KR20060091276A

KR20060091276A - 화상 형성 장치와 그것을 이용한 전자 회로의 제조 방법

Info

Publication number: KR20060091276A
Application number: KR1020060068398A
Authority: KR
Inventors: 히데오 아오끼; 나오꼬 야마구찌; 지아끼 다꾸보; 도시아끼 야마우찌; 고오지 이마미야; 히로시 하시즈메
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 도시바 테크 가부시키가이샤
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2006-08-18
Also published as: US20090007426A1; US7433637B2; US20050227161A1; KR100650485B1; KR100645407B1; KR20060045540A; US7877871B2

Abstract

화상 형성 장치는, 감광체 상에 화상 정보를 기초로 하는 정전 잠상을 형성하는 노광부와, 정전 잠상을 회로 구성층의 형성 재료로 이루어지는 토너로 현상하는 현상부와, 감광체 상의 토너상을 기판 상에 전사하는 정전 전사부와, 기판 상에 전사된 토너상을 정착시키는 정착부를 구비한다. 토너상은 기판 상에 형성된 도체층 중 적어도 일부를 덮도록 전사된다. 이 때, 토너상의 전사 개시를 기초로 하여 도체층 내에 생긴 잉여 전하를 제거한다. 혹은, 도체층에 토너와는 역극성의 전하를 부여한다. 이들에 따라, 도체층 상에 소망 패턴의 회로 구성층을 양호하면서 확실하게 형성할 수 있다.

화상 형성 장치, 감광체 드럼, 현상기, 토너, 정전 전사부, 대전기

Description

화상 형성 장치와 그것을 이용한 전자 회로의 제조 방법 {IMAGE FORMING APPARATUS AND METHOD FOR MAKING ELECTRONIC CIRCUIT USING IT}

본 발명은 도면을 참조하여 기술되지만, 이러한 도면은 도해만의 목적을 위해 제공되고, 어떠한 면에서도 발명을 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 정면도.

도2는 도1에 도시한 화상 형성 장치의 주요부 구성을 도시하는 평면도.

도3은 종래법에 의한 도체층 내의 전위 상태를 설명하기 위한 도면.

도4는 도1에 도시한 화상 형성 장치를 이용하여 제작되는 배선 기판의 일구성예를 도시하는 단면도.

도5는 도1에 도시한 화상 형성 장치를 사용하여 절연층을 형성할 때 도체층 내의 전위 상태를 설명하기 위한 도면.

도6은 도1에 도시한 화상 형성 장치의 변형예의 주요부 구성을 도시하는 평면도.

도7은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 정면도.

도8은 도7에 도시한 화상 형성 장치의 변형예의 주요부 구성을 도시하는 평 면도.

도9는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 화상 형성 장치의 주요부 구성만을 모식적으로 도시하는 평면도.

도10은 도9에 도시한 화상 형성 장치를 사용하여 절연층을 형성할 때 도체층 및 도전 버퍼층 내의 전위 상태를 설명하기 위한 도면.

도11은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 정면도.

도12는 도11에 도시한 화상 형성 장치의 제어계의 구성을 도시하는 블록도.

도13은 도11에 도시한 화상 형성 장치를 이용한 화상의 형성 공정의 일예를 도시하는 흐름도.

도14는 도11에 도시한 화상 형성 장치에 이용하는 토너의 일구성예를 도시하는 단면도.

도15는 흰 바탕 콘트라스트와 블러싱량과의 관계를 나타내는 도면.

도16은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 정면도.

도17은 도16에 도시한 화상 형성 장치의 제어계의 구성을 도시하는 블록도.

도18은 도16에 도시한 화상 형성 장치를 이용한 화상의 형성 공정의 일예를 도시하는 흐름도.

도19는 도16에 도시한 화상 형성 장치를 이용하여 제작한 단층 배선층을 갖는 배선 기판의 일구성예를 도시하는 단면도.

도20은 도16에 도시한 화상 형성 장치를 이용하여 제작한 다층 배선층을 갖는 다층 배선 기판의 일구성예를 도시하는 단면도.

도21은 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 탠덤 배치 구조의 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 20, 30, 40 : 화상 형성 장치

11 : 도체층

12 : 기판

13 : 회로 구성층

101 : 감광체 드럼

102 : 대전기

103 : 레이저 발생ㆍ주사 장치

104 : 노광부

105 : 토너

106 : 현상기

107 : 현상부

108 : 전하 공급 기구

109 : 정전 전사부

110 : 잉여 전하 제거 기구

111 : 제전부

112 : 정착기

113 : 정착부

114 : 레이저광

115 : 정전 잠상

116 : 토너상

120 : 바이어스 전압 인가부

122 : 바이어스 전하 공급 기구

401 : 감광체

402 : 대전 장치

403 : 노광 장치

404 : 현상 장치

405 : 클리닝 블레이드

406 : 판금

407 : 전사 장치

408 : 제전 장치

409 : 리커버리 시트

410 : CPU

411 : ROM

412 : RAM

413 : 노광 장치 제어부

414 : 현상겸 청소 제어부

415 : 프로세스 제어부

416 : 반송 제어부

[문헌 1] 일본 특허 공개 평7-263841호

[문헌 2] 일본 특허 공보 제2001-284769호

[문헌 3] 일본 특허 공보 제2004-048030호

본 출원은, 2004년 4월 8일에 출원된 일본 특허 출원 제2004-114059호, 2004년 4월 9일에 출원된 일본 특허 출원 제2004-115795호 및 2004년 6월 1일에 출원된 일본 특허 출원 제2004-163408호에 의한 우선권의 이익을 기초로 한다. 따라서, 이들에 의한 우선권의 이익을 주장한다. 상기 일본 출원 내용의 모두는 여기에 참조 문헌으로서 조립된다.

본 발명은, 전자 사진 방식을 적용한 화상 형성 장치와, 그것을 이용한 전자 회로의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 배선 기판이나 반도체 소자 등에 적용되는 전자 회로의 형성에는, 에칭 방식이나 스크린 인쇄 방식이 다용되어 왔다. 에칭 방식을 적용하여 도체 패턴을 형성하는 경우에는 각층마다 노광 마스크가 필요하다. 스크린 인쇄 방식에 있 어서도 전용의 마스크가 필요하게 된다. 이들 마스크의 설계나 제작에는 막대한 시간과 비용을 요하기 때문에, 전자 회로의 제조 비용이나 제조 기간에 큰 영향을 주고 있다. 이러한 종래법의 문제점을 해소하기 위해, 전자 사진 방식을 적용하여 도체 패턴 등을 형성하는 방법이 개발되어 있다(예를 들어 일본 특허 공개 평7-263841호 공보, 일본 특허 공보 제2001-284769호 공보 참조).

전자 사진 방식을 적용한 도체 패턴은, 예를 들어 이하와 같이 하여 형성된다. 우선, 에폭시 수지와 같은 열 경화성 수지로 이루어지는 절연 수지 입자 내에 금속 미립자를 함유시킨 토너(하전 입자)를 이용하여, 기판 상에 선택적으로 도금 기초층을 형성한다. 이 도금 기초층에 무전해 도금을 실시함으로써, 원하는 회로 패턴을 갖는 금속 도체층을 형성한다(예를 들어 일본 특허 공보 제2004-048030호 공보 참조). 전자 사진 방식은 절연층의 형성에도 적용되어 있다. 절연층은 절연 수지 입자로 이루어지는 토너를 기판 상에 부착시키고, 이 절연 수지 입자층을 가열 정착시킴으로써 형성된다.

전자 회로의 제조에 사용되는 화상 형성 장치는, 감광체 드럼에 정전 잠상을 형성하는 노광부와, 정전 잠상에 토너를 부착시켜 가시상을 형성하는 현상부와, 토너에 의한 가시상(토너상)을 기판 상에 전사하는 전사부와, 기판 상에 전사된 토너상을 정착시키는 정착부로 주로 구성된다. 감광체 드럼의 표면에 형성된 토너상을 기판에 전사하는 방법으로서는, 정전 전사법, 압력 전사법, 점착 전사법 등의 몇 가지의 방법이 알려져 있지만, 일반적인 복사기나 레이저 프린터 등에서는 고속화에 적합하는 동시에, 장치 구성이 비교적 간이한 정전 전사법이 다용되고 있다.

정전 전사법이라 함은 감광체 표면에 형성된 토너상을 정전기력으로 기판 상에 전사하는 방법이다. 예를 들어, 마이너스에 대전한 토너를 감광체의 표면으로부터 기판 상에 전사하는 경우에는, 기판의 이면측에 토너와는 역극성의 플러스의 전하를 부여하도록, 감광체와 기판 사이에 전압을 인가한다. 이 전압의 인가를 기초로 하여 감광체와 기판 사이에 전계를 생기게 함으로써, 마이너스에 대전한 토너를 감광체의 표면으로부터 기판 상에 정전기력으로 이동시킨다. 이와 같이 하여, 감광체 표면에 형성된 토너상을 기판 상에 정전 전사한다.

전자 사진 방식을 적용하여 전자 회로를 제작하는 경우, 금속 도체층 상에 절연 수지 입자를 토너로서 이용하여 절연층을 형성하는 것이 불가결해진다. 절연 수지 입자를 이용한 절연층의 형성 공정에 정전 전사법을 적용하면, 기판의 이동 방향에 대해 후방이 될수록, 금속 도체층 상으로의 절연 수지 입자(토너)의 전사가 충분히 행해져 없어진다는 문제가 발생한다. 즉, 금속 도체층의 이동 방향 전방측은 절연 수지 입자가 비교적 양호하게 전사되지만, 금속 도체층의 도중으로부터 절연 수지 입자가 전사되어 없어져 불완전한 절연층밖에 얻을 수 없다. 이는 전계에 의한 도체의 정전 유도 현상에 기인하는 것이라 생각된다.

또한, 절연층의 형성에 전자 사진 방식을 적용하는 경우, 여러 가지의 회로 패턴을 갖는 도체층 상에 절연층을 원하는 패턴으로 정밀도 좋게 형성할 필요가 있다. 그러나, 종래의 화상 형성 장치는 각 패턴의 위치 맞춤 정밀도가 낮기 때문에, 전자 회로의 형상 정밀도 등이 저하되기 쉽다는 문제를 갖고 있다. 전자 사진 방식은 다층 배선 구조를 갖는 배선 기판의 제작에도 적용되어 있다. 다층 배선 구조를 갖는 배선 기판은, 도체층과 절연층을 복수회 거듭하여 제작된다. 이러한 경우에는, 각 패턴의 위치를 맞추는 것이 더 곤란해진다.

