에 동일 부호를 붙 인다.
이동 기구(2b)는, 대상물(9b)을 도 10중의 (＋Z)측 및 (－Z)측의 사이에 두고 보유하는 상부 롤러(201) 및 하부 롤러(202)를 구비하고, 상부 롤러(201) 및 하부 롤러(202)가 각각, 도 10중에 있어서 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전함으로써, 대상물(9b)이 피전사면(91)을 따르는 이동 방향인 (＋Y) 방향으로 이동한다.
제2 전위 부여부(5a)는, 도전성의 탄성 재료(본 실시의 형태에서는, 도전성 고무)로 중심 전극의 주위를 덮음으로써 형성된 전위 부여 롤러(51a)를 구비하고, 전위 부여 롤러(51a)는, 대상물(9b)의 (－Z)측에 있어서, X방향으로 평행한 회전축(510)을 중심으로 하여 도 10중에 있어서의 반시계 방향으로 회전 가능하게 된다. 본 실시의 형태에서는, 전위 부여 롤러(51a)의 비저항은, 약 103Ω·cm∼약 106Ω·cm로 된다. 화상 형성 장치(1c)의 전사 위치(즉, 감광 드럼(31)의 외주면과 대상물(9b)의 피전사면(91)이 가장 접근하는 위치이며, 프로세스 유닛(3)에 대해서 상대적으로 고정된 위치)에서는, 전위 부여 롤러(51a)가 도전성의 대상물(9b)의 (－Z)측의 주면에 맞닿아 있고, 전위 부여 롤러(51a)를 통해 대상물(9b)의 피전사면(91)에 제2 전위가 부여된다. 또한, 전위 부여 롤러(51a)에 의해, 대상물(9b)이 전사 위치에 있어서 감광 드럼(31)의 감광체(312)에 토너 화상을 통해 밀착한다. 화상 형성 장치(1c)에서는, 전위 부여 롤러(51a)가 전기적으로 접지되어 있고, 제2 전위 부여부(5a)에 의해 대상물(9b)에 부여되는 제2 전위는 접지 전위로 된다.
다음에, 화상 형성 장치(1c)에 의한 토너 화상의 형성에 대해서 설명한다. 도 11은, 화상 형성 장치(1c)에 의해 대상물(9b) 상에 토너 화상을 형성하는 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 또한, 도 11중의 단계 S23∼S27는, 도 3중의 단계 S11∼S15와 마찬가지로, 감광체(312)의 일부에 주목한 처리의 흐름을 나타내고 있고, 감광체(312) 전체에 대해서는 실제로는 이들 단계는 시간적으로 거의 병행하여 행해진다. 화상 형성 장치(1c)에 의한 토너 화상의 형성 흐름은, 제1의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치(1)에 의한 토너 화상의 형성 흐름과 거의 동일하며, 동일한 공정에 대해서는 설명을 간략화한다.
도 10에 도시하는 화상 형성 장치(1c)에서는, 우선, 감광 드럼(31)이 회전축(310)을 중심으로 하여 도 10중에 있어서의 시계 방향으로 일정한 회전 속도로 회전을 개시함과 더불어, 이동 기구(2b)에 의해 대상물(9b)도 (＋Y) 방향으로 일정한 속도로 이동을 개시한다(단계 S21, S22). 계속해서, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 프로세스 유닛(3)에 있어서의 감광 드럼(31)의 회전에 의해, 회전축(310)을 중심으로 하는 원통 드럼형상의 환상 부재인 감광 드럼(31)이, 주위에 배치된 각 주변 구성(즉, 대전기(32), 잠상 형성부(33), 현상부(34), 제1 전위 부여부(4), 클리너(35) 및 제전기(36))에 대해서 외주면을 따라 연속적으로 순환 이동하고, 이들 주변 구성에 의한 감광체(312)에 대한 처리가 개시된다.
대전기(32)에서는, 대향하는 위치에 도달하는 감광체(312)의 대상 부위에 전하가 순차적으로 부여되고, 대상 부위의 표면을, 예를 들면, ＋700V(볼트)로 균일하게 대전시킨다(단계 S23). 대전 후의 대상 부위는 잠상 형성부(33)의 광의 조사 위치로 연속적으로 이동한다.
