(57)【要約】【課題】レジストパターンとして利用されるトナー画像を対象物上に高精度に形成する。【解決手段】パターン形成システムの画像形成装置１では、エッチング耐性を有する湿式トナーにより感光ドラム３１の外周面上に形成されたトナー画像を、感光ドラム３１と対象物９の被転写面９１との間に転写電圧を作用させて行う静電転写により対象物９に転写し、転写されたトナー画像を対象物９上に定着させることによりレジストパターンが形成される。これにより、転写時にトナー画像が乱れたり崩れることを確実に防止することができ、レジストパターンとして利用されるトナー画像を対象物９上に高精度に形成することができる。また、レジストパターンの形成に係るコストを低減することができるとともにレジストパターンの形成に要する時間を短縮することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状またはフィルム状の対象物上にトナー画像を形成する画像形成装置であって、
エッチング耐性を有する湿式トナーによる転写前のトナー画像が外周面上に形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動するトナー画像保持部と、
板状またはフィルム状の絶縁性基材および前記絶縁性基材の一の主面に形成された比抵抗が１０３Ω・ｃｍ以下の導電層を有する対象物を保持し、前記導電層の被転写面を所定の転写位置において前記外周面に最も接近させつつ、前記対象物を前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の前記部位の進行方向と同じ方向であって前記被転写面に沿う移動方向に移動する移動機構と、
前記転写位置において前記環状部材と前記対象物の前記被転写面との間に所定の転写電圧を作用させて前記トナー画像を前記対象物に転写するトナー画像転写部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記トナー画像転写部が、
前記循環移動の前記転写位置よりも手前において前記トナー画像上から前記環状部材の前記外周面に前記湿式トナーの帯電極性と同じ極性の第１電位を付与する第１電位付与部と、
前記被転写面に接地電位に実質的に等しい第２電位を付与することにより、前記転写位置において前記環状部材と前記被転写面との間に前記転写電圧を作用させる第２電位付与部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記第２電位の絶対値が、前記第１電位の絶対値の５％以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記第２電位が接地電位であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記湿式トナーの粒径が２μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記湿式トナーの主成分が酢酸ビニルであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記環状部材の前記外周面に静電潜像を形成する潜像形成部と、
前記湿式トナーにより前記静電潜像を現像して前記トナー画像を形成する現像部と、
をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記対象物が、可撓性を有するフレキシブル基板であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置であって、
前記移動機構による前記対象物の前記移動方向において前記転写位置よりも下流側に配置され、前記トナー画像を前記被転写面に定着させる定着部をさらに備え、
前記移動機構が、
前記トナー画像が転写される前のロール状の前記対象物を保持するとともに前記対象物を前記転写位置へと供給する対象物供給部と、
前記移動機構による前記対象物の前記移動方向において前記定着部よりも下流側に配置され、前記トナー画像が定着された前記対象物を巻き取って回収する対象物回収部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
対象物上に配線パターンを形成するパターン形成システムであって、
請求項９に記載の画像形成装置と、
前記対象物の前記移動方向において前記画像形成装置の前記定着部と前記対象物回収部との間に配置され、前記導電層の前記トナー画像から露出している部位にエッチングを施すエッチング装置と、
を備えることを特徴とするパターン形成システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のパターン形成システムであって、
前記対象物の前記移動方向において前記エッチング装置と前記対象物回収部との間に配置され、前記トナー画像を前記対象物上から除去する画像除去装置をさらに備えることを特徴とするパターン形成システム。
【請求項１２】
板状またはフィルム状の対象物上にトナー画像を形成する画像形成方法であって、
ａ）外周面に沿って循環移動する円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材の前記外周面上にエッチング耐性を有する湿式トナーによる転写前のトナー画像を形成する工程と、
ｂ）板状またはフィルム状の絶縁性基材および前記絶縁性基材の一の主面に形成された比抵抗が１０３Ω・ｃｍ以下の導電層を有する対象物を保持し、前記導電層の被転写面を所定の転写位置において前記外周面に最も接近させつつ、前記対象物を前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の前記部位の進行方向と同じ方向であって前記被転写面に沿う移動方向に移動する工程と、
ｃ）前記ｂ）工程と並行して、前記転写位置において前記環状部材と前記対象物の前記被転写面との間に所定の転写電圧を作用させて前記トナー画像を前記対象物に転写する工程と、
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像形成方法であって、
前記ｃ）工程が、
ｄ）前記循環移動の前記転写位置よりも手前において前記トナー画像上から前記環状部材の前記外周面に前記湿式トナーの帯電極性と同じ極性の第１電位を付与する工程と、