전자 사진 방식을 적용한 도체층의 형성 공정에 있어서는, 상술한 바와 같이 절연 수지 입자 내에 금속 입자를 함유시킨 토너를 이용하여 도금 기초층을 형성한다. 금속 입자를 함유하는 토너는 전기 저항이 낮고, 통상의 전자 사진용 토너에 비해 대전량의 제어가 어렵다. 덧붙여, 금속 입자 함유 토너를 구성하는 에폭시 수지 등의 열 경화성 수지는, 통상의 전자 사진용 토너에 사용되는 스틸렌 수지나 폴리에스테르 수지 등의 열 가소성 수지와 비교하여 관능기를 많이 갖기 때문에, 특히 다습의 환경 하에서는 흡습에 의해 대전량을 유지하는 것이 어렵다.

토너의 전기 저항이 낮고, 또한 대전량이 저하된 조건 하에 있어서는 토너가 감광체의 정전 잠상이 없는 부분에도 부착되어 버리는, 소위「블러싱」이라는 현상이 생기기 쉽다. 이러한「블러싱」이 생기면, 현상된 회로 패턴 이외의 부분에도 토너가 부착되게 되므로. 도체층에 의한 회로에 쇼트 등의 문제점이 발생한다. 이는 배선 기판 등에 적용되는 전자 회로의 신뢰성이나 제조 수율의 저하에 연결된다.

상술한 바와 같이, 종래의 화상 형성 장치를 이용한 전자 회로의 제조 공정은 절연층 등의 전사 불량, 각층의 위치 맞춤 불량, 도체층(도금 기초층)의 형성시에 있어서의 블러싱 등, 전자 회로를 구성하는 각층의 형상 불량이 생기기 쉽다는 문제를 갖고 있다. 도체의 정전 유도 현상에 기인하는 전사 불량은 절연층으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 반도체층의 형성에 전자 사진 방식을 적용한 경우 에 있어서도, 인가되는 전계의 크기에 따라서는 마찬가지로 전사 불량이 생기는 것을 생각할 수 있다. 이러한 점으로부터, 전자 회로를 구성하는 각층을 원하는 패턴으로 양호하면서 확실하게 형성하는 기술이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은, 전자 회로를 구성하는 각층의 형상 불량을 억제하는 것을 가능하게 한 화상 형성 장치 및 전자 회로의 제조 방법을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 전자 사진 방식을 적용하여 도체층 상에 절연층이나 반도체층 등의 회로 구성층을 형성하는 데 있어서, 원하는 패턴을 갖는 회로 구성층을 양호하면서 확실하게 형성하는 것을 가능하게 한 화상 형성 장치 및 전자 회로의 제조 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 전자 사진 방식을 적용하여 기판 상에 도체 패턴을 형성하는 데 있어서, 토너가 정전 잠상이 없는 부분에 부착되는 현상(블러싱)을 억제하고, 선명한 도체 패턴을 재현성 좋게 형성하는 것을 가능하게 한 화상 형성 장치 및 전자 회로의 제조 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 전자 사진 방식을 적용하여 기판 상에 회로 구성층을 형성하는 데 있어서, 회로 구성층의 위치 정밀도를 높이는 것을 가능하게 한 화상 형성 장치 및 전자 회로의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일형태에 관한 화상 형성 장치는, 도체층을 갖는 기판 상에 회로 구성층의 형성 재료를 포함하는 토너를 이용하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치이며, 감광체와, 상기 감광체를 상기 회로 구성층의 화상 정보를 기초로 하여 노광 하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 노광부와, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 상기 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 현상부와, 적어도 상기 도체층의 일부를 상기 토너상으로 덮도록, 상기 감광체 상의 상기 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 정전 전사부와, 상기 도체층의 노출면 중 적어도 일부와 전기적으로 접촉하도록 배치되고, 상기 토너상의 전사 개시를 기초로 하여 상기 도체층 내에 생긴 잉여 전하를 제거하는 제전부를 구비하는 것을 하고 있다.

본 발명의 다른 형태에 관한 화상 형성 장치는, 도체층을 갖는 기판 상에 회로 구성층의 형성 재료를 포함하는 토너를 이용하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치이며, 감광체와, 상기 감광체를 상기 회로 구성층의 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 노광부와, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 상기 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 현상부와, 적어도 상기 도체층의 일부를 상기 토너상으로 덮도록, 상기 감광체 상의 상기 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 정전 전사부와, 상기 도체층의 노출면 중 적어도 일부와 전기적으로 접촉하도록 배치되고, 상기 도체층에 상기 토너와는 역극성의 전하를 부여하는 바이어스 전압 인가부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 관한 화상 형성 장치는, 기판 상에 금속 입자를 함유하는 토너를 이용하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치이며, 감광체와, 상기 감광체를 대전시키는 대전부와, 상기 대전부에서 대전된 상기 감광체를 화상 정보를 기초로 하여 노광하는 노광부와, 상기 노광부에서 노광된 상기 감광체를 상기 토너로 현상하는 현상부와, 상기 현상부에서 상기 감광체를 현상할 때, 상기 감광체의 흰 바탕 콘트라스트의 절대치를 200 V 이하로 제어하는 제어부와, 상기 현상부에서 상기 감광체 상에 형성된 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 전사부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 관한 화상 형성 장치는, 기판 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치이며, 감광체와, 상기 감광체를 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 노광부와, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 현상부와, 상기 감광체 상의 상기 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 전사부와, 상기 기판을 소정 위치에 장착하기 위한 위치 결정 수단과 반송되는 상기 기판의 위치를 나타내는 기준 마커를 갖고, 상기 기판이 상기 감광체와 상기 전사부 사이를 이동하도록 상기 기판을 반송하는 기판 반송부와, 상기 기준 마커의 통과를 검지하는 검지부와, 상기 검지부가 상기 기준 마커의 통과를 검지하였을 때를 기준으로서, 상기 노광부에 상기 감광체의 노광을 개시시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 또 다른 형태에 관한 화상 형성 장치는, 기판 상에 화상을 형성하는 화상 형성 장치이며, 제1 감광체와 상기 제1 감광체를 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 제1 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 제1 노광부와, 상기 제1 감광체 상의 상기 정전 잠상을 금속 입자 함유 토너로 현상하고, 상기 제1 감광체 상에 토너상을 형성하는 제1 현상부와, 상기 제1 감광체 상의 상기 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 제1 전사부를 구비하는 제1 화상 형성 유닛과, 제2 감광체와 상 기 제2 감광체를 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 제2 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 제2 노광부와, 상기 제2 감광체 상의 상기 정전 잠상을 절연층 형성용 토너로 현상하고, 상기 제2 감광체 상에 토너상을 형성하는 제2 현상부와, 상기 제2 감광체 상의 상기 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 제2 전사부를 구비하는 제2 화상 형성 유닛과, 상기 기판을 소정 위치에 장착하기 위한 위치 결정 수단과 반송되는 상기 기판의 위치를 나타내는 기준 마커를 갖고, 상기 기판이 상기 제1 감광체와 상기 제1 전사부 사이 및 상기 제2 감광체와 상기 제2 전사부 사이를 이동하도록 상기 기판을 반송하는 기판 반송부와, 상기 기준 마커의 통과를 검지하는 검지부와, 상기 검지부가 상기 기준 마커의 통과를 검지하였을 때를 기준으로서, 상기 제1 및 제2 화상 형성 유닛에 의한 화상의 형성을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일형태에 관한 전자 회로의 제조 방법은, 도체층을 갖는 기판 상에 형성된 회로 구성층을 갖는 전자 회로를 제조하는 방법이며, 감광체를 상기 회로 구성층의 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 공정과, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 상기 회로 구성층의 형성 재료를 포함하는 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 공정과, 상기 토너상의 전사 개시를 기초로 하여 상기 도체층 내에 생긴 잉여 전하를 제거하면서, 상기 감광체 상의 상기 토너상을 적어도 상기 도체층의 일부를 덮도록 상기 기판 상에 정전 전사하는 공정과, 상기 기판 상에 전사된 상기 토너상을 정착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 형태에 관한 전자 회로의 제조 방법은, 도체층을 갖는 기판 상에 형성된 회로 구성층을 갖는 전자 회로를 제조하는 방법이며, 감광체를 상기 회로 구성층의 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 공정과, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 상기 회로 구성층의 형성 재료를 포함하는 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 공정과, 상기 도체층에 상기 토너와는 역극성의 전하를 부여하면서, 상기 감광체 상의 상기 토너상을 적어도 상기 도체층의 일부를 덮도록 상기 기판 상에 정전 전사하는 공정과, 상기 기판 상에 전사된 상기 토너상을 정착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 관한 전자 회로의 제조 방법은, 도체층을 갖는 기판 상에 형성된 회로 구성층을 갖는 전자 회로를 제조하는 방법이며, 감광체를 상기 회로 구성층의 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 공정과, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 상기 회로 구성층의 형성 재료를 포함하는 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 공정과, 상기 도체층에 접속된 도전 버퍼층을 갖는 상기 기판 상에, 적어도 상기 도체층의 일부를 덮도록, 상기 감광체 상의 상기 토너상을 정전 전사하는 공정과, 상기 기판 상에 전사된 상기 토너상을 정착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 관한 전자 회로의 제조 방법은, 기판 상에 금속 입자를 함유하는 토너를 이용하여 전자 회로를 제조하는 방법이며, 감광체를 대전시키는 공정과, 상기 대전부에서 대전된 상기 감광체를 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 공정과, 상기 감광체의 흰 바탕 콘트라스트의 절대치를 200 V 이하로 제어하면서, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 상기 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 공정과, 상기 감광체 상의 상기 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 공정과, 상기 기판 상에 전사된 상기 토너상을 정착시키는 공정과, 상기 정착된 토너상에 그 표면에 노출되는 상기 금속 입자를 핵으로서 무전계 도금을 실시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 관한 전자 회로의 제조 방법은, 기판 상에 전자 회로를 제작하는 방법이며, 위치 결정 부재를 이용하여 반송 유닛의 소정 위치에 장착된 상기 기판을 상기 반송 유닛에 의해 반송하는 공정과, 상기 반송 유닛에 설치되고, 상기 기판과 함께 이동하는 기준 마커의 통과를 검지하는 공정과, 상기 기준 마커의 통과를 검지하였을 때를 기준으로서, 감광체의 화상 정보를 기초로 하는 노광을 개시하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 공정과, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 공정과, 상기 감광체 상의 상기 토너상을, 상기 반송 유닛에 의해 반송된 상기 기판 상에 전사하는 공정과, 상기 기판 상에 전사된 상기 토너상을 정착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 또, 이하로서는 본 발명의 실시 형태를 도면을 기초로 하여 서술하지만, 이들의 도면은 도해만의 목적을 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 이들의 도면으로 한정되는 것은 아니다.