잠상 형성부(33)에서는, 대상물(9b)의 피전사면(91) 상에 형성되는 토너 화상의 화상 데이터에 따라 화상 형성용의 광이 감광체(312)를 향해서 출사된다. 광이 조사된 부위에서는, 표면 전위가 ＋100V까지 저감되고, 감광체(312)의 표면에는 전하의 분포에 의한 화상(즉, 정전 잠상)이 형성된다(단계 S24).
정전 잠상이 형성된 대상 부위는 현상부(34)에 대향하는 위치로 이동한다. 현상부(34)에서는, ＋500V의 전위가 부여되어 있는 현상 롤러(341)와 정전 잠상의 사이의 바이어스 전압에 의해, 액체 토너 중에 있어서 플러스로 대전되어 있는 습식 토너(즉, 액체 토너의 용매 중에 분산됨과 더불어 감광체(312)의 표면과 동일한 극성으로 대전되어 있는 습식 토너)가 정전 잠상에 부여된다(단계 S25). 그리고, 대상 부위 상의 불필요한 액체 토너는, ＋500V의 전위가 부여되어 있는 스퀴지 롤러(342)에 의해 긁어내져 현상부(34)로 되돌려진다. 본 실시의 형태에서는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 습식 토너로서, 입경이 0.1㎛이상 2㎛이하(보다 바람직하게는, 0.1㎛이상 0.5㎛이하)의 것이 사용된다.
현상부(34)에서는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로(도 4A 참조), 감광체(312)의 표면과 동일한 극성인 플러스로 대전되어 있는 습식 토너는, 감광체(312) 상의 대상 부위에 있어서, 잠상 형성부(33)에 의해 표면 전위가 저감된 부위에만 부착되고, 이에 따라, 정전 잠상이 현상된다. 즉, 감광체(312)의 외주면 상의 대상 부위에, 습식 토너에 의한 전사 전의 토너 화상이 형성된다. 도 10에 도시하는 화상 형성 장치(1c)에서는, 감광 드럼(31) 및 드럼 회전용의 모터가, 감광체(312)의 외주면에 전사전의 토너 화상을 보유함과 더불어 감광체(312)를 순환 이동시키는 토너 화상 보유부로 되어 있다.
다음에, 제1 전위 부여부(4)에 의해, 감광체(312) 상에 현상된 토너 화상 상으로부터, 감광체(312)의 외주면에 습식 토너의 대전 극성과 동일한 극성인 플러스의 제1 전위가 부여된다(단계 S26). 이에 따라, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로(도 4B 참조), 감광체(312)의 외주면의 대상 부위 전체가, 대전기(32)에 의한 대전과 동일한 정도, 또는, 절대치에 있어서 큰 전위(본 실시의 형태에서는, 약 ＋800V)까지 대전된다.
제1 전위의 부여가 종료하면, 감광 드럼(31)의 대상 부위가 전사 위치에 도달한다. 이 때, 대상물(9b)은, 제2 전위 부여부(5a)를 통해 전기적으로 접지되어 있고(환언하면, 제2 전위 부여부(5a)에 의해, 대상물(9b)의 피전사면(91)에 접지 전위가 부여되어 있고), 전사 위치에 있어서의 대상물(9b)의 피전사면(91)과 감광체(312)의 대상 부위의 사이에 소정의 전사 전압이 작용한다. 즉, 대상 부위로부터 피전사면(91)으로 향하는 전계가 발생하고(도 4C 참조), 감광체(312)로부터 대상물(9b)의 피전사면(91)으로 향하는 방향의 힘이 습식 토너에 작용한다. 이에 따라, 감광체(312)의 대상 부위 상에 부착된 플러스로 대전된 토너 화상이, 대상물(9b)의 피전사면(91)에 순차적으로 전사된다(단계 S27).
습식 토너의 전사 후의 감광체(312)의 대상 부위는, 도 10에 도시하는 클리너(35)의 위치로 계속해서 이동하고, 클리너(35)에 의해 대상 부위에 잔류한 습식 토너(즉, 대상물(9b)에 전사되지 않은 습식 토너) 등의 불요물이 제거되어 감광체(312)의 표면이 클리닝되어, 감광체(312)가 기계적으로 초기 상태로 되돌려진다. 그리고, 램프와 필터의 조합, 혹은, LED 등을 가지는 제전기(36)에 의해 광이 조사되어 감광체(312)가 제전되고, 전기적으로 초기 상태로 되돌려진다.