ｅ）前記ｄ）工程と並行して、前記被転写面に接地電位に実質的に等しい第２電位を付与することにより、前記転写位置において前記環状部材と前記被転写面との間に前記転写電圧を作用させる工程と、
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成方法であって、
前記第２電位の絶対値が、前記第１電位の絶対値の５％以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像形成方法であって、
前記第２電位が接地電位であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１６】
請求項１２ないし１５のいずれかに記載の画像形成方法であって、
前記湿式トナーの粒径が２μｍ以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１７】
請求項１２ないし１６のいずれかに記載の画像形成方法であって、
前記湿式トナーの主成分が酢酸ビニルであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１８】
対象物上に配線パターンを形成するパターン形成方法であって、
請求項１２ないし１７のいずれかに記載の画像形成方法の前記ａ）工程ないし前記ｃ）工程と、
ｆ）前記ｃ）工程よりも後に、前記被転写面に転写された前記トナー画像を定着させる工程と、
ｇ）前記ｆ）工程よりも後に、前記導電層の前記トナー画像から露出している部位にエッチングを施す工程と、
を備えることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のパターン形成方法であって、
ｈ）前記ｇ）工程よりも後に、前記トナー画像を前記対象物上から除去する工程をさらに備えることを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状またはフィルム状の対象物上にトナー画像を形成する技術に関し、また、当該トナー画像を利用して対象物上に配線パターンを形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント基板等の対象物に配線パターンを形成する方法として、サブトラクティブ法やセミアディティブ法、フルアディティブ法等が用いられており、サブトラクティブ法では、他の２つの方法に比べて低コストにて迅速に配線パターンを形成することができる。
【０００３】
フォトレジスト技術を利用したサブトラクティブ法の１つであるプロキシミティ露光方式では、絶縁性の基材上に銅箔（Ｃｕ）が接合された対象物に対し、感光性およびエッチング耐性を有するレジスト膜が銅箔上に形成され、配線パターンに対応する透光部または遮光部を有するガラスマスクやフィルムマスクを介してレジスト膜が露光される。続いて、レジスト膜が現像されることにより、レジスト膜の配線パターンに対応する部位以外が除去され、配線パターンに対応するレジスト膜のパターン（すなわち、レジストパターン）が銅箔上に形成される。そして、対象物に対してエッチング液が付与されることにより、銅箔のレジスト膜から露出している部位が除去された後、レジストパターンが除去されることにより、銅により形成された配線パターンの形成が終了する。
【０００４】
また、スクリーン印刷技術を利用したサブトラクティブ法では、上述のガラスマスク等を介したレジスト膜の露光に代えて、配線パターンに対応する版を用いてレジストパターンが銅箔上に印刷される。
【０００５】
一方、マスク等を使用せずにレジスト膜上にパターンを描画する方法として、空間変調された光ビームをレジスト膜上で走査することによりパターンを直接描画する方式（以下、「直描方式」という。）が知られている。
【０００６】
また、特許文献１では、電子写真法によりレジストパターンに対応する静電潜像を感光体ドラム上に形成し、当該静電潜像を熱溶融トナーにより現像してトナー画像を形成した後、加熱により溶融状態とされたトナー画像を被加工部材に圧接する熱溶融転写により、プリント基板となる被加工部材の銅箔上にトナー画像をレジストパターンとして転写する技術が開示されている。特許文献１では、粒径７μｍ〜１５μｍの乾式の熱溶融トナーが利用されているが、粒径１μｍ〜２μｍの湿式の熱溶融トナーも利用可能とされている。
【特許文献１】特開平７−２７３４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のガラスマスクや版等を利用するパターン描画では、配線パターンに対応するマスク等を予め製造しておく必要があり、その上、このようなマスク等を所定の環境下において保管する必要があるため、マスク等の製造および保管に係るコストが必要となる。さらに、配線パターンが変更されると新たなマスク等が必要となるため、多品種少量生産には適していない。また、これらの方法では、銅箔上に形成されるレジスト膜の薄膜化に限界があるため、エッチングにより形成される配線パターンの高精細化に限界がある。
【０００８】
一方、直描方式では、パターンを微小なドット（画素）の集合として表現してドット単位でパターンを描画するラスタ方式が一般的であり、配線パターンの高精細化に対応するためには、描画装置の分解能を上げる（すなわち、ドットの面積を小さくする）必要がある。このため、高精細なパターンを描画する際には、描画するドット数が増加して描画に要する時間が増大してしまう。また、銅箔上にレジスト膜を形成する点では、マスク等を利用するパターン描画と同様であるため、上記と同様に配線パターンの高精細化に限界がある。さらには、レジスト膜に対して光ビームを照射する光源として大出力の高価な光源が必要とされ、描画に要するコストが増大してしまう。
【０００９】
これに対し、特許文献１のレジストパターンの形成では、静電潜像を現像することにより形成された熱溶融トナーのトナー画像を被加工部材に転写することにより、マスク等を利用することなく、また、レジスト膜を被加工部材の全面に亘って形成することなくレジストパターンが被加工部材上に形成され、さらに、粒径が小さい湿式の熱溶融トナーを利用することにより、高精細なレジストパターンが迅速に形成される。
【００１０】