도1 및 도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도1은 화상 형성 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 정면도, 도2는 화상 형성 장치의 주요부 구성을 도시하는 평면도이다. 이러한 도면에 도시하는 화상 형성 장치(10)는 전자 사진 방식을 적용한 것이며, 예를 들어 전자 회로의 제조 장치로서 이용된다. 전자 회로의 제조 장치는, 도체층(11)을 갖는 기판(12) 상에 형성된 회로 구성층(13)으로서, 예를 들어 절연층이나 반도체층을 갖는 전자 회로의 제조에 적용되는 것이다.

화상 형성 장치(10)는 주로, 광도전성 기능을 갖는 감광체 드럼(101)과, 대전기(102)와, 레이저 발생ㆍ주사 장치(103)를 갖는 노광부(104)와, 회로 구성층(13)의 형성 재료로 이루어지는 토너(105)를 수용한 현상기(106)를 갖는 현상부(107)와, 정전 전사용의 전하 공급 기구(108)를 갖는 정전 전사부(109)와, 토너(105)를 정전 전사할 때 도체층(11) 내의 전위차를 경감하는 잉여 전하 제거 기구(110)를 갖는 제전부(111)와, 정착기(112)를 갖는 정착부(113)로 구성되어 있다.

감광체 드럼(101)은 대전기(102), 노광부(104), 현상부(107), 정전 전사부(109)를 차례로 통과하도록, 도면 중 화살표 A 방향으로 회전 가능하게 되어 있다. 대전기(102)는 감광체 드럼(101)의 표면 전위를 일정 전위(예를 들어 마이너스 전하)에 대전시키는 것이다. 대전 방법으로서는, 예를 들어 스코로트론 대전법, 롤러 대전법, 브러시 대전법 등이 이용된다. 노광부(104)는 예를 들어 마이너스 전하를 생기게 한 감광체 드럼(101)의 표면에 회로 구성층(13)의 화상 정보(형 성 패턴)에 따라서 레이저광(114)을 조사하고, 레이저광(114)의 조사 부분의 마이너스 전하를 감광체의 광전 효과로 제거하여 정전 잠상(전하의 상)(115)을 형성하는 것이다.

현상부(107)는 현상기(106)로부터 토너(토너)(105)를 공급하고, 이 토너(105)를 정전 잠상(115)에 부착시켜 가시상(토너상)(116)을 형성하는 것이다. 토너상(116)은 회로 구성층(13)의 형성 패턴에 따른 형상을 갖고 있다. 정전 전사부(109)는 기판(12)의 도체층(11)의 형성면과는 반대면(이면)측에 토너(105)와는 역극성의 전하(예를 들어 플러스 전하)를 공급하는 전하 공급 기구(108)를 갖는다. 정전 전사부(109)에 있어서, 기판(12)은 감광체 드럼(101)과 같은 방향(화살표 B 방향)으로 이동시킨다. 기판(12)의 이면측에 부여된 플러스 전하와 토너(105)의 마이너스 전하 사이의 정전기력에 의해, 토너상(116)이 기판(12) 상에 전사된다. 도면 중 부호 117은 토너상(116)이 전사된 후의 기판(12)에 제전 처리를 실시하는 기구이다.

정전 전사부(109)에서 토너상(116)의 전사가 개시되면, 도체층(11)의 표면 근방에는 잉여 전하가 발생하고, 이 잉여 전하를 기초로 하여 전위차가 생긴다. 이 도체층(11) 내의 전위차는 토너상(116)의 전사 불량의 원인이 된다. 즉, 도3에 도시한 바와 같이 도체층(11)의 일부를 전계 내에 배치하면, 도체층(11)의 전계 내에 있는 부분과 없는 부분 사이에 전위차가 생긴다. 이 도체층(11) 내에 생긴 전위차를 기초로 하여, 도체층(11) 근방의 토너(105)가 튕겨져 버린다. 이로 인해, 토너상(116)의 전사가 불완전하게 된다고 생각된다.

그래서, 본 실시 형태의 화상 형성 장치(10)는 토너상(116)의 전사 개시에 수반하여 도체층(11) 내에 생기는 전위차를 경감하도록, 도체층(11) 내의 잉여 전하를 제거하는 제전부(111)를 갖고 있다. 제전부(111)는 토너상(116)의 전사가 개시된 도체층(11)의 노출면[토너상(116)이 아직 전사되어 있지 않은 면]의 일부 혹은 전체면과 전기적으로 접촉하도록 배치된 잉여 전하 제거 기구(110)를 갖고 있다. 다시 말해서, 제전부(111)는 정전 전사부(109)에서 플러스 전하가 부여되기 시작한 기판(12)의 이동 방향 후방에 위치하는 도체층(11)의 노출면과 전기적으로 접촉하는 잉여 전하 제거 기구(110)를 갖고 있다.

잉여 전하 제거 기구(110)는, 예를 들어 도전성 재료로 이루어지는 접촉부(118)를 갖고 있고, 이 도전성 접촉부(118)는 접지 접속되어 있다. 도전성 접촉부(118)는 도면 중 화살표 B 방향으로 이동하는 도체층(11)의 표면에 대해 양호한 접촉 상태가 얻어지도록, 예를 들어 도전성 재료로 이루어지는 브러시로 구성되어 있다. 도전성 접촉부(118)는 도전성 브러시 대신에, 도전성 롤러, 띠 형상이나 판형의 도전성 고무 등으로 구성해도 좋다. 도전성 접촉부(118)에는 도체층(11)의 표면에 손상을 공급하지 않는 것 같은 형상이나 재료를 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 도전성 접촉부(118)는 도체층(11)의 표면 전체면과 접촉하는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

정전 전사부(109)에서 기판(12) 상에 전사된 토너상(116)에는, 정착기(112)로 토너(105)의 열 특성에 따른 가열 처리나 자외선의 조사 처리 등이 실시된다. 이러한 정착 처리를 실시함으로써, 기판(12) 상에 회로 구성층(13)이 형성된다. 회로 구성층(13)은 적어도 도체층(11)의 일부를 덮도록 형성된다. 토너상(116)을 전사한 후에 감광체 드럼(101)의 표면에 잔존하는 토너(105)는, 도시를 생략한 클리닝 장치에 의해 제거되어 회수된다.

다음에, 상술한 화상 형성 장치(10)를 이용한 회로 구성층(13)의 형성 공정에 대해 서술한다. 여기서는, 도체층(11)을 갖는 기판(12) 상에 회로 구성층(13)으로서 절연층을 형성하는 경우를 예로서, 회로 구성층의 형성 공정에 대해 상세하게 서술한다. 도4는 본 실시 형태에 의한 절연층(13)의 형성 공정을 적용한 배선 기판의 일구성예를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도4에 도시한 배선 기판(14)은 단층 구조의 회로 패턴을 갖고 있다. 또, 절연층(13)의 형성 공정을 적용하는 배선 기판은 다층 구조를 갖는 것이라도 좋다. 또한, 배선 기판 이외의 전자 소자나 전자 부품 등에 있어서의 절연층(13)의 형성 공정에 적용하는 것도 가능하다.

도4에 도시한 배선 기판(14)은 금속 도체층(11)이 형성된 기판(12)을 갖고 있다. 금속 도체층(11)은 기판(12) 상에 선택적으로 형성된 도금 기초층(15)과, 이 도금 기초층(15)의 표면에 형성된 금속 도금층(16)을 갖고 있다. 도금 기초층(15)은, 예를 들어 금속 미립자를 함유하는 절연 수지 입자를 토너로서 이용하여, 전자 사진 방식에 의해 형성된다. 도금 기초층(15)을 갖는 기판(12)을 Cu 등의 무전해 도금조에 침지함으로써, 도금 기초층(15)의 표면으로 돌출한 금속 미립자를 핵으로서, Cu 등의 금속이 선택적으로 석출하여 금속 도금층(16)이 형성된다.

금속 도체층(11) 및 기판(12)의 표면 중 적어도 일부는 절연층(13)으로 덮여져 있다. 절연층(13)은 전자 사진 방식을 적용하고 원하는 패턴에 형성되어 있다. 절연층(13)의 형성 패턴은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 적어도 금속 도체층(11)의 일부를 덮도록 형성되는 것이다. 절연층(13)의 구성 재료로서는, 배선 기판의 절연층 형성 재료로서 일반적으로 이용되고 있는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 비스말레이미드 수지, 시아네이트에스테르 수지, 비스말레이미드트리아딘 수지, 벤디시클로부텐 수지, 폴리벤조옥사졸 수지, 부타디엔 수지, 폴리칼보디이미드 수지, 폴리우레탄 수지 등의 열 경화성 수지가 적용된다.

절연층(13)은 화상 형성 장치(10)를 이용하여 이하와 같이 하여 형성된다. 우선, 현상기(16)에 토너(105)로서 절연 수지 입자(예를 들어 열 경화성 수지 입자)를 충전하는 동시에, 화상 형성 장치(10)에 금속 도체층(11)을 갖는 기판(12)을 세트한다. 감광체 드럼(101)을 화살표 방향으로 회전시키는 동시에, 기판(12)을 감광체 드럼(101)의 회전 방향과 같은 방향으로 이동시킨다. 감광체 드럼(101)을 대전기(102) 및 노광부(104)를 차례로 통과시킴으로써, 그 표면에 절연층(13)의 형성 패턴에 따른 정전 잠상(115)을 형성한다. 이어서, 현상기(106)로부터 토너(105)로서 절연 수지 입자를 공급하고, 이 토너(105)를 정전 잠상(115)에 부착시켜 토너상(절연 수지 입자상)(116)을 형성한다.