상술한 바와 같이, 단계 S23∼S27의 처리는 감광체(312) 상의 각 부위에 대해서 거의 병행하여 행해지고, 전사 위치에 순차적으로 도달하는 감광체(312)의 각 부위에 대해서 연속적으로 처리가 행해지므로, 최종적으로는 감광체(312)의 외주면 상의 토너 화상 전체가 전사 위치에 있어서 대상물(9b) 상에 전사되게 된다. 그리고, 감광 드럼(31)의 회전이 정지함과 더불어 이동 기구(2b)가 정지하고, 화상 형성 장치(1c)에 의한 인쇄 처리가 종료하여 대상물(9b)의 피전사면(91) 상에 토너 화상이 형성된다(단계 S28, S29). 또한, 화상 형성 장치(1c)에서는, 감광 드럼(31)이 복수회 회전하여 복수의 대상물(9b)에 연속하여 토너 화상의 전사가 행해져도 된다.
이상에 설명한 것처럼, 화상 형성 장치(1c)에서는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 습식 토너로 형성된 토너 화상 상으로부터 습식 토너와 동 극성의 제1 전위가 제1 전위 부여부(4)에 의해 감광체(312)의 외주면에 부여되고, 제2 전위 부여부(5a)에 의해, 대상물(9b)의 도전성의 피전사면(91)이 전기적으로 접지됨으로써(즉, 피전사면(91)에 접지 전위가 부여된다), 감광체(312)와 피전사면(91)의 사이에 전사 전압이 작용하고, 토너 화상이 감광체(312)로부터 대상물(9b)의 피전사면(91)에 전사된다.
이와 같이, 화상 형성 장치(1c)에서는, 건식 토너보다도 입경이 작은 습식 토너에 의해 토너 화상을 형성함으로써, 토너 화상 상으로부터 감광체(312)의 외주 면에 제1 전위를 부여하는 것을 가능하게 하고, 토너 화상의 전사에 이용되는 전사 전압을, 대상물(9b)에 접지 전위를 부여하면서 감광체(312)로의 제1 전위의 부여에 의해 작용시킬 수 있다. 이에 따라, 감광체(312)와 피전사면(91)의 사이의 공간에 있어서 전사 전압에 의한 박리 방전이 발생한 경우에도, 피전사면(91)의 박리 방전이 발생한 부위의 전위를 접지 전위인 채로 유지하여, 박리 방전의 지속을 방지할 수 있다. 또한, 대상물에 부여된 전하가 토너로 이동함으로써 생기는 전사 누락(즉, 감광 드럼 상의 토너가 대상물로 전사되지 않는 현상, 혹은, 대상물 상에 일단 전사된 토너가 감광 드럼으로 되돌아가 버리는 현상)의 발생도 방지할 수 있다. 그 결과, 박리 방전이나 전사 누락에 의한 토너 화상의 품질 저하나 파괴를 방지하여 도전성의 피전사면(91)에 대한 토너 화상의 전사(즉, 대상물(9b)에 대한 토너 화상의 형성)를 안정되게 행할 수 있다.
프로세스 유닛(3)에서는, 제1 전위 부여부(4)가, 코로나 방전에 의해 발생한 이온을 감광체(312)의 외주면에 부여하는 코로나 대전 기구로 됨으로써, 감광체(312)에 제1 전위를 용이하게 부여할 수 있다.
또한, 프로세스 유닛(3)에서는, 잠상 형성부(33)에 의해 감광체(312)의 외주면에 정전 잠상을 형성하고, 현상부(34)에 의해 습식 토너로 정전 잠상을 현상하는 전자 사진법에 의해 토너 화상을 형성함으로써, 프로세스 유닛(3) 및 화상 형성 장치(1c)의 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 습식 토너의 입경을 2㎛이하로 함으로써, 제1 전위 부여부(4)에 의한 토너 화상 상으로부터 감광체(312)로의 제1 전위의 부여를 확실하고 또한 용이하게 실현할 수 있다.