しかしながら、特許文献１のレジストパターンの形成では、トナー画像が熱溶融状態にされた上で被加工部材に圧接されるため、溶融や圧接によりトナー画像が崩れてしまう恐れがあり、レジストパターンの高精細化に限界がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、レジストパターンとして利用されるトナー画像を対象物上に高精度に形成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、板状またはフィルム状の対象物上にトナー画像を形成する画像形成装置であって、エッチング耐性を有する湿式トナーによる転写前のトナー画像が外周面上に形成される円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材を前記外周面に沿って循環移動するトナー画像保持部と、板状またはフィルム状の絶縁性基材および前記絶縁性基材の一の主面に形成された比抵抗が１０３Ω・ｃｍ以下の導電層を有する対象物を保持し、前記導電層の被転写面を所定の転写位置において前記外周面に最も接近させつつ、前記対象物を前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の前記部位の進行方向と同じ方向であって前記被転写面に沿う移動方向に移動する移動機構と、前記転写位置において前記環状部材と前記対象物の前記被転写面との間に所定の転写電圧を作用させて前記トナー画像を前記対象物に転写するトナー画像転写部とを備える。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記トナー画像転写部が、前記循環移動の前記転写位置よりも手前において前記トナー画像上から前記環状部材の前記外周面に前記湿式トナーの帯電極性と同じ極性の第１電位を付与する第１電位付与部と、前記被転写面に接地電位に実質的に等しい第２電位を付与することにより、前記転写位置において前記環状部材と前記被転写面との間に前記転写電圧を作用させる第２電位付与部とを備える。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記第２電位の絶対値が、前記第１電位の絶対値の５％以下である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置であって、前記第２電位が接地電位である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記湿式トナーの粒径が２μｍ以下である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記湿式トナーの主成分が酢酸ビニルである。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記環状部材の前記外周面に静電潜像を形成する潜像形成部と、前記湿式トナーにより前記静電潜像を現像して前記トナー画像を形成する現像部とをさらに備える。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記対象物が、可撓性を有するフレキシブル基板である。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成装置であって、前記移動機構による前記対象物の前記移動方向において前記転写位置よりも下流側に配置され、前記トナー画像を前記被転写面に定着させる定着部をさらに備え、前記移動機構が、前記トナー画像が転写される前のロール状の前記対象物を保持するとともに前記対象物を前記転写位置へと供給する対象物供給部と、前記移動機構による前記対象物の前記移動方向において前記定着部よりも下流側に配置され、前記トナー画像が定着された前記対象物を巻き取って回収する対象物回収部とを備える。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、対象物上に配線パターンを形成するパターン形成システムであって、請求項９に記載の画像形成装置と、前記対象物の前記移動方向において前記画像形成装置の前記定着部と前記対象物回収部との間に配置され、前記導電層の前記トナー画像から露出している部位にエッチングを施すエッチング装置とを備える。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のパターン形成システムであって、前記対象物の前記移動方向において前記エッチング装置と前記対象物回収部との間に配置され、前記トナー画像を前記対象物上から除去する画像除去装置をさらに備える。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、板状またはフィルム状の対象物上にトナー画像を形成する画像形成方法であって、ａ）外周面に沿って循環移動する円筒ドラム状または平ベルト状の環状部材の前記外周面上にエッチング耐性を有する湿式トナーによる転写前のトナー画像を形成する工程と、ｂ）板状またはフィルム状の絶縁性基材および前記絶縁性基材の一の主面に形成された比抵抗が１０３Ω・ｃｍ以下の導電層を有する対象物を保持し、前記導電層の被転写面を所定の転写位置において前記外周面に最も接近させつつ、前記対象物を前記転写位置における前記環状部材の部位と同じ速度にて前記環状部材の前記部位の進行方向と同じ方向であって前記被転写面に沿う移動方向に移動する工程と、ｃ）前記ｂ）工程と並行して、前記転写位置において前記環状部材と前記対象物の前記被転写面との間に所定の転写電圧を作用させて前記トナー画像を前記対象物に転写する工程とを備える。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成方法であって、前記ｃ）工程が、ｄ）前記循環移動の前記転写位置よりも手前において前記トナー画像上から前記環状部材の前記外周面に前記湿式トナーの帯電極性と同じ極性の第１電位を付与する工程と、ｅ）前記ｄ）工程と並行して、前記被転写面に接地電位に実質的に等しい第２電位を付与することにより、前記転写位置において前記環状部材と前記被転写面との間に前記転写電圧を作用させる工程とを備える。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の画像形成方法であって、前記第２電位の絶対値が、前記第１電位の絶対値の５％以下である。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の画像形成方法であって、前記第２電位が接地電位である。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、請求項１２ないし１５のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記湿式トナーの粒径が２μｍ以下である。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、請求項１２ないし１６のいずれかに記載の画像形成方法であって、前記湿式トナーの主成分が酢酸ビニルである。