다음에, 토너상(116)을 정전 전사부(109)에서 기판(12) 상에 정전 전사한다. 이 토너상(116)의 정전 전사가 개시되면, 금속 도체층(11) 내에는 잉여 전하가 생긴다. 이러한 잉여 전하에 대해, 토너상(116)이 아직 전사되어 있지 않은 금속 도체층(11)의 노출면에는 접지 접속된 잉여 전하 제거 기구(110)가 접촉되어 있기 때 문에, 도5에 도시한 바와 같이 금속 도체층(11) 내에 생긴 잉여 전하가 제거되어 전위차를 경감할 수 있다. 따라서, 감광체 드럼(101) 상의 토너(절연 수지 입자)(105)가 금속 도체층(11) 내의 전위차에 의해 튕겨진다는 현상을 방지하는 것이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 정전 전사부(109)에서 플러스 전하가 부여되기 시작한 기판(12)의 이동 방향 후방에 위치하는 금속 도체층(11)의 노출면에 잉여 전하 제거 기구(110)를 접촉시킴으로써 금속 도체층(11) 내의 전위차가 경감된다. 이에 의해, 금속 도체층(11)의 전체 표면[특히 기판(12)의 이동 방향에 대해 후방 단부측]에 토너상(116)을 양호하면서 확실하게 전사할 수 있다. 그리고, 이러한 토너상(116)을 정착부(112)에서, 예를 들어 가열 정착시킴으로써, 금속 도체층(11)의 전체 표면을 건전한 절연층(13)으로 덮는 것이 가능해진다. 즉, 금속 도체층(11) 상에 절연층(13)을 원하는 패턴으로 양호하면서 확실하게 형성할 수 있다. 이는 전자 사진 방식에 의한 전자 회로(본 실시 형태에서는 배선 기판)의 제조 수율 및 제조 효율의 향상에 크게 기여하는 것이다.

여기서, 상술한 실시 형태의 화상 형성 장치(10)에서는, 잉여 전하 제거 기구(110)의 도전성 접촉부(118)를 도체층(11)의 표면에 직접 접촉시키는 경우에 대해 설명하였지만, 잉여 전하 제거 기구(110)는 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도6에 도시한 바와 같이 미리 기판(12) 상에 인출선(17)을 통해 도체층(11)에 접속된 더미 패턴(18)을 형성해 둔다. 이러한 더미 패턴(18)에 잉여 전하 제거 기구(110)의 도전성 접촉부(118)를 접촉시키도록 해도 좋다. 도6에 도 시한 기판(12)은, 도체층(11)의 양측에 각각 기판(12)의 이동 방향에 따라서 연속적으로 형성된 더미 패턴(18)을 갖고 있고, 이들 더미 패턴(18)에 대해 각각 도전성 접촉부(118)가 접촉되어 있다.

이와 같이, 도체층(11)에 더미 패턴(18)을 통해 잉여 전하 제거 기구(110)를 접속한 경우에 있어서도, 정전 전사의 개시에 수반하여 금속 도체층(11) 내에 생기는 잉여 전하를 제거할 수 있다. 즉, 도체층(11) 내의 전위차를 경감할 수 있으므로, 도체층(11) 상에 절연층(13)을 원하는 패턴으로 양호하면서 확실하게 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 더미 패턴(18)을 이용함으로써, 잉여 전하 제거 기구(110)의 도전성 접촉부(118)를 도체층(11)에 직접 접촉시킬 필요가 없어지기 때문에, 도체층(11)의 누락이나 박리 등에 의한 불량 발생을 방지할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 화상 형성 장치에 대해, 도7을 참조하여 설명한다. 도7에 도시한 제2 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(20)는, 제1 실시 형태와 같이 전자 사진 방식을 적용한 것이며, 예를 들어 전자 회로의 제조 장치로서 이용된다. 전자 회로의 제조 장치는, 도체층(11)을 갖는 기판(12) 상에 형성된 회로 구성층(13)으로서, 예를 들어 절연층이나 반도체층을 갖는 전자 회로의 제조에 적용되는 것이다.

제2 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(20)는, 제1 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(10)와 같이 감광체 드럼(101)과, 대전기(102)와, 레이저 발생ㆍ주사 장치(103)를 갖는 노광부(104)와, 회로 구성층(13)의 형성 재료로 이루어지는 토너(105)를 수용한 현상기(106)를 갖는 현상부(107)와, 전하 공급 기구(108)를 갖는 정전 전사부(109)와, 정착기(112)를 갖는 정착부(113)를 구비하고 있다. 또, 이들 각 구성부(101, 102, 104, 107, 109, 113)는 제1 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(10)와 마찬가지이며, 그 구체적인 구성은 전술한 바와 같다.

화상 형성 장치(20)는, 제1 실시 형태에 있어서의 제전부(111) 대신에, 도체층(11)의 표면에 토너(105)와는 역극성의 전하(예를 들어 플러스 전하)를 부여하는 바이어스 전압 인가부(120)를 갖고 있다. 바이어스 전압 인가부(120)는, 예를 들어 전원(121)에 접속된 바이어스 전하 공급 기구(122)를 갖고, 이 바이어스 전하 공급 기구(122)에는 도전성 재료로 이루어지는 접촉부(123)가 설치되어 있다. 도전성 접촉부(123)는 도면 중 화살표 B 방향으로 이동하는 도체층(11)의 표면에 대해 양호한 접촉 상태가 얻어지도록, 예를 들어 도전성 재료로 이루어지는 브러시로 구성되어 있다. 또, 도전성 접촉부(123)에는 도전성 브러시 대신에, 도전성 롤러 및 띠 형상이나 판형의 도전성 고무 등을 적용해도 좋다. 도전성 접촉부(123)는 도체층(11)의 표면 전체면 혹은 일부와 접촉하는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

정전 전사부(109)에서 토너상(116)의 전사가 개시되면, 전술한 바와 같이 도체층(11) 내에는 잉여 전하가 발생하고, 이 잉여 전하를 기초로 하여 전위차가 생긴다. 도체층(11) 내의 전위차는 토너상(116)의 전사 불량의 원인이 된다. 이로 인해, 토너상(116)의 전사 개시에 수반하여 도체층(11) 내에 발생하는 전위차를 적극적으로 저감하도록, 토너(105)의 마이너스 전하와는 역극성이고, 정전 전사부(109)에서 공급하는 플러스 전하와 동일 극성의 전하를 도체층(11)의 표면측으로부터 공급하는 바이어스 전압 인가부(120)가 설치되어 있다. 바이어스 전압 인가 부(120)는 정전 전사부(109)에서 플러스 전하가 부여되기 시작한 기판(12)의 이동 방향 후방에 위치하는 도체층(11)의 노출면[토너상(116)이 아직 전사되어 있지 않은 면]과 전기적으로 접촉하도록 배치된 바이어스 전하 공급 기구(122)를 갖고 있다.

여기서, 예를 들어 정전 전사부(109)에 인가하는 전압이 800 내지 2000 V, 감광체 드럼(101)의 전위가 0 V로 한 경우, 바이어스 전하 공급 기구(122)에는 600 내지 1200 V 정도의 전압[정전 전사부(109)보다 낮은 전압]을 인가하는 것이 바람직하다. 바이어스 전하 공급 기구(122)에 인가하는 전압이 지나치게 낮으면, 도체층(11) 내의 전위차를 저감하는 효과가 불충분해질 우려가 있다. 한편, 바이어스 전하 공급 기구(122)에 인가하는 전압이 너무 높으면, 정전 전사부(109)에 도달하기 이전에 토너(105)를 기판(12)에 잡아 당겨 버릴 우려가 있다.

이와 같이, 도체층(11)의 표면측에 토너(105)와는 역극성의 플러스 전하를 적극적으로 공급함으로써, 절연 수지 입자상 등의 토너상(116)을 도체층(11) 상에 쉽게 전사할 수 있다. 따라서, 도체층(11)의 전체 표면[특히 기판(12)의 이동 방향에 대해 후방 단부측]을 건전한 절연층 등의 회로 구성층(13)으로 덮는 것이 가능해진다. 즉, 도체층(11) 상에 절연층 등의 회로 구성층(13)을 원하는 패턴으로 양호하면서 확실하게 형성하는 것이 가능해진다. 이는 전자 사진 방식에 의한 전자 회로(본 실시 형태에서는 배선 기판)의 제조 수율 및 제조 효율의 향상에 크게 기여하는 것이다. 또, 절연층 등의 회로 구성층(13)이 구체적인 형성 공정은 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

상술한 실시 형태의 화상 형성 장치(20)에서는, 바이어스 전하 공급 기구(122)를 도체층(11)의 표면에 직접 접촉시키는 경우에 대해 설명하였지만, 바이어스 전하 공급 기구(122)는 이와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도8에 도시한 바와 같이 미리 기판(12) 상에 인출선(17)을 통해 도체층(11)에 접속된 더미 패턴(18)을 형성해 두고, 이 더미 패턴(18)에 바이어스 전하 공급 기구(122)를 접속하도록 해도 좋다. 도8에 도시한 기판(12)은, 도체층(11)의 양측에 각각 기판(12)의 이동 방향에 따라서 연속적으로 형성된 더미 패턴(18)을 갖고 있고, 이들 더미 패턴(18)에 대해 각각 바이어스 전하 공급 기구(122)의 도전성 접촉부(123)가 접촉되어 있다.

이와 같이, 도체층(11)에 더미 패턴(18)을 통해 바이어스 전하 공급 기구(122)를 접속한 경우에 있어서도, 토너상(116)의 전사 개시에 수반하는 도체층(11) 내의 전위차를 저감할 수 있다. 이러한 구성으로 도체층(11) 내의 전위차를 저감함으로써도, 도체층(11) 상에 절연층 등의 회로 구성층(13)을 원하는 패턴으로 양호하면서 확실하게 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 더미 패턴(18)을 이용함으로써, 바이어스 전하 공급 기구(122)의 도전성 접촉부(123)를 도체층(11)에 직접 접촉시킬 필요가 없어지기 때문에, 도체층(11)의 누락이나 박리 등에 의한 불량 발생을 방지하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 화상 형성 장치에 대해, 도9를 참조하여 설명한다. 도9에 도시한 제3 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(30)는, 제1 실시 형태와 같이 전자 사진 방식을 적용한 것이며, 예를 들어 전자 회로의 제조 장치로서 이용된다. 전자 회로의 제조 장치는, 도체층(11)을 갖는 기판(12) 상에 형성된 회로 구성층(13)으로서, 예를 들어 절연층이나 반도체층을 갖는 전자 회로의 제조에 적용되는 것이다.

또, 도9는 제3 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(30)의 주요부 구성만을 도시하고 있고, 그 주요부는 제1 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(10)와 마찬가지이다. 즉, 화상 형성 장치(30)는 제1 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(10)와 같이, 감광체 드럼(101)과, 대전기와, 레이저 발생ㆍ주사 장치를 갖는 노광부와, 전자 회로 구성층의 형성 재료로 이루어지는 토너를 수용한 현상기를 갖는 현상부와, 전하 공급 기구(108)를 갖는 정전 전사부와, 정착기를 갖는 정착부를 구비하고 있다. 이들 각 구성부는 제1 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(10)와 마찬가지이며, 그 구체적인 구성은 전술한 바와 같다.