화상 형성 장치(1c)에서는, 제1 전위 부여부(4) 및 제2 전위 부여부(5a)에 의해 부여되는 제1 전위 및 제2 전위는, 상술한 전위에는 반드시 한정되지 않는다. 예를 들면, 대상물(9b)의 피전사면(91)은, 반드시 제2 전위 부여부(5a)에 의해 전기적으로 접지될 필요는 없고, 제2 전위 부여부(5a)에 의해 접지 전위에 실질적으로 동일한 제2 전위가 부여되면 된다. 구체적으로는, 제2 전위의 절대치가, 제1 전위 부여부(4)에 의해 감광체(312)에 부여되는 제1 전위의 절대치의 5％이하로 되면 되고, 위에서 설명한 바와 같이 제1 전위가 ＋800V인 경우에는, ―40V이상 ＋40V이하로 된다. 이 경우에도, 박리 방전이나 전사 누락에 의한 토너 화상의 품질 저하나 파괴를 방지하여 도전성의 피전사면(91)에 대한 토너 화상의 전사를 안정되게 행할 수 있다.
화상 형성 장치(1c)에서는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로(도 5 참조), 제1 전위를, 대전기(32)에 의해 감광체(312)에 부여되는 전위(＋700V) 이상이며 당해 전위로부터 크게 떨어지지 않는 범위내인 ＋700V이상 ＋900V미만(보다 바람직하게는,＋700V이상 ＋850V이하)으로 하고, 제2 전위를 접지 전위(혹은, 접지 전위와 실질적으로 동일한 전위)로 함으로써, 양호한 전사 품질을 실현할 수 있다. 또한, 제1 전위를 ＋800V로 함으로써, 전사 효율을 향상시킬 수도 있다. 또한, 제1 전위의 바람직한 범위는, 습식 토너의 종류나 감광체(312)의 재질, 감광 드럼(31)의 곡률 반경 등, 다양한 요인에 의해 변화하고, 예를 들면, 습식 토너의 대전량이나 감광체(312)와 습식 토너의 밀착력 등에 의해, ＋400V정도에서도 양호한 전사 품질을 얻을 수 있는 경우도 있다.
다음에, 본 발명의 제5의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치에 대해서 설명한다. 도 12는, 제5의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치(1d)를 나타내는 도면이다. 화상 형성 장치(1d)는, 도 6에 도시하는 제2의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치(1a)와 거의 동일한 구조를 구비하고, 도 6중의 이동 기구(2)에 대신하여, 도 7내지 도 9에 도시하는 제3의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치(1b)와 동일한 이동 기구(2a)를 구비한다. 본 실시의 형태에서는, 제3의 실시의 형태와 마찬가지로, 절연성 기재인 유리 기판 상에 비저항이 약 10－6Ω·cm∼약 103Ω·cm의 도전층인 ITO막을 가지는 대상물(9a)에 대한 토너 화상의 형성이 행해진다.
화상 형성 장치(1d)에서는, 프로세스 유닛(3)의 대전기(32), 잠상 형성부(33), 현상부(34) 등에 의해 감광체(312) 상에 형성된 토너 화상이, 롤러(252b)를 통해 중간 전사체(251)에 부여되는 전위에 의해, 중간 전사체(251) 상에 전사 된다. 또한, 중간 전사체(251)의 외주면과 대상물(9a)이 가장 근접하는 전사 위치의 직전에 있어서, 제1 전위 부여부(4)에 의해, 토너 화상 상으로부터 소정의 전위가 중간 전사체(251)의 외주면에 대략 균일하게 부여되고, 전위가 부여된 대상 부위는 대상물(9a)을 향해 이송된다.