【００２９】
請求項１８に記載の発明は、対象物上に配線パターンを形成するパターン形成方法であって、請求項１２ないし１７のいずれかに記載の画像形成方法の前記ａ）工程ないし前記ｃ）工程と、ｆ）前記ｃ）工程よりも後に、前記被転写面に転写された前記トナー画像を定着させる工程と、ｇ）前記ｆ）工程よりも後に、前記導電層の前記トナー画像から露出している部位にエッチングを施す工程とを備える。
【００３０】
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載のパターン形成方法であって、ｈ）前記ｇ）工程よりも後に、前記トナー画像を前記対象物上から除去する工程をさらに備える。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、トナー画像を対象物上に高精度に形成することができる。請求項２ないし４、並びに、請求項１３ないし１５の発明では、導電性の被転写面に対するトナー画像の転写を安定して行うことができる。請求項９の発明では、複数の回路基板となる対象物に対するレジストパターンの形成を迅速に行うことができる。
【００３２】
請求項１０および１１、並びに、請求項１８および１９の発明では、配線パターンを迅速かつ高精度に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るパターン形成システム１００の構成を示す図である。パターン形成システム１００は、フィルム状の対象物９上に配線パターンを形成する装置である。対象物９は、可撓性を有するフレキシブル基板（すなわち、フィルム基板）であり、フィルム状の絶縁性基材、および、絶縁性基材の一の主面全体に形成された比抵抗が１０−６Ω・ｃｍ以上１０３Ω・ｃｍ以下の導電層（本実施の形態では、銅箔（Ｃｕ））を備える。パターン形成システム１００では、対象物９上に銅による配線パターンを形成することにより、複数のフレキシブル回路基板が連続したシート状部材である回路基板シートが形成される。
【００３４】
図１に示すように、パターン形成システム１００は、対象物９の導電層の表面上にトナー画像を転写（すなわち、形成）し、当該トナー画像を導電層上に定着させてレジストパターンとする画像形成装置１、導電層のレジストパターンから露出している部位（すなわち、トナー画像により被覆されていない部位）にエッチング液を付与することによりエッチングを施して当該部位を絶縁性基材上から除去するエッチング装置６１、エッチングが終了した対象物９を洗浄する第１洗浄装置６２、対象物９上からレジストパターン（すなわち、トナー画像）を剥離して除去する画像除去装置６３、および、レジストパターンが除去された対象物９を洗浄する第２洗浄装置６４を備える。以下の説明では、画像形成装置１によりトナー画像が転写される対象物９の導電層の表面９１を「被転写面９１」という。
【００３５】
図２は、画像形成装置１を拡大して示す図である。図２に示すように、画像形成装置１は、絶縁性基材９３および導電層９４を有する対象物９を保持するとともに被転写面９１に沿う移動方向である（＋Ｙ）方向に移動する移動機構２、電子写真法にて感光ドラム３１上にトナー画像を形成するプロセスユニット３、当該トナー画像上から感光ドラム３１の外周面に所定の電位を付与する第１電位付与部４、および、対象物９に接触して被転写面９１に所定の電位を付与する第２電位付与部５を備える。以下の説明では、第１電位付与部４により感光ドラム３１に付与される電位を「第１電位」といい、第２電位付与部５により被転写面９１に付与される電位を「第２電位」という。
【００３６】
プロセスユニット３は、減速機を介してモータ（図示省略）に接続される直径２５０ｍｍの感光ドラム３１を備え、感光ドラム３１は、図２中のＸ方向に平行な回転軸３１０を中心として図２中における時計回りに回転可能とされる。感光ドラム３１は、アルミニウム等の金属により形成されるとともに回転軸３１０を中心とするドラム本体３１１を有し、ドラム本体３１１は電気的に接地される。
【００３７】
ドラム本体３１１の外周面には、例えば、フタロシアニン顔料を有する単層型有機感光体（以下、単に「感光体３１２」という。）が一様に塗布される（または、蒸着される）。なお、感光ドラム３１の直径は２５０ｍｍには限定されないが、好ましくは２００ｍｍ以上４００ｍｍ以下とされる。また、感光体３１２は、フタロシアニン顔料を有する単層型有機感光体以外に、例えば、アモルファスシリコン等の無機感光体により形成されてもよい。
【００３８】
プロセスユニット３は、また、感光ドラム３１の（＋Ｚ）側において感光ドラム３１に対向して設けられて感光体３１２を帯電させる帯電器３２、画像形成用の光を出射して感光体３１２の外周面に静電潜像を形成する潜像形成部３３、エッチング耐性を有する液体トナー（例えば、イソパラフィン系の絶縁性の溶媒（キャリア液）に分散している湿式トナー）により感光体３１２上の静電潜像を現像して感光体３１２の外周面上にトナー画像を形成する現像部３４、感光体３１２の表面をクリーニングするクリーナ３５、および、光を出射して感光体３１２を除電する除電器３６を備える。
【００３９】
プロセスユニット３では、帯電器３２から感光ドラム３１の回転方向（すなわち、図１中の時計回り）に沿って潜像形成部３３、現像部３４、クリーナ３５および除電器３６が、感光ドラム３１の周囲に配置されており、現像部３４には、現像液である液体トナーを供給するトナー供給部（図示省略）が接続されている。また、画像形成装置１では、第１電位付与部４も、現像部３４とクリーナ３５との間において感光ドラム３１の周囲に配置されている。
【００４０】