제3 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(30)에서는, 도체층(11)의 이동 방향 후방[화살표 B로 나타내는 기판(12)의 이동 방향 후방]에 접속된 도전 버퍼층(31)을 갖는 기판(11)이 사용된다. 즉, 미리 기판(12)의 표면에 도체층(11)의 이동 방향 후방에 접속된 도전 버퍼층(31)을 형성해 두고, 이러한 도전 버퍼층(31)에서 토너상의 전사 개시에 수반하여 도체층(11) 내에 생기는 잉여 전하를 흡수하는 것이다. 도전 버퍼층(31)은 제1 실시 형태에 있어서의 도체층(11)으로의 접지 접속과 마찬가지인 기능을 다하는 것이다.

화상 형성 장치(30)를 이용한 절연층(13)의 형성 공정은 이하와 같이 하여 실시된다. 우선, 제1 실시 형태와 같이 감광체 드럼(101)을 대전기 및 노광부를 차례로 통과시키고, 그 표면에 절연층(13)의 형성 패턴에 따른 정전 잠상을 형성한다. 이어서, 현상기로부터 토너(105)로서 절연 수지 입자를 공급하고, 이 토너(105)를 정전 잠상에 부착시켜 토너상(절연 수지 입자상)을 형성한다. 계속해서, 토너상을 정전 전사부에서 기판(12) 상에 정전 전사한다.

도10에 도시한 바와 같이, 기판(12) 상에 토너(105)의 정전 전사가 개시되면 도체층(11) 내에 잉여 전하가 생긴다. 이러한 잉여 전하에 대해, 도체층(11)의 이동 방향 후방에 버퍼층(31)이 접속되어 있기 때문에, 잉여 전하에 기인하는 전위차를 도전 버퍼층(31)으로 경감할 수 있다. 즉, 잉여 전하가 발생함으로써 도체층(11) 내에 생기는 전위차는, 도체층(11)과 도전 버퍼층(31)의 합계 길이 등에 기초를 둔 기울기를 갖게 되고, 이에 의해 전위차를 완화할 수 있다. 따라서, 감광체 드럼(101) 상의 토너(105)가 도체층(11) 내의 전위차에 의해 튕겨진다는 현상의 발생을 방지하는 것이 가능해진다.

여기서, 도전 버퍼층(31)의 길이[기판(12)의 이동 방향에 대한 길이]는, 도체층(11) 내의 잉여 전하를 흡수하여 전위차를 경감할 수 있게 설정하는 것으로 한다. 이러한 효과를 얻을 수 있는 도전 버퍼층(31)의 길이는, 도체층(11) 및 도전 버퍼층(31)의 면적이나 두께 등에 의해서도 다르지만, 대략 도체층(11)의 길이(L₁)에 대해 도체층(11)과 도전 버퍼층(31)의 합계 길이(L₂)가 2배 이상(2L₁ ≤ L₂)이 되도록, 도전 버퍼층(31)의 길이를 설정하는 것이 바람직하다. 도전 버퍼층(31)의 길이가 지나치게 짧으면, 잉여 전하에 기인하는 전위차의 기울기를 충분히 완화할 수 없을 우려가 있다.

상술한 바와 같이, 미리 도체층(11)의 이동 방향 후방에 도전 버퍼층(31)을 접속해 둠으로써, 도체층(11) 내의 전위차를 완화할 수 있으므로, 도체층(11)의 전체 표면[특히 기판(12)의 이동 방향에 대해 후방 단부측]에 절연 수지 입자 등의 토너(105)를 양호하면서 확실하게 전사하는 것이 가능해진다. 즉, 도체층(11) 상에 절연층 등의 회로 구성층(13)을 원하는 패턴으로 양호하면서 확실하게 형성하는 것이 가능해진다. 이는 전자 사진 방식에 의한 전자 회로(배선 기판이나 반도체 소자 등의 주요부를 구성하는 전자 회로)의 제조 수율 및 제조 효율의 향상에 크게 기여하는 것이다.

상술한 각 실시 형태에 있어서는, 회로 구성층(13)으로서 절연층을 형성하는 경우에 대해 주로 한 설명하였지만, 회로 구성층(13)은 절연층으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반도체층의 형성에 전자 사진 방식을 적용한 경우에 있어서도, 인가되는 전계의 크기에 따라서는 절연층과 같이 전사 불량이 생기는 경우가 있다. 이러한 반도체층의 형성에 대해서도, 상술한 각 실시 형태의 화상 형성 장치는 유효하다. 화상 형성 장치를 적용하여 반도체층을 형성하는 경우, Si 등의 무기 반도체로 한정되지 않고, 유기 반도체를 적용해도 좋다.

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 화상 형성 장치에 대해, 도11을 참조하여 설명한다. 도11은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(40)의 개략 구성을 도시하는 정면도이다. 도11에 도시한 화상 형성 장치(40)는, 전술한 각 실시 형태와 같이 전자 사진 방식을 적용한 것이며, 예를 들어 전자 회로의 제 조 장치로서 이용된다. 이 전자 회로의 제조 장치는 배선 기판에 있어서의 도체층의 도금 기초층의 형성 등에 적용되는 것이다.

도11에 도시한 화상 형성 장치(40)는 감광체(401), 대전 장치(402), 노광 장치(403), 현상 장치(404), 클리닝 블레이드(405), 판금(406), 전사 장치(407), 제전 장치(408), 리커버리 시트(409)로 주로 구성되어 있다. 노광 장치(403)는, 예를 들어 CAD로 작성된 패턴 정보(화상 정보)를 기초로 하여 감광체(401)를 노광한다. 클리닝 블레이드(405)는, 예를 들어 우레탄 고무로 이루어지고, 판금(406)으로 지지되어 있다. 판금(406)은 도시하지 않은 스프링에 의해 감광체(401)에 소정의 하중으로 압접되어 있다. 리커버리 시트(409)는 클리닝 블레이드(405)로 감광체(401) 표면의 잔류 토너를 긁어 낸 때에, 밑으로 떨어지는 토너를 받는 것이다.

도12는 화상 형성 장치(40)의 제어계의 구성을 도시하고 있다. 화상 형성 장치(40)의 제어계는, 전체의 제어를 담당하는 CPU(410) 및 프로그램 등을 기억하고 있는 ROM(411), 데이터를 일시 기억하는 RAM(412), 노광 장치(403)를 제어하는 노광 제어부(413), 현상 장치(404)를 제어하는 현상겸 청소 제어부(414), 대전, 노광, 현상, 전사의 각 프로세스를 제어하는 프로세스 제어부(415), 도시하지 않은 반송 수단을 제어하는 반송 제어부(416), 대전 장치(402)의 그리드 전압이나 현상 장치(404)의 현상 바이어스 등의 고전압의 인가 상태를 제어하는 고전압 제어부(417)로 주로 구성되어 있다.

다음에, 제4 실시 형태의 화상 형성 장치(40)를 이용하여, 기판(P)에 패턴 정보의 화상을 형성하는 동작을 도13의 흐름도를 참조하여 설명한다. 이하의 동작 은 CPU(410)에 의해 제어된다. 우선, 감광체(401)를 도면 중 화살표 A 방향으로 회전한다(ST1). 그리고, 감광체(401)는 대전 장치(402)에 의해 균일하게 마이너스에 대전된다(ST2). 계속해서, 감광체(401)는 노광 장치(403)에 의해 노광되어(ST3), 그 표면에 패턴 정보를 기초로 하는 정전 잠상이 형성된다. 현상 장치(404)에 의해 감광체(1) 상의 정전 잠상에 마이너스 대전의 토너가 토너상으로서 반전 현상된다(ST4).

토너상을 형성하는 토너는, 금속 입자를 포함하는 바인더에 의해 구성된다. 통상의 전자 사진용 토너에는, 일반적으로 열 가소성 수지가 이용되지만, 전자 회로 형성용 토너는 회로 패턴이 다음 공정의 가열에 의해서도 안정적으로 되어 있는 것이 요구되기 때문에, 바인더에는 열 경화성 수지가 이용된다. 바인더용의 열 경화성 수지로서는 페놀 수지, 멜라민 수지, 플란 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디어릴프탈레이트 수지, 폴리이미드 수지 등을 이용할 수 있다. 기판(P)의 소재로서는 유리 에폭시 기재, 베이클라이트 기재(페놀 수지)가 일반적으로 이용되어 있고, 토너의 소재로서도 이러한 기재와 친화성이 높은 수지, 예를 들어 에폭시 수지, 페놀 수지 혹은 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다. 단, 1층의 도체층만을 형성하는 경우에는 열 가소성 수지를 이용하는 것도 가능하다.

토너는 상기한 바인더에 입자경이 1 ㎛ 이하의 도전성 금속 미분말을 15 내지 75 질량 ％의 범위에서 혼합 및 분산시킴으로써 형성된다. 도전성 금속 미분말로서는 Cu, Ni, Co, Ag, Pd, Rh, Au, Pt, Ir 등의 천이 금속이 이용된다. 바인더에 분산시킨 금속 미립자의 일부는 토너 표면에 부분적으로 노출된다. 기판(P) 상 에 토너로 회로 패턴을 형성하여 열 경화시킨 후에 무전계 도금을 실시함으로써, 노출된 금속 미립자를 핵으로서 토너 패턴 전체를 덮는 똑같은 금속 도금층을 얻을 수 있다. 도체층은 이들 토너층(도금 기초층)과 금속 도금층에 의해 구성된다.