화상 형성 장치(1d)에서는, 도 7에 도시하는 화상 형성 장치(1b)와 마찬가지로, 이동 기구(2a)의 스테이지(21)에 의한 흡착을 부분적으로 해제함으로써, 대상물(9a)의 전사 위치의 부위가 중간 전사체(251)의 외주면을 향해 휘어짐 가능한 상태로 된다. 그리고, 도 6에 도시하는 화상 형성 장치(1a)와 마찬가지로, 대상 물(9a)의 전사 위치의 부위가 중간 전사체(251)의 전사 위치의 부위와 동일한 속도로 같은 방향(즉, (－Y) 방향)으로 이동하고, 제2 전위 부여부(5)의 접촉자(51)에 의해 대상물(9a)의 피전사면(91)에 접지 전위가 부여된다. 이에 따라, 전사 위치에서는, 습식 토너에 대상물(9a)을 향하는 전기적 힘이 작용함과 더불어, 전기적 흡인력에 의해 대상물(9a)이 중간 전사체(251)를 향해 휘어지고, 중간 전사체(251)와 대상물(9a)을 밀착시키면서 중간 전사체(251) 상의 토너 화상이 대상물(9a) 상에 높은 정밀도로 전사된다.
이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명했는데, 본 발명은 상기 실시의 형태에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변경이 가능하다.
예를 들면, 제1, 제3 및 제4의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치에서는, 감광 드럼(31)에 대신하여 평벨트 형상의 감광 벨트가 이용되어도 되고, 제2 및 제5의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치에서는, 중간 전사체(251)가 드럼 형상으로 되어도 된다.
제1 전위 부여부(4)는, 코로나 대전 기구 이외의 다른 구성으로 되어도 된다. 예를 들면, 제1, 제3 및 제4의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치에서는, 감광 드럼(31)의 회전축(310)과 같은 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 감광 드럼(31)의 회전 방향과는 반대 방향으로 회전하는 원통형상의 도전성 스펀지에 전위를 부여하고, 도전성 스펀지를 감광체(312)의 외주면에 접촉시킴으로써, 토너 화상 상으로부터 감광체(312)의 외주면에 제1 전위가 부여되어도 된다. 또한, 제2 및 제5의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치에서는, 동일한 도전성 스펀지에 의해, 중간 전사체(251)의 외주면에 제1 전위가 부여되어도 된다.
잠상 형성부(33)에 의해 형성되는 정전 잠상은, 네거티브형이거나 포지티브형이어도 된다. 또한, 프로세스 유닛(3)에서는, 감광체(312)에 대한 이온 플로우에 의해, 직접적으로 정전 잠상이 형성되어도 된다. 현상부(34)에서는, 마이너스로 대전된 습식 토너를 포함하는 액체 토너가 감광체(312)에 부여되어도 되고, 이 경우, 대전기(32) 및 제1 전위 부여부(4)에 의해 감광체(312)(또는, 중간 전사체(251))에 부여되는 전위도 동 극성의 마이너스로 된다.
제1 내지 제3, 및, 제5의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치에서는, 제2 전위 부여부(5)의 접촉자(51)는, 브러쉬 이외에 예를 들면, 탄성재나 전위 부여 롤러 등을 이용해 피전사면(91)에 전위를 부여하는 것이어도 된다.
화상 형성 장치에서는, 제2 전위 부여부에 의해 피전사면(91)에 부여되는 제2 전위는 실질적으로 접지 전위에 동일하게 되는데, 예를 들면, 습식 토너의 종류나 감광체(312)(또는, 중간 전사체(251))의 재질, 감광 드럼(31)(또는, 롤러(252a))의 곡률 반경 등을 적절히 변경함으로써, 피전사면(91)에 대한 토너 화상의 전사를 안정되게 행할 수 있는 것이면, 제2 전위는 접지 전위로부터 충분히 떨어진 전위로 되어도 된다. 또한, 제1 전위 부여부(4)에 의한 감광체(312)(또는, 중간 전사체(251))로의 제1 전위의 부여도 생략되어도 된다.
화상 형성 장치의 정착부(52)에서는, 예를 들면, 토너 화상에 대해서 정착용 스프레이에 의해 정착액을 부여함으로써 토너 화상의 정착이 행해져도 되고, 또한, 가열 롤러를 토너 화상에 접촉시킴으로써 토너 화상의 정착이 행해져도 된다. 다 만, 고정밀의 레지스트 패턴을 형성한다는 관점에서는, 상기 실시의 형태와 같은 비접촉 가열에 의한 정착, 또는, 정착액의 부여에 의한 비접촉 정착이 보다 바람직하다. 또한, 상기 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템에서는, 화상 형성 장치의 정착부(52)에 대신하여, 화상 형성 장치와 에칭 장치(61)의 사이에 화상 형성 장치와는 독립된 정착 장치가 설치되어도 된다.