第１電位付与部４は、コロナ放電によりイオンを発生させ、当該イオンを感光体３１２に付与することにより感光体３１２を帯電させるコロナ帯電機構であり、本実施の形態では、第１電位付与部４としてスコロトロンが利用されて感光体３１２に第１電位が付与される。また、プロセスユニット３の帯電器３２も、第１電位付与部４と同様、コロナ放電により感光体３１２を帯電させるコロナ帯電機構である。
【００４１】
第２電位付与部５は２つの接触子５１を備え、接触子５１は、導電性材料にて形成されるブラシ（例えば、カーボンブラシや導電性毛ブラシ）を有する。各接触子５１は図示省略の支持部材により支持されており、対象物９の導電性の被転写面９１に直接当接する。各接触子５１の電極は電気的に接地されているため、対象物９の被転写面９１も電気的に接地される。換言すれば、第２電位付与部５の接触子５１により、対象物９の被転写面９１に接地電位である第２電位が付与される。
【００４２】
画像形成装置１では、感光ドラム３１の（−Ｚ）側において、移動機構２により感光ドラム３１に対向して移動する対象物９の被転写面９１が、第１電位付与部４とクリーナ３５との間にて感光ドラム３１の外周面に最も接近する。そして、第１電位付与部４および第２電位付与部５による電位の付与により、感光ドラム３１と対象物９とが最も接近する位置において、感光ドラム３１と対象物９の被転写面９１との間に所定の転写電圧が作用し、感光ドラム３１の外周面上のトナー画像が対象物９の被転写面９１上に転写される。以下の説明では、感光ドラム３１の外周面と対象物９の被転写面９１とが最も接近する位置を「転写位置」と呼ぶ。転写位置は、プロセスユニット３に対して相対的に固定された位置となる。画像形成装置１では、第１電位付与部４および第２電位付与部５が、転写位置において感光ドラム３１と対象物９の被転写面９１との間に所定の転写電圧を作用させてトナー画像を対象物９に転写するトナー画像転写部となっている。
【００４３】
画像形成装置１は、移動機構２による対象物９の移動方向において上記転写位置よりも下流側（すなわち、（＋Ｙ）側）に配置されて対象物９の被転写面９１に転写されたトナー画像を被転写面９１に定着させる定着部５２をさらに備える。画像形成装置１では、定着部５２により対象物９の被転写面９１を非接触にて加熱することにより、トナー画像が被転写面９１に定着されてレジストパターンとなる。
【００４４】
移動機構２は、トナー画像が転写される前のロール状の対象物９を保持するとともに対象物９を転写位置へと供給する対象物供給部２０３、転写位置において対象物９を下面側（すなわち、被転写面９１とは反対側）である（−Ｚ）側から支持する転写ローラ２０４、および、移動機構２による対象物９の移動方向において定着部５２よりも下流側（すなわち、（＋Ｙ）側）に配置されるとともに定着部５２によりトナー画像が定着された対象物９を巻き取って回収する対象物回収部２０５を備える。図２では、定着部５２と対象物回収部２０５との間に配置されるエッチング装置６１等の他の装置の図示を省略している。本実施の形態では、移動機構２による対象物９の（＋Ｙ）方向への移動速度は、分速約２ｍ〜３ｍである。
【００４５】
図１に示すように、パターン形成システム１００では、移動機構２による対象物９の移動方向において、エッチング装置６１、第１洗浄装置６２、画像除去装置６３および第２洗浄装置６４が、画像形成装置１の定着部５２と対象物回収部２０５との間に順に配置されており、したがって、画像除去装置６３はエッチング装置６１と対象物回収部２０５との間に配置されることとなる。移動機構２により移動される対象物９上の一の部位に注目すると、当該部位は、移動機構２により一の装置から他の装置へと順に搬送される。換言すれば、対象物９を移動する移動機構２は、画像形成装置１、エッチング装置６１、第１洗浄装置６２、画像除去装置６３および第２洗浄装置６４により共有される対象物搬送機構となっている。
【００４６】
エッチング装置６１は、塩化鉄（ＦｅＣｌ３）や塩化銅（ＣｕＣｌ２）等を主成分とするエッチング液を、トナー画像が形成された対象物９の被転写面９１に向けて噴射する複数のスプレー６１１を備え、第１洗浄装置６２は、純水等の洗浄液を対象物９の被転写面９１に向けて噴射する複数のスプレー６２１を備える。また、画像除去装置６３は、対象物９からトナー画像を剥離する剥離液を対象物９の被転写面９１に向けて噴射する複数のスプレー６３１を備え、第２洗浄装置６４は、第１洗浄装置６２と同様に、純水等の洗浄液を対象物９の被転写面９１に向けて噴射する複数のスプレー６４１を備える。
【００４７】
次に、パターン形成システム１００による配線パターンの形成について説明する。図３は、パターン形成システム１００により対象物９上に配線パターンを形成する処理の流れを示す図である。なお、図３中のステップＳ１１〜Ｓ１５は感光体３１２の一部に注目した処理の流れを示しており、感光体３１２全体に対しては実際にはこれらのステップは時間的にほぼ並行して行われる。また、ステップＳ１６〜Ｓ２０は対象物９の一部に注目した処理の流れを示しており、対象物９全体に対しては実際にはこれらのステップは時間的にほぼ並行して行われる。
【００４８】
図２に示す画像形成装置１では、まず、感光ドラム３１が回転軸３１０を中心として図２中における時計回りに一定の回転速度にて回転を開始するとともに、移動機構２において対象物供給部２０３および対象物回収部２０５がそれぞれ反時計回りに回転することにより、対象物９の（＋Ｙ）方向への移動が一定の速度にて開始される。プロセスユニット３では感光ドラム３１の回転により、回転軸３１０を中心とする円筒ドラム状の環状部材である感光ドラム３１が、周囲に配置された各周辺構成（すなわち、帯電器３２、潜像形成部３３、現像部３４、第１電位付与部４、クリーナ３５および除電器３６）に対して外周面に沿って連続的に循環移動し、これらの周辺構成による感光体３１２に対する処理が開始される。
【００４９】
帯電器３２では、対向する位置へと到達する感光体３１２の一部（以下、「対象部位」と呼ぶ。）に電荷が順次付与され、対象部位の表面を、例えば、＋７００Ｖ（ボルト）にて一様に帯電させる（ステップＳ１１）。帯電後の対象部位は潜像形成部３３の光の照射位置へと連続的に移動する。
【００５０】