토너 중의 금속 미분말의 함유량은 15 내지 75 질량 ％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 금속 미분말의 함유 비율이 지나치게 많아지면 토너의 전기 저항이 내려가 대전량이 저하되고, 블러싱이 발생하기 쉽다. 한편, 금속 미분말의 함유 비율이 지나치게 적으면, 무전해 도금 처리를 실시해도 배선 패턴에 충분한 도통성을 부여할 수 없다. 또한, 금속 미분말의 입자경은 1 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 금속 미분말의 입자경이 지나치게 크면, 바인더 중에 있어서의 분산이 불충분해지고, 토너 표면으로의 금속 미립자의 노출량이나 바인더로부터 유리되는 금속 미립자의 존재량이 증가되고, 그 결과적으로 블러싱이 발생하기 쉽다. 금속 미분말의 입자경은 0.7 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

토너는 바인더와 금속 미분말 외에, 필요에 따라서 왁스, 분산 보조제, 착색제, 전하 조정제 등을 포함하고 있어도 좋다. 이들 원재료를 균일하게 혼합하고, 가압 니더나 벤버리 믹서, 2개 롤, 3개 롤, 2축 압출기 등의 혼합기를 이용하여 가열 혼합한다. 이 때, 바인더가 경화되지 않도록, 혼합시의 온도나 시간을 제어한다. 충분히 혼합한 토너를 냉각한 후에 조쇄한다. 이 후, 제트 분쇄기 등을 이용하여 미분쇄하고, 기류 분급기 등을 이용하여 입자경 분포를 구비한다. 또한, 분쇄 분급한 후, 필요에 따라서 실리카 및 산화 티탄 등의 외첨제를 토너의 표면에 첨가해도 좋다. 토너의 입자경은 부피 50 ％ 입자경으로서 12 ㎛ 이하인 것이 바 람직하고, 더 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다.

토너의 저항 성분은 토너를 30 ton의 압력으로 성형한 두께 약 1.5 ㎜의 펠릿을 시료로 하고, 30 ℃의 조건으로 1 ㎑ 및 5 V의 교류를 걸쳐 측정하였다. 감광체 상의 토너 높이의 측정은 레이저 변위 현미경으로 행하였다.

이하에, 본 실시 형태에 적용되는 토너가 구체적인 제작예를 나타낸다. 바인더로서의 에폭시 수지(50 질량 ％)와, 금속 미립자로서의 입경 0.7 ㎛의 구리 입자(50 질량 ％)를 헨쉘 믹서로 5분간 균일하게 혼합한 후, 가압 니더로써 90 ℃의 온도 조건 하에서 10분간 혼합하였다. 겔화 후에 급냉하고, 햄머밀로써 2 ㎜ 이하까지 초벌 분류하였다. 그 후, I식 제트 분쇄기 및 DSX 분급기를 이용하여 8 ㎛의 사이즈까지 미분쇄 및 분급을 행하였다. 이와 같이 하여 입경을 정렬하였다. 이렇게 얻어진 토너와 실리카 R974(1 질량 ％)를 헨쉘 믹서로써 10 분간 혼합한 후, 200 메쉬의 체를 통과시킴으로써, 배선 패턴 형성용 토너(도금 기초층용 토너)를 얻었다. 토너의 체적 고유 저항율은 2.9 × 10¹⁰Ω㎝였다.

이와 같이 마찬가지로, 에폭시 수지를 가압 니더로써 90 ℃의 온도 조건 하에서 10분간 혼합하였다. 겔화 후에 급냉하고, 햄머밀로써 2 ㎜ 이하까지 초벌 분류하였다. 그 후, I식 제트 분쇄기 및 DSX 분급기를 이용하여 10 ㎛ 사이즈까지 미분쇄 및 분급을 행하였다. 이렇게 얻어진 토너와 실리카 R974(1 질량 ％)를 헨쉘 믹서로써 10 분간 혼합한 후, 200 메쉬의 체를 통과시킴으로써, 절연 패턴 형성용 토너를 얻었다.

도14에 금속 입자 함유 토너(41)의 구성을 도시한다. 이 토너 입자(41)는 바인더 수지(42) 중에 분산된 구리 입자(43)를 갖고 있다. 구리 입자(43)의 일부는 바인더 수지(42)의 표면으로부터 노출되어 있다. 이 구리 입자(43)의 노출이 구리 도금을 하는 데에 있어서 중요해진다. 따라서, 적절하게 구리 입자(43)가 토너 입자(41)의 표면에 노출되어 있는 것이 필요해진다. 본 실시 형태에서는, 평균 입경 60 ㎛의 실리콘계 수지로 코팅된 페라이트 캐리어와 상기한 토너를 소정의 혼합비로 혼합한 2 성분 현상제를 제작하여 사용하였다. 물론 하나의 성분 현상 방식을 적용하는 것도 가능하다.

이러한 현상된 감광체(401) 상의 토너상은, 기재(P)로의 전사 위치까지 회전된다. 토너상은 전사 장치(407)에서 기재(P)의 이면에 부여된 플러스 전하에 의해 기재(P)에 정전 전사된다(ST5). 그 때, 기재(P)는 도시하지 않은 반송 수단에 의해 감광체(401)의 주속과 거의 등속으로 반송된다. 이 후, 기재(P)는 제전 장치(408)에 의해 제전되고, 감광체(401)로부터의 박리가 보조되어 감광체(401)로부터 박리된다(ST6). 감광체(401)로부터 기재(P)에 전사된 토너상 중, 전사 나머지로서 감광체(401) 상에 잔류된 토너는 클리닝 블레이드(405)에 의해 긁어 내어진다(ST7). 잔류 토너가 긁어 내어진 감광체(401)는 다시 대전되고(ST2), 계속적으로 감광체(401) 상에 토너상이 형성 가능해진다.

또, 본 실시 형태에서는 감광체(401)로부터 정전 전사에 의해 기재(P)에 토너상을 전사하는 경우에 대해 도시하였지만, 토너상의 전사는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 감광체(401)로부터 일단 중간 전사체에 전사하고, 중간 전사 체로부터 기재(P)에 전사하는 것도 가능하다. 이러한 경우에 있어서도, 감광체(401) 상에 전사 나머지 토너가 발생하는 것은 마찬가지고, 본 실시 형태의 변형예로서 적용 가능하다. 또한 정전 전사 방식 외에, 점착 전사나 압력 전사 등 다른 공지의 전사 방식을 채용하는 것도 가능하다.

다음에, 본 실시 형태에 있어서의「블러싱」에 대해 설명한다. 감광체(401)를 마이너스 대전시키는 대전 장치(402)는 예를 들어 스코로트론 차지 장치이고, 고전압 제어부(417)에 의해 그리드 전압을 변화시킴으로써 감광체(401)에 부여하는 대전량을 바꿀 수 있다. 또한, 현상 바이어스는 고전압 제어부(417)에 의해 현상 장치(404)의 현상 롤러(404a)에 인가된다. 본 실시 형태에서는 DC-500 V의 현상 바이어스를 적용하였다. DC + AC의 현상 바이어스를 사용하는 것도 가능하지만, 그 경우는 DC 성분의 값을 다음에 서술하는 현상 바이어스치로서 생각하면 좋다.

도15는 감광체(401)의 표면 전위 V_o를 -450으로부터 -800 V까지 바꾸었을 때의 「블러싱」을 종축에, 흰 바탕 콘트라스트를 횡축에 취하였을 때의 변화를 나타내는 것이다. 흰 바탕 콘트라스트는 △V_c = V_o - V_d로 나타낸다. V_o는 현상 위치에서의 감광체의 표면 전위, V_d는 현상 롤러(404a)에 인가되는 현상 바이어스의 DC 성분이다. 여기서는 화상 형성을 이하와 같이 하여 행하였다. 폭 150 ㎛, 피치 300 ㎛의 배선 데이터(패턴 정보)를 기초로 하는 토너상을, 유리 에폭시 기재[기판(P)] 상에 전사하였다. 그 후, 160 ℃의 핫플레이트 상에서 10분간 가열하여 토너의 가열 경화(정착)를 행하였다. 「블러싱」의 측정을 위해, 보통지에도 전사 및 정착 을 행하였다. 종이에 전사한 화상에 있어서, 미전사 백지와의 광 반사율의 차를「블러싱 」으로 하여 측정하였다.

그 결과,「블러싱」이 2 ％ 이하이면, 화상 주변의 먼지나 비화상부로의 토너의 부착이 적은 양호한 패턴을 얻을 수 있었다. 또한, 상기한 화상 형성으로 배선 패턴을 얻을 수 있는 유리 에폭시 기판에 대해, 경화된 토너의 표면으로부터 노출되어 있는 구리 입자를 핵으로 하는 무전계 구리 도금 처리를 행하였다. 이렇게 해서, 유리 에폭시 기재 상에 형성된 배선층의 도전성이 확보되었다. 이 후, 도전성이 확보된 배선 패턴의 도통 시험 및 절연 시험을 행한 바 문제는 생기지 않았다.

즉, 흰 바탕 콘트라스트가 +50 V와 -300 V인 경우는「블러싱」이 2 ％를 넘어 있었다. 이러한「블러싱」의 어느 화상 형성을 기초로 하여 배선 패턴을 형성한 유리 에폭시 기판에 대해 무전계 구리 도금 처리를 행하여 도전성을 확보하고, 또한 도전성을 확보한 배선 패턴의 도통 시험 및 절연 시험을 행한 바, 절연성이 불충분하였다. 따라서, 감광체(401)가 양호한 흰 바탕 콘트라스트는 0으로부터 -200 V의 범위라고 말할 수 있다. 보다 바람직한 흰 바탕 콘트라스트는 -50 V로부터 -150 V의 범위이다.

또한, 구리 입자를 첨가하지 않고 제작한 절연 패턴 형성용 토너를 이용하여 마찬가지의 시험을 실시한 바, 토너의 체적 고유 저항율은 7.9 × 10¹⁰Ω㎝이며, 흰 바탕 콘트라스트가 0으로부터 -300 V의 범위에서, 화상 주변의 먼지나 비화상부 의 토너 부착도 적은 양호한 패턴을 얻을 수 있었다. 이러한 결과로부터, 구리 입자를 포함하는 토너는 구리 입자를 포함하지 않는 토너에 비해, 토너의 체적 저항이 저하되는 것 및 토너 표면에 구리 입자의 일부가 노출되어 있는 데 기인하여, 강한 현상 전계 속에서는 전하 주입이 발생하기 쉽다. 전하 주입되어 + 극성이 된 토너는「블러싱」으로 하여 감광체(401)의 비화상부에 부착한다.