상기 실시의 형태에 관한 패턴 형성 시스템의 화상 형성 장치는, 대상물에 토너 화상을 형성하는 장치로서, 에칭 장치(61), 제1 세정 장치(62), 화상 제거 장치(63) 및 제2 세정 장치(64)와는 별도로 단체(單體)로 사용되어도 된다. 예를 들면, 제1 및 제2의 실시의 형태에 관한 화상 형성 장치가 단체로 사용되는 경우, 이동 기구(2)의 대상물 공급부(203)에 의해 보유된 롤형상의 대상물(9)이 전사 위치로 공급되고, 토너 화상의 전사 및 정착이 행해진 후에 대상물 회수부(205)에 의해 회수됨으로써, 복수의 플렉시블 회로 기판으로 되는 대상물(9)에 대한 레지스트 패턴의 형성을 신속하게 행할 수 있다.
본 발명을 상세하게 묘사해 설명했는데, 기존 서술의 설명은 예시적이고 한정적인 것은 아니다. 따라서, 이 발명의 범위를 벗어나지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능한 것이 이해된다.

Claims (23)

  1. 판형상 또는 필름형상의 대상물(9) 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성 장치(1)로서,
    에칭 내성을 가지는 습식 토너(92)에 의한 전사 전의 토너 화상이 외주면 상에 형성되는 원통 드럼형상 또는 평벨트 형상인 환상 부재(251, 312)를 상기 외주면을 따라서 순환 이동시키는 토너 화상 보유부(25, 31)와,
    판형상 또는 필름형상의 절연성 기재(93) 및 상기 절연성 기재(93)의 하나의 주면에 형성된 비저항이 103Ω·cm이하인 도전층(94)을 가지는 대상물(9)을 보유하고, 상기 도전층(94)의 피전사면(91)을 소정의 전사 위치에 있어서 상기 외주면에 가장 접근시키면서, 상기 대상물(9)을 상기 전사 위치에 있어서의 상기 환상 부재(251, 312)의 부위와 동일한 속도로 상기 환상 부재(251, 312)의 상기 부위의 진행 방향과 같은 방향이며 상기 피전사면(91)을 따르는 이동 방향으로 이동시키는 이동 기구(2)와,
    상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재(251, 312)와 상기 대상물(9)의 상기 피전사면(91)의 사이에 소정의 전사 전압을 작용시켜 상기 토너 화상을 상기 대상물(9)에 전사하는 토너 화상 전사부(4, 5)를 구비하고,
    상기 토너 화상 전사부(4, 5)가,
    상기 순환 이동의 상기 전사 위치보다도 앞에서 상기 토너 화상 상으로부터 상기 환상 부재(251, 312)의 상기 외주면에 상기 습식 토너(92)의 대전극성과 동일한 극성의 제1 전위를 부여하는 제1 전위 부여부(4)와,
    상기 피전사면(91)에 접지 전위와 실질적으로 동일한 제2 전위를 부여함으로써, 상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재(251, 312)와 상기 피전사면(91)의 사이에 상기 전사 전압을 작용시키는 제2 전위 부여부(5)를 구비하는 화상 형성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 습식 토너(92)의 주성분이 아세트산비닐인 화상 형성 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 대상물(9)이 가요성을 가지는 플렉시블 기판인 화상 형성 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이동 기구(2)에 의한 상기 대상물(9)의 상기 이동 방향에 있어서 상기 전사 위치보다도 하류측에 배치되고, 상기 토너 화상을 상기 피전사면(91)에 정착시키는 정착부(52)를 더 구비하고,
    상기 이동 기구(2)가,
    상기 토너 화상이 전사되기 전의 롤형상의 상기 대상물(9)을 보유함과 더불어 상기 대상물(9)을 상기 전사 위치로 공급하는 대상물 공급부(203)와,
    상기 이동 기구(2)에 의한 상기 대상물(9)의 상기 이동 방향에 있어서 상기 정착부(52)보다도 하류측에 배치되고, 상기 토너 화상이 정착된 상기 대상물(9)을 감아들여 회수하는 대상물 회수부(205)를 구비하는 화상 형성 장치.