潜像形成部３３は、所定の波長の光を出射する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が配列されたＬＥＤアレイを光源として有する。潜像形成部３３には、対象物９の被転写面９１上に形成されるトナー画像の画像データが入力され、画像データに応じて画像形成用の光が感光体３１２に向けて出射される。感光体３１２の対象部位において光が照射された部位では、表面の電荷が感光体３１２内に移動することにより、表面電位が＋１００Ｖまで低減される。また、光が照射されない部位は帯電状態がそのまま維持されるため、感光体３１２の表面には電荷の分布による画像（すなわち、静電潜像）が形成される（ステップＳ１２）。潜像形成部３３の光源は、必ずしもＬＥＤである必要はなく、例えば、半導体レーザや、ランプと液晶シャッタとを組み合わせたものであってもよい。
【００５１】
感光ドラム３１において静電潜像が形成された部分（対象部位）は現像部３４に対向する位置へと移動する。現像部３４では、現像ローラ３４１が現像バイアス電源３４３に接続されており、現像バイアス電源３４３により、＋５００Ｖの電位が付与されている。そして、現像ローラ３４１と静電潜像との間のバイアス電圧により、液体トナー中においてプラスに帯電している湿式トナー（すなわち、液体トナーの溶媒中に分散されるとともに感光体３１２の表面と同じ極性に帯電している湿式トナー）が静電潜像に付与される（ステップＳ１３）。本実施の形態では、湿式トナーとして、粒径が０．１μｍ以上２μｍ以下（より好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下）のものが使用される。また、湿式トナーの主成分は酢酸ビニル（Ｃ４Ｈ６Ｏ２）とされる。
【００５２】
図４．Ａないし図４．Ｃは、現像部３４（図２参照）により湿式トナー９２が付与された感光体３１２表面の電位分布を概念的に示す図である。図４．Ａないし図４．Ｃでは、感光体３１２表面の電位を実線８１にて描いており、実線８１が感光体３１２表面からドラム本体３１１とは反対側に位置する場合をプラスとする。また、実線８１と感光体３１２表面との間の上下方向の距離は、電位の大きさを表す。
【００５３】
図４．Ａに示すように、感光体３１２の表面と同じ極性であるプラスに帯電している湿式トナー９２は、感光体３１２上の対象部位において、潜像形成部３３により表面電位が低減された部位にのみ付着し、これにより、静電潜像が現像される。すなわち、感光体３１２の外周面上の対象部位に、湿式トナー９２による転写前のトナー画像が形成される。図２に示す画像形成装置１では、感光ドラム３１およびドラム回転用のモータが、感光体３１２の外周面に転写前のトナー画像を保持するとともに感光体３１２を循環移動するトナー画像保持部となっている。
【００５４】
現像部３４では、対象部位上の不要な液体トナーは、現像ローラ３４１の（−Ｚ）側（すなわち、感光ドラム３１の循環移動の下流側）に位置するスキージローラ３４２により掻き取られて現像部３４へと戻される。スキージローラ３４２はスキージ用電源３４４に接続されており、スキージ用電源３４４により、＋５００Ｖの電位が付与されている。そして、スキージローラ３４２が図１中の時計回りに回転して液体トナーを掻き取ることにより、感光体３１２上の余剰の液体トナー（すなわち、潜像形成部３３により表面電位が低減された部位上に過剰に付与された液体トナー、および、表面電位が低減されなかった部位であるバックグラウンド上に付与された液体トナー）が回収される。
【００５５】
次に、感光ドラム３１の循環移動において転写位置よりも手前に配置された第１電位付与部４により、感光体３１２上に現像されたトナー画像上から、感光体３１２の外周面に湿式トナーの帯電極性と同じ極性であるプラスの第１電位が付与される（ステップＳ１４）。これにより、図４．Ｂに示すように、感光体３１２の外周面の対象部位全体が、帯電器３２による帯電と同程度、または、絶対値において大きい電位（本実施の形態では、約＋８００Ｖ）まで帯電する。なお、対象部位では、湿式トナー９２の付着領域における電位と非付着領域における電位とが僅かに異なっているが、この程度の電位差は後述する湿式トナー９２の転写にはほとんど影響しない。また、当該電位差は、第１電位付与部４による第１電位の付与時間を長くすることにより解消される。
【００５６】
図２に示す第１電位付与部４による第１電位の付与が終了すると、感光ドラム３１の対象部位は、感光ドラム３１の回転に同期して移動する対象物９の被転写面９１に最も接近する転写位置へと到達し、転写位置では対象部位は感光ドラム３１の回転速度に応じた速度（すなわち、感光ドラム３１の外周面の回転軸３１０に垂直な断面における接線方向の速度）にて正確に（＋Ｙ）方向へと移動する。また、対象物９は、移動機構２により、転写位置における感光体３１２の対象部位と同じ速度にて、対象部位の進行方向と同じ（＋Ｙ）方向を移動方向として移動する。これにより、転写位置の極近傍において対象物９（の対象部位に対向する部位）の位置が対象部位に対して相対的に固定される。
【００５７】
このとき、対象物９は、転写位置の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側にそれぞれ配置される第２電位付与部５の２つの接触子５１を介して電気的に接地されており（換言すれば、第２電位付与部５により、対象物９の被転写面９１に接地電位が付与されており）、転写位置における対象物９の被転写面９１と感光体３１２の対象部位との間に所定の転写電圧が作用する。すなわち、対象部位から被転写面９１へと向かう電界が発生し、図４．Ｃに示すように、感光体３１２から対象物９の被転写面９１へと向かう方向（すなわち、図４．Ｃ中の符号８２を付す矢印が向く方向）の力が湿式トナー９２に作用する。これにより、感光体３１２の対象部位上に付着したプラスに帯電したトナー画像が、対象物９の被転写面９１に順次転写される（ステップＳ１５）。
【００５８】
湿式トナーの転写後の感光体３１２の対象部位は、図２に示すクリーナ３５の位置へと続けて移動し、クリーナ３５により対象部位に残留した湿式トナー（すなわち、対象物９に転写されなかった湿式トナー）等の不要物が除去されて感光体３１２の表面がクリーニングされ、感光体３１２が機械的に初期状態に戻される。そして、ランプとフィルタとの組合せ、あるいは、ＬＥＤ等を有する除電器３６により光が照射されて感光体３１２が除電され、電気的に初期状態に戻される。
【００５９】