감광체(401)의 흰 바탕 콘트라스트를 절대치로 200 V 이하, 보다 바람직하게는 150 V 이하로 하면, 상기한 전하 주입의 레벨이 허용 레벨 내에 억제된다. 이에 의해,「블러싱」을 실용상 문제가 없는 레벨에까지 저감하는 것이 가능해지는 것으로 생각된다. 이 점으로부터,「블러싱」이 적은 양호한 배선 패턴을 얻기 위해서는 현상 전계가 큰 접촉 1 성분 방식보다도 2 성분 현상 방식쪽이 우수하다고 생각된다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 화상 형성 장치(40)에 따르면, 배선 기판을 구성하는 도체층의 도금 기초층을 금속 입자 함유 토너에 의한 정전 잠상의 현상, 토너상의 전사 등에 의해 기판 상에 형성하는 데 있어서,「블러싱」이 적으면서 선명한 회로 패턴을 형성할 수 있다. 이에 의해, 배선층의 쇼트 등의 문제점이 억제되므로, 신뢰성이 우수한 배선 기판을 수율 좋게 제작하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 화상 형성 장치에 대해, 도16을 참조하여 설명한다. 도16은 제5 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(50)의 개략 구성을 도시하는 정면도이다. 도17은 도16에 도시한 화상 형성 장치(50)의 제어계의 구성을 도시하는 블록도이다. 이러한 도면에 도시한 제5 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(50)는, 상술한 제4 실시 형태와 같이 전자 사진 방식을 적용한 것이며, 예를 들어 전자 회로의 제조 장치로서 이용된다. 전자 회로의 제조 장치는, 배선 기판에 있어서의 도체층의 도금 기초층의 형성, 도체층을 피복하는 절연층의 형성 등에 적용되는 것이다. 도체층은 전자 회로용의 기판 상에 1층 또는 다층 구조의 배선 패턴으로서 형성된다.

제5 실시 형태에 의한 화상 형성 장치(50)는, 전체의 제어를 담당하는 CPU(520), 제어 프로그램이 기억되어 있는 ROM(521), 데이터 기억용의 RAM(522), 사용자와의 인터페이스를 행하는 조작부(527)를 포함한다. CPU(520)는 조작부(527)를 통해 사용자로부터 입력되는 각종 지시에 따라서, 화상 형성 장치(50)의 각부를 종합적으로 제어한다. 화상 형성 장치(50)는, 또한 외부로부터 공급되는 화상 데이터에 따라서 노광 장치(503)의 반도체 레이저 발진기(도시하지 않음)를 구동하는 레이저 드라이버(523), 노광 장치(503)의 폴리건 모터(도시하지 않음)를 구동하는 폴리건 모터 드라이버(524), 전사재 반송 유닛(507)을 구동하여 기판(P)의 반송을 제어하는 반송 구동부(525), 대전 장치(502), 현상 장치(504A, 504B) 및 전사 장치(508)를 이용하여 대전, 현상, 전사의 각 프로세스를 제어하는 프로세스제어부(526) 등을 포함한다.

도18은 화상 형성 장치(50)의 기본적 동작의 일예를 도시하는 흐름도이다. 이하에, 도18을 참조하여 화상 형성 장치(50)의 동작을 설명한다. 감광체(501)는 도면 중 화살표 A 방향으로 회전하고, 대전 장치(502)에 의해 균일하게 마이너스 대전된다(ST1). 기판(P)은 위치 맞춤용의 구멍을 갖는다. 이 기판(P)의 구멍을 위치 맞춤 핀(509)에 통과시킴으로써, 기판(P)은 위치 맞춤된 상태에서 전사재 반송 유닛(507)에 장착된다(ST2).

기판(P)은 직사각형의 형상을 갖고, 4 모서리에 구멍이 마련되어 있다. 전사재 반송 유닛(507)에는 4개의 위치 맞춤 핀(509)이 마련되어 있다. 도면 중, 핀(509)과 그 속에 위치하는 핀(도시하지 않음)과의 간격은 핀이 감광체(501)에 닿지 않도록, 감광체(501)의 현상시 주주사 방향(길이 방향)의 폭보다 널리 설정되어 있다. 이러한 위치 맞춤 핀(509)에 의해, 기판(P)의 전사재 반송 유닛(507)에 있어서의 위치가 결정된다.

감광체(501)가 회전 구동되는 전단계에 있어서, 전사재 반송 유닛(507)은 장치의 우단부의 초기 위치에 배치된다. 조작부(527)로부터의 인쇄 개시 신호에 따라서 감광체(501)의 구동을 개시하고 나서 소정 시간 후에, 반송 구동부(525)에 의해 전사재 반송 유닛(507)은 화살표 B 방향으로 가속하여 일정 속도로 이동한다(ST3).

전사재 반송 유닛(507)은 기준 마커(510)를 구비하고 있다. 기준 마커(510)는 장치 본체측에 설치된 기준 마커 검지부(511)에서 통과가 검지된다(ST4에서 YES). CPU(520)는 기준 마커(510)의 통과를 검지한 시간을 기준으로 하여, 노광 장치(503)에 의해 노광을 개시한다(ST5). 노광 장치(503)는 화상 데이터를 기초로 하여 레이저광에 의해 감광체(501)를 노광 주사하고, 감광체(501)의 표면에 회로 패턴(배선 패턴이나 절연층 패턴)에 대응하는 정전 잠상을 형성한다. 화상 데이터는 예를 들어 CAD에 의해 작성된 데이터이다.

기준 마커(510)는 전사재 반송 유닛(507)의 상부에 배치되어 있어도 좋다. 그 경우, 기준 마커 검지부(511)는 전사재 반송 유닛(507)의 상부에 배치된 기준 마커(510)를 검지하도록 설치된다. 또한, 기준 마커(510)는 전사재 반송 유닛(507) 상에 배치된 기판(P)에 설치해도 좋다. 기준 마커 검지부(511)는 기판(P)에 설치된 기준 마커를 검지하는 데 한정되지 않으며, 기판(P)의 표면에 형성된 화상을 기준 마커로서 검지하는 것이어도 좋다.

현상 장치(504A, 504B)는 마이너스 전위에 대전한 토너에 의해 감광체(501) 상의 정전 잠상을 반전 현상하여 토너상을 형성한다(ST6). 현상 장치(504A, 504B)는 후술하는 바와 같이, 서로 다른 회로 패턴에 대응하는 토너상을 감광체(501) 상에 형성한다. 감광체(501) 상의 토너상은 기판(P)으로의 전사 위치까지 회전한다. 토너상은 전사 장치(508)에 의해 기판(P)의 이면(도면 중 하측)에 부여된 플러스의 바이어스 전압에 의해 기판(P) 상에 정전 전사된다(ST7).

전사재 반송 유닛(507)에 장착된 기판(P)은 감광체(501)의 주속과 등속으로 이동한다. 감광체(501)로부터 기판(P)에 전사된 토너상 중, 전사 나머지로서 감광체(501) 상에 잔류된 토너는 클리닝 블레이드(505)에 의해 긁어 내어진다. 클리닝 블레이드(505)는 예를 들어 우레탄 고무로 이루어지고, 판금(506)으로 지지되어 있다. 판금(506)은 도시하지 않은 스프링에 의해 감광체(501)에 소정의 하중으로 압접되어 있다. 잔류 토너가 긁어 내어진 감광체(501)는 다시 대전 장치(502)에 의해 대전되고, 계속적으로 감광체(501) 상에 토너상을 형성 가능한 구성으로 되어 있다.

본 실시 형태에서는 전사재 반송 유닛(507)으로의 기판(P)의 위치 결정에 핀(9)을 사용하였지만, 코너 맞춤의 그립 등, 다른 위치 결정 수단을 사용할 수도 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 기준 마커(510)를 전사재 반송 유닛(507)에 장비하였지만, 기판(P)에 마크를 인쇄해도 마찬가지의 위치 정밀도를 얻을 수 있다.

전사가 완료된 기판(P)은, 전사재 반송 유닛(507)과 같이 장치의 좌단부로 이동하여 감속 및 정지하고, 또한 감광체(501)도 정지한다(ST8). 그리고, 기판(P)은 수동으로 전사재 반송 유닛(507)으로부터 제거된다. 그 후, 예를 들어 160 ℃의 핫플레이트 상에서 10분간 가열하여 토너의 가열 경화(정착)를 행한다(ST9). 또, 토너상의 전사에는 정전 전사로 한정되지 않고, 점착 전사나 압력 전사 등의 다른 공지의 전사 방식을 채용할 수 있다. 토너상은 일단 중간체에 전사한 후, 중간체로부터 기판 상에 전사하도록 해도 좋다.

본 실시 형태의 화상 형성 장치(50)는, 금속 입자 함유 토너로 감광체(501)의 정전 잠상을 현상하는 현상 장치(504A)와, 절연 패턴 형성용 토너로 감광체(501)의 정전 잠상을 현상하는 현상 장치(504B)를 갖고 있다. 이들 현상 장치(504A, 504B)는, 각각 인쇄하고 싶은 패턴에 의해, 감광체(501)로의 접촉 및 이격이 가능하게 되어 있다. 배선 패턴(후에 도금되어 도체층이 됨)을 형성하는 경우는, 현상 장치(504A)를 감광체(501)에 접촉시킨다. 절연 패턴을 형성하는 경우는, 현상 장치(504B)를 감광체(501)에 접촉시킨다.

도19는 도16에 도시한 화상 형성 장치(50)를 이용하여 제작된 단층의 배선층을 갖는 배선 기판(60)의 주요부 구성을 도시하는 단면도이다. 배선 기판(60)은 기판(61)(P)과, 기판(61) 상에 선택적으로 형성된 비도전성의 금속 함유 수지층(62)과, 이 금속 함유 수지층(62) 상에 형성된 도체 금속층(63)과, 기판(61) 상에 선택적으로 형성된 수지층(절연층)(54)을 구비하고 있다. 이 배선 기판(60)의 형성 공정의 일예를 이하에 서술한다.

우선, 현상 장치(504A)를 이용하여 감광체(501) 상에 금속 함유 수지 입자의 가시상(배선 패턴)을 형성하고, 이 가시상(토너상)을 전사 장치(508)에 의해 기판(P) 상에 정전 전사한다. 이어서, 기판(P) 상에 전사된 금속 함유 수지 입자를 가열 용융하고, 그 후에 경화시켜 금속 함유 수지 입자가 일체화된 금속 함유 수지층(62)을 형성한다. 이 금속 함유 수지층(62)은 도전성을 갖지 않기 때문에, 무전해 도금 처리를 실시하여 도체 금속층(63)을 형성한다. 도체 금속층(63)은 금속 함유 수지층(62)의 표면에 노출시킨 금속 입자를 핵으로서 Cu 등의ㆍ금속을 선택적으로 석출시킴으로써 형성된다. 이와 같이 하여, 양호한 도전성을 갖는 배선 패턴을 형성할 수 있다.