  5. 판형상 또는 필름형상의 대상물(9) 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성 장치로서,
    외주면 상에 습식 토너(92)에 의한 전사 전의 토너 화상이 형성되는 원통 드럼형상, 또는 평벨트 형상의 환상 부재(251, 312)를 상기 외주면을 따라서 순환 이동시키는 토너 화상 보유부(25, 31)와,
    대상물(9)의 비저항이 103Ω·cm이하인 도전성의 피전사면(91)을 소정의 전사 위치에 있어서 상기 외주면에 가장 접근시키면서, 상기 대상물(9)을 상기 전사 위치에 있어서의 상기 환상 부재(251, 312)의 부위와 동일한 속도로 상기 환상 부재(251, 312)의 상기 부위의 진행 방향과 같은 방향이며 상기 피전사면(91)을 따르는 이동 방향으로 이동시키는 이동 기구(2)와,
    상기 순환 이동의 상기 전사 위치보다도 앞에서 상기 토너 화상 상으로부터 상기 환상 부재(251, 312)의 상기 외주면에 상기 습식 토너(92)의 대전극성과 동일한 극성의 제1 전위를 부여하는 제1 전위 부여부(4)와,
    상기 피전사면(91)에 접지 전위와 실질적으로 동일한 제2 전위를 부여함으로써, 상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재(251, 312)와 상기 대상물(9)의 상기 피전사면(91)의 사이에 소정의 전사 전압을 작용시켜 상기 토너 화상을 상기 대상물(9)에 전사하는 제2 전위 부여부(5)를 구비하는 화상 형성 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 전위 부여부(4)가, 코로나 방전에 의해 발생한 이온을 상기 토너 화상 보유부(25, 31)에 부여하는 코로나 대전 기구인 화상 형성 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 대상물(9)이,
    판형상 또는 필름형상의 절연성 기재(93)와,
    상기 절연성 기재(93)의 하나의 주면에 형성된 상기 피전사면(91)을 가지는 도전층(94)을 구비하는 화상 형성 장치.
  8. 청구항 1 및 청구항 5 내지 청구항 7중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전위의 절대치가, 상기 제1 전위의 절대치의 5％이하인 화상 형성 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 전위가 접지 전위인 화상 형성 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 7중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습식 토너(92)의 입경이 2㎛이하인 화상 형성 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 7중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환상 부재(251, 312)의 상기 외주면에 정전 잠상을 형성하는 잠상 형성부(33)와,
    상기 습식 토너(92)에 의해 상기 정전 잠상을 현상하여 상기 토너 화상을 형성하는 현상부(34)를 더 구비하는 화상 형성 장치.
  12. 판형상 또는 필름형상의 대상물(9) 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성 방법으로서,
    a) 외주면을 따라서 순환 이동하는 원통 드럼형상 또는 평벨트 형상의 환상 부재(251, 312)의 상기 외주면 상에 에칭 내성을 가지는 습식 토너(92)에 의한 전사 전의 토너 화상을 형성하는 공정과,
    b) 판형상 또는 필름형상의 절연성 기재(93) 및 상기 절연성 기재(93)의 하나의 주면에 형성된 비저항이 103Ω·cm이하인 도전층(94)을 가지는 대상물(9)을 보유하고, 상기 도전층(94)의 피전사면(91)을 소정의 전사 위치에 있어서 상기 외주면에 가장 접근시키면서, 상기 대상물(9)을 상기 전사 위치에 있어서의 상기 환상 부재(251, 312)의 부위와 동일한 속도로 상기 환상 부재(251, 312)의 상기 부위의 진행 방향과 같은 방향이며 상기 피전사면(91)을 따르는 이동 방향으로 이동시키는 공정과,
    c) 상기 b) 공정과 병행하여, 상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재(251, 312)와 상기 대상물(9)의 상기 피전사면(91)의 사이에 소정의 전사 전압을 작용시켜 상기 토너 화상을 상기 대상물(9)에 전사하는 공정을 구비하고,
    상기 c) 공정이,
    d) 상기 순환 이동의 상기 전사 위치보다도 앞에서 상기 토너 화상 상으로부터 상기 환상 부재(251, 312)의 상기 외주면에 상기 습식 토너(92)의 대전극성과 동일한 극성의 제1 전위를 부여하는 공정과,
    e) 상기 d) 공정과 병행하여, 상기 피전사면(91)에 접지 전위와 실질적으로 동일한 제2 전위를 부여함으로써, 상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재(251, 312)와 상기 피전사면(91)의 사이에 상기 전사 전압을 작용시키는 공정을 구비하는 화상 형성 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 습식 토너(92)의 주성분이 아세트산비닐인 화상 형성 방법.