上述のように、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理は感光体３１２上の各部位に対してほぼ並行して行われ、転写位置へと順次到達する感光体３１２の各部位に対して連続的に処理が行われる。このため、感光体３１２の外周面上のトナー画像全体が転写位置において対象物９上に転写され、これが繰り返されることにより、最終的に複数のフレキシブル回路基板となる対象物９上に、複数のフレキシブル回路基板の配線パターンに対応するトナー画像が形成される。
【００６０】
画像形成装置１では、対象物９のトナー画像が形成された部位が、移動機構２により転写位置から（＋Ｙ）側へと移動されて定着部５２の下方を通過することにより、被転写面９１および被転写面９１上のトナー画像が定着部５２により加熱され、トナー画像が被転写面９１に定着されてレジストパターンとなる（ステップＳ１６）。
【００６１】
対象物９のトナー画像が定着された部位は、図１に示す移動機構２により画像形成装置１からエッチング装置６１へと移動し、エッチング装置６１においてエッチング液が付与されることにより、導電層９４（図２参照）のトナー画像（すなわち、レジストパターン）から露出している部位にエッチングが施されて当該部位が絶縁性基材９３（図２参照）上から除去される（ステップＳ１７）。これにより、銅にて形成された導電層９４のうちトナー画像により被覆された部分のみが絶縁性基材９３上に残置され、フレキシブル回路基板の配線パターン（すなわち、銅電極および銅配線）となる。
【００６２】
対象物９のエッチングが施された部位は、移動機構２によりエッチング装置６１から第１洗浄装置６２へと移動し、第１洗浄装置６２において純水が噴射されることにより、対象物９が洗浄されて対象物９上のエッチング液が除去される（ステップＳ１８）。
【００６３】
対象物９の洗浄が終了した部位は、移動機構２により第１洗浄装置６２から画像除去装置６３へと移動し、画像除去装置６３において剥離液が付与されることにより、対象物９上のトナー画像（すなわち、絶縁性基材９３上に形成された配線パターン上のレジストパターン）が配線パターンから剥離されて除去される（ステップＳ１９）。これにより、絶縁性基材９３および絶縁性基材９３上に銅にて形成された配線パターンを有するフレキシブル回路基板が形成される。
【００６４】
対象物９のトナー画像が剥離された部位は、移動機構２により画像除去装置６３から第２洗浄装置６４へと移動し、第２洗浄装置６４において純水が噴射されることにより、対象物９が洗浄されて対象物９上の剥離液が除去される（ステップＳ２０）。そして、対象物９の洗浄が終了した部位は、移動機構２により第２洗浄装置６４から搬出され、必要に応じて加熱や送風等により乾燥された後、移動機構２の対象物回収部２０５により巻き取られて回収される。これにより、複数のフレキシブル回路基板が連続した回路基板シートが形成される。
【００６５】
以上に説明したように、パターン形成システム１００では、移動機構２の対象物供給部２０３により保持されたロール状の対象物９が、画像形成装置１の転写位置へと供給されてトナー画像の転写および定着が行われ、さらに、エッチング装置６１および画像除去装置６３によりエッチングおよびトナー画像の除去が行われた後に対象物回収部２０５により回収されることにより、複数のフレキシブル回路基板となる回路基板シートを迅速に形成することができる。
【００６６】
画像形成装置１では、エッチング耐性を有する湿式トナーにより感光ドラム３１の外周面上に形成されたトナー画像を、感光ドラム３１と対象物９の被転写面９１との間に転写電圧を作用させることにより対象物９に転写し、転写されたトナー画像を対象物９上に定着させることによりレジストパターンが形成される。
【００６７】
このように、レジストパターンとなるトナー画像を対象物９に静電転写することにより、対象物の全面に形成された感光性のレジスト膜にマスク等を介しての光の照射および現像を行うことによりレジストパターンを形成するプロキシミティ露光方式に比べ、マスク等の製造および保管に係るコストを削減してレジストパターンの形成に係るコストを低減することができる。さらには、レジストパターンに対応したマスク等を不要とすることにより、例えば、多品種のフレキシブル回路基板を少量ずつ生産する場合に、複数種類のレジストパターンの形成を低コストにて効率良く行うことができる。
【００６８】
また、対象物の全面に形成された感光性のレジスト膜上における光ビームの走査および現像を行うことによりレジストパターンを形成する直描方式に比べ、レジストパターンを迅速に形成することができる。さらには、上記レジスト膜の感度は比較的低いため、直描方式ではレジスト膜の露光に高出力のレーザ光源が必要とされるが、画像形成装置１では、感光体３１２の感度が上記レジスト膜よりも高いため、感光体３１２にレジストパターンに対応するパターンを露光する潜像形成部３３の出力を、直描方式のレーザ光源に比べて小さくすることができ、装置のコストを低減することができる。
【００６９】
プロキシミティ露光方式や直描方式では、レジスト膜をある程度以上薄くする（例えば、厚さ５μｍ以下とする）ことが難しいため、後工程のエッチングにより形成される配線パターンの高精細化に限界があるが、画像形成装置１では、粒径が２μｍ以下の小さい湿式トナーにより形成したトナー画像をレジストパターンとすることにより、後工程のエッチングにより形成される配線パターンの更なる高精細化を実現することができる。
【００７０】
また、画像形成装置１では、プロキシミティ露光方式や直描方式において必要とされるレジスト膜の形成工程、露光工程および現像工程に代えて、トナー画像の転写および定着工程のみによりレジストパターンを形成することができるため、レジストパターンの形成に要する時間を短縮することができる。これにより、エッチングによる配線パターンの形成において、レジストパターンの形成工程が他の工程よりも所要時間が長いボトルネックとなることを防止することができ、配線パターンの形成に係る一連の工程（すなわち、レジストパターンの形成工程やエッチング工程、レジストパターンの剥離工程等）を、パターン形成システム１００のような一のシステムにて連続的に行うことができる。パターン形成システム１００では、配線パターンを迅速かつ高精度に形成することができる。
【００７１】
さらには、画像形成装置１では、対象物９へのトナー画像の転写を上述のように静電転写により行っているため、熱溶融転写等のように転写の際にトナー画像を溶融したり圧接する場合と比べて、転写時にトナー画像が乱れたり崩れることを確実に防止することができ、レジストパターンとして利用されるトナー画像を対象物９上に高精度に形成することができる。
【００７２】
上述のように、画像形成装置１では、湿式トナーにて形成されたトナー画像上から湿式トナーと同極性の第１電位が第１電位付与部４により感光体３１２の外周面に付与され、第２電位付与部５により、対象物９の導電性の被転写面９１が電気的に接地される（すなわち、被転写面９１に接地電位が付与される）ことにより、感光体３１２と被転写面９１との間に転写電圧が作用し、トナー画像が感光体３１２から対象物９の被転写面９１に転写される。
【００７３】
このように、画像形成装置１では、乾式トナーよりも粒径が小さい湿式トナーによりトナー画像を形成することにより、トナー画像上から感光体３１２の外周面に第１電位を付与することを可能とし、トナー画像の転写に利用される転写電圧を、対象物９に接地電位を付与しつつ感光体３１２への第１電位の付与により作用させることができる。これにより、感光体３１２と被転写面９１との間の空間において転写電圧による剥離放電が発生した場合であっても、被転写面９１の剥離放電が発生した部位の電位を接地電位のまま維持し、剥離放電の持続を防止することができる。また、対象物に付与された電荷がトナーへと移動することにより生じる転写抜け（すなわち、感光ドラム上のトナーが対象物へと転写されない現象、あるいは、対象物上に一旦転写されたトナーが感光ドラムへと戻ってしまう現象）の発生も防止することができる。その結果、剥離放電や転写抜けによるトナー画像の品質低下や破壊を防止して導電性の被転写面９１に対するトナー画像の転写（すなわち、対象物９に対するトナー画像の形成）を安定して行うことができる。
【００７４】
プロセスユニット３では、第１電位付与部４が、コロナ放電により発生したイオンを感光体３１２の外周面に付与するコロナ帯電機構とされることにより、感光体３１２に第１電位を容易に付与することができる。
【００７５】
プロセスユニット３では、潜像形成部３３により感光体３１２の外周面に静電潜像を形成し、現像部３４により湿式トナーにて静電潜像を現像する電子写真法によりトナー画像を形成することにより、プロセスユニット３および画像形成装置１の構造を簡素化することができる。また、湿式トナーの粒径を２μｍ以下とすることにより、第１電位付与部４によるトナー画像上からの感光体３１２への第１電位の付与を確実かつ容易に実現することができる。さらには、湿式トナーにより形成されるレジストパターンを薄くすることができ、後工程のエッチングにおいて形成される配線パターンをさらに高精細化することができる。また、湿式トナーの主成分を酢酸ビニルとすることにより、レジストパターンのエッチング耐性を向上することができる。
【００７６】
画像形成装置１では、第１電位付与部４および第２電位付与部５により付与される第１電位および第２電位は、上述の電位には必ずしも限定されない。例えば、対象物９の被転写面９１は、必ずしも第２電位付与部５により電気的に接地される必要はなく、第２電位付与部５により接地電位に実質的に等しい第２電位が付与されていればよい。具体的には、第２電位の絶対値が、第１電位付与部４により感光体３１２に付与される第１電位の絶対値の５％以下とされていればよく、上述のように第１電位が＋８００Ｖである場合には、−４０Ｖ以上＋４０Ｖ以下とされる。この場合であっても、剥離放電や転写抜けによるトナー画像の品質低下や破壊を防止して導電性の被転写面９１に対するトナー画像の転写を安定して行うことができる。
【００７７】
図５は、第１電位および第２電位を様々に変化させて第１電位および第２電位とトナー画像の品質（転写品質）および転写効率との関係を示す表である。図５に示すように、第１電位を、帯電器３２により感光体３１２に付与される電位（＋７００Ｖ）よりも小さい＋５００Ｖとすると、第２電位を−２００Ｖ〜−４００Ｖと変化させて第１電位と第２電位との差（すなわち、転写電圧）を変更しても、剥離放電による放電模様や転写抜けが発生し、転写品質は良好とはならない。また、第１電位を、帯電器３２により感光体３１２に付与される電位以上とした場合であっても、第２電位が−１００Ｖや−２００Ｖ等のように接地電位（０Ｖ）から大きく離れていると、転写品質は良好とはならない。
【００７８】
これに対し、第１電位を、帯電器３２により感光体３１２に付与される電位（＋７００Ｖ）以上とし、さらに、第２電位を接地電位とした場合は、転写品質が良好となる。ただし、第１電位が＋９００Ｖのように帯電器３２により感光体３１２に付与される電位から大きく離れていると、やはり放電模様が発生する。したがって画像形成装置１では、第１電位を、帯電器３２により感光体３１２に付与される電位（＋７００Ｖ）以上であって当該電位から大きく離れない範囲内である＋７００Ｖ以上＋９００Ｖ未満（より好ましくは、＋７００Ｖ以上＋８５０Ｖ以下）とし、第２電位を接地電位（あるいは、接地電位と実質的に等しい電位）とすることにより、良好な転写品質を実現することができる。また、第１電位を＋８００Ｖとすることにより、転写効率を向上することもできる。なお、第１電位の好ましい範囲は、湿式トナーの種類や感光体３１２の材質、感光ドラム３１の曲率半径等、様々な要因により変化し、例えば、湿式トナーの帯電量や感光体３１２と湿式トナーとの密着力等により、＋４００Ｖ程度でも良好な転写品質を得ることができる場合もある。
【００７９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るパターン形成システムについて説明する。図６は、第２の実施の形態に係るパターン形成システムの画像形成装置１ａを示す図である。画像形成装置１ａでは、中間転写体２５１を有する中間転写部２５が設けられ、感光ドラム３１上のトナー画像は中間転写体２５１を介して間接的に対象物９上に転写される。その他の構成は、図２に示す画像形成装置１と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００８０】
図６に示すように、中間転写体２５１は、誘電材料にて形成される平ベルト状の環状部材とされ、２つのローラ２５２ａ，２５２ｂに外接して設けられる。一方のローラ２５２ａにはモータが接続され、モータが駆動されることにより、感光ドラム３１上のトナー画像に当接しつつ中