다음에, 현상 장치(504B)를 이용하여 감광체(501) 상에 수지 입자의 가시상(절연 패턴)을 형성하고, 이 가시상(토너상)을 전사 장치(508)에 의해 기판(P)에 정전 전사한다. 이어서, 전사된 수지 입자를 가열 용융하고, 그 후에 경화시켜 수지 입자가 일체화된 수지층(64)을 형성한다. 이와 같이 하여, 기판(P) 상에 양호한 절연 패턴을 형성할 수 있다. 이 때, 화상 형성 장치(50)는 기판(P)의 위치 결정 수단 및 위치 검지 수단을 갖고 있기 때문에, 도체 금속층(63)과 수지층(64)과의 위치 맞춤 정밀도, 즉 전자 회로의 형상 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.

상기한 배선 패턴의 형성 공정과 절연 패턴의 형성 공정을 교대로 행함으로써, 복수층의 배선층을 갖는 다층 배선 기판을 제작할 수 있다. 도20은 이와 같이 하여 제작되는 다층 배선 기판(70)의 주요부 구성을 도시하고 있다. 도20에 도시된 다층 배선 기판(70)은 기판(71)(P)과, 기판(71) 상에 선택적으로 형성된 비도전성의 금속 함유 수지층(72)과, 금속 함유 수지층(72) 상에 형성된 배선 패턴(73)과, 기판(71) 및 배선 패턴(73) 상에 선택적으로 형성된 절연 패턴(74)과, 배선 패턴(73)과 절연 패턴(74)으로 형성한 오목부에서 충전된 비아(75)를 갖는다.

또한, 다층 배선 기판(70)은 절연 패턴(74) 및 비아(75) 상에 선택적으로 형성된 금속 함유 수지층(76)과, 금속 함유 수지층(76) 및 비아(75) 상에 형성된 배선 패턴(77)과, 절연 패턴(74) 및 배선 패턴(77) 상에 선택적으로 형성된 절연 패턴(78)과, 배선 패턴(77)과 절연 패턴(78)으로 형성한 오목부에서 충전된 비아(79)를 갖고 있다. 절연 패턴(74, 78)은 절연 수지에 의해 형성되어 있다. 또, 상기한 각 구성을 더 적층하고, 제3층 및 제4층 등을 형성하는 것도 가능하다.

본 실시 형태에서는 현상 장치(504A, 504B)를 감광체(501)의 주위 방향에 따라서 2단으로 배치한 구조를 도시하였지만, 현상 장치(504A, 504B)의 수나 배치는 이에 한정되는 것은 아니다. 현상 장치는 감광체에 대해 1개만을 장착 가능하게 하고, 인쇄하고 싶은 토너에 의해 수동 혹은 자동으로 현상 장치를 바꿔 끼우는 구성이라도 전혀 문제는 없다. 또한, 본 실시 형태의 변형예로서 전사재 반송 유닛(507)의 이동 방향 B의 하류측에 다른 감광체 및 현상 장치를 배치한, 소위 탠덤 구조의 화상 형성 장치를 들 수 있다.

도21은 본 발명의 제6 실시 형태로서 탠덤 배치를 적용한 화상 형성 장치(80)의 구성을 도시하는 정면도이다. 전술한 제5 실시 형태와 동일 부분에 동일 부호를 부여하여, 그 설명을 일부 생략한다. 화상 형성 장치(80)는 제1 화상 형성 유닛(81)과 제2 화상 형성 유닛(82)을 구비하고 있다.

제1 화상 형성 유닛(81)은 제1 감광체(501A)와, 제1 대전 장치(502A)와, 제1 노광 장치(503A)와, 금속 입자 함유 토너에 의해 제1 감광체(501A) 상의 정전 잠상을 현상하는 제1 현상 장치(504A)와, 제1 감광체(501A) 상의 토너상을 기판(P)에 전사하는 제1 전사 장치(508A)를 갖고, 또한 검지부(511)를 구비하고 있다. 제2 화상 형성 유닛(82)은 제2 감광체(501B)와, 제2 대전 장치(502B)와, 제2 노광 장치(503B)와, 절연 패턴 형성용 토너에 의해 제2 감광체(501B) 상의 정전 잠상을 현상하는 제2 현상 장치(504B)와, 제2 감광체(501B) 상의 토너상을 기판(P)에 전사하는 제2 전사 장치(508B)를 갖고 있다.

반송 구동부(525)는 CPU(520)의 제어 하에서, 제1 화상 형성 유닛(81)에 의해 금속 입자 함유 토너가 기판(P)에 전사된 후, 기판(P)을 제2 감광체(501B)와 제2 전사 장치(508B) 사이를 이동하도록 반송한다. 이 때, 제2 화상 형성 유닛(82)으로서는 화상 형성을 행하지 않는다. 기판(P) 상에 전사된 금속 함유 수지 입자를 가열 용융한 후에 경화시키고, 금속 함유 수지 입자가 일체화된 금속 함유 수지층을 형성한다. 이 금속 함유 수지층은 도전성을 갖지 않기 때문에, 금속 함유 수지층에 Cu의 무전해 도금을 실시하고, 금속 함유 수지층 상에 노출되는 금속 입자를 핵으로서 Cu를 선택적으로 석출시킨다. 이와 같이 하여, 양호한 도전성을 갖는 배선 패턴을 얻을 수 있다.

다음에, 절연 패턴을 형성하기 위해, 기판(P)을 전사재 반송 유닛(507)에 장착한다. 제2 화상 형성 유닛(82)에 의해, 기판(P) 상의 배선 패턴 상에 거듭 절연 패턴을 전사한다. 이 때, 제1 화상 형성 유닛(81)으로서는 화상 형성을 행하지 않는다. CPU(520)는 검지부(511)가 기준 마커(510)의 통과를 검지하였을 때를 기준으로서, 제2 노광 장치(503B)에 제2 감광체(501B)의 노광을 개시시킨다. 그 후, 제2 현상 장치(504B)에 의해 제2 감광체(501B) 상에 수지 입자로 이루어지는 절연 패턴을 형성한다. 계속해서, 제2 전사 장치(508B)에 의해 기판(P)에 절연 패턴의 토너상을 정전 전사하고, 전술한 바와 같이 가열한다. 이와 같이 하여, 도19에 도시한 회로 패턴이 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 전사재 반송 유닛(507)에 대해 위치 결정된 기판(P)이 장착되어 있는 동시에, 전사재 반송 유닛(507)의 기준 마커(510)의 통과를 검지하였을 때를 기준으로 하여, 감광체(501A, 501B)로의 노광이 개시되므로, 배선층과 절연층을 위치 정밀도 좋게 형성할 수 있다. 이들 배선층이나 절연층을 복수 적층하여 형성하는 경우도 마찬가지다. 실제로, 도16 및 도21에 도시한 화상 형성 장치를 사용하여 배선 패턴 및 절연 패턴의 형성을 행한 바, 노광 장치(503)의 주주사 방향 및 부주사 방향과 함께, 패턴의 어긋남을 최대로도 200 ㎛ 이내로 수납할 수 있었다. 또한, 절연 패턴의 형상이나 배선 층간의 결합부(비아)의 형상을 연구함으로써, 실용상 문제가 없는 배선 기판을 얻는 것이 가능하였다.

또, 본 발명은 상기한 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형되는 것이 가능하다. 또한, 각 실시 형태는 가능한 한 적절하게 조합하여 실시할 수 있고, 그 경우에는 조합한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에는 여러 가지 단계의 발명이 포함되어 있고, 이렇게 개시되는 복수의 구성 요건에 있어서의 적당한 편성에 의해 여러 가지의 발명이 추출될 수 있다. 또한, 본 발명이 적용되는 전자 회로는, 예를 들어 단층 구조 혹은 다층 구조의 배선 기판, 각종 전자 소자나 전자 부품 등, 도체층이나 절연층 등을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면, 전자 회로를 구성하는 각층의 형상 불량을 억제하는 것을 가능하게 한 화상 형성 장치 및 전자 회로의 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 전자 사진 방식을 적용하여 도체층 상에 절연층이나 반도체층 등의 회로 구성층을 형성하는 데 있어서, 원하는 패턴을 갖는 회로 구성층을 양호하면서 확실하게 형성하는 것을 가능하게 한 화상 형성 장치 및 전자 회로의 제조 방법을 제공할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따르면, 전자 사진 방식을 적용하여 기판 상에 도체 패턴을 형성하는 데 있어서, 토너가 정전 잠상이 없는 부분에 부착되는 현상(블러싱)을 억제하고, 선명한 도체 패턴을 재현성 좋게 형성하는 것을 가능하게 한 화상 형성 장치 및 전자 회로의 제조 방법을 제공할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따르면, 전자 사진 방식을 적용하여 기판 상에 회로 구성층을 형성하는 데 있어서, 회로 구성층의 위치 정밀도를 높이는 것을 가능하게 한 화상 형성 장치 및 전자 회로의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims

기판 상에 금속 입자를 함유하는 토너를 이용하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치이며,

감광체와,

상기 감광체를 대전시키는 대전부와,

상기 대전부에서 대전된 상기 감광체를 화상 정보를 기초로 하여 노광하는 노광부와,

상기 노광부에서 노광된 상기 감광체를 상기 토너로 현상하는 현상부와,

상기 현상부에서 상기 감광체를 현상할 때, 상기 감광체의 흰 바탕 콘트라스트의 절대치를 200 V 이하로 제어하는 제어부와,

상기 현상부에서 상기 감광체 상에 형성된 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 전사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 흰 바탕 콘트라스트의 절대치를 150 V 이하로 제어하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 현상부에서 현상할 때 상기 감광체의 표면 전위를 V_o, 상기 현상부에 인가되는 현상 바이어스의 DC 성분을 V_d로 하였을 때, V_o - V_d에서 나타내는 상기 흰 바탕 콘트라스트를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
기판 상에 금속 입자를 함유하는 토너를 이용하여 전자 회로를 제조하는 방법이며,

감광체를 대전시키는 공정과,

상기 대전부에서 대전된 상기 감광체를 화상 정보를 기초로 하여 노광하고, 상기 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 공정과,

상기 감광체의 흰 바탕 콘트라스트의 절대치를 200 V 이하로 제어하면서, 상기 감광체 상의 상기 정전 잠상을 상기 토너로 현상하고, 상기 감광체 상에 토너상을 형성하는 공정과,

상기 감광체 상의 상기 토너상을 상기 기판 상에 전사하는 공정과,

상기 기판 상에 전사된 상기 토너상을 정착시키는 공정과,

상기 정착된 토너상에 그 표면에 노출되는 상기 금속 입자를 핵으로서 무전계 도금을 실시하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 회로의 제조 방법.