  14. 판형상 또는 필름형상의 대상물(9) 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성 방법으로서,
    a) 외주면을 따라서 순환 이동하는 원통 드럼형상 또는 평벨트 형상의 환상 부재(251, 312)의 상기 외주면 상에 습식 토너(92)에 의한 전사 전의 토너 화상을 형성하는 공정과,
    b) 대상물(9)의 비저항이 103Ω·cm이하인 도전성의 피전사면(91)을 소정의 전사 위치에 있어서 상기 외주면에 가장 접근시키면서, 상기 대상물(9)을 상기 전사 위치에 있어서의 상기 환상 부재(251, 312)의 부위와 동일한 속도로 상기 환상 부재(251, 312)의 상기 부위의 진행 방향과 같은 방향이며 상기 피전사면(91)을 따르는 이동 방향으로 이동시키는 공정과,
    c) 상기 b) 공정과 병행하여, 상기 순환 이동의 상기 전사 위치보다도 앞에서 상기 토너 화상 상으로부터 상기 환상 부재(251, 312)의 상기 외주면에 상기 습식 토너(92)의 대전극성과 동일한 극성의 제1 전위를 부여하는 공정과,
    d) 상기 b) 공정 및 상기 c) 공정과 병행하여, 상기 피전사면(91)에 접지 전위와 실질적으로 동일한 제2 전위를 부여함으로써, 상기 전사 위치에 있어서 상기 환상 부재(251, 312)와 상기 대상물(9)의 상기 피전사면(91)의 사이에 소정의 전사 전압을 작용시켜 상기 토너 화상을 상기 대상물(9)에 전사하는 공정을 구비하는 화상 형성 방법.
  15. 청구항 12 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 전위의 절대치가, 상기 제1 전위의 절대치의 5％이하인 화상 형성 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2 전위가 접지 전위인 화상 형성 방법.
  17. 청구항 12 내지 청구항 14중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습식 토너(92)의 입경이 2㎛ 이하인 화상 형성 방법.
  18. 대상물(9) 상에 배선 패턴을 형성하는 패턴 형성 시스템으로서,
    청구항 4에 기재된 화상 형성 장치(1)와,
    상기 대상물(9)의 상기 이동 방향에 있어서 상기 화상 형성 장치(1)의 상기 정착부(52)보다도 하류측에 배치되고, 상기 도전층(94)의 상기 토너 화상으로부터 노출되어 있는 부위에 에칭을 실시하는 에칭 장치(61)를 구비하는 패턴 형성 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 대상물(9)의 상기 이동 방향에 있어서 상기 에칭 장치와 상기 대상물 회수부의 사이에 배치되고, 상기 토너 화상을 상기 대상물(9) 상에서 제거하는 화상 제거 장치(63)를 더 구비하는 패턴 형성 시스템.
  20. 대상물(9) 상에 배선 패턴을 형성하는 패턴 형성 방법으로서,
    청구항 12에 기재된 화상 형성 방법에서의 상기 a) 공정 내지 상기 c) 공정과,
    f) 상기 c) 공정보다도 후에, 상기 피전사면(91)에 전사된 상기 토너 화상을 정착시키는 공정과,
    g) 상기 f) 공정보다도 후에, 상기 도전층(94)의 상기 토너 화상으로부터 노출되어 있는 부위에 에칭을 실시하는 공정을 구비하는 패턴 형성 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    h) 상기 g) 공정보다도 후에, 상기 토너 화상을 상기 대상물(9) 상에서 제거하는 공정을 더 구비하는 패턴 형성 방법.
  22. 삭제
  23. 삭제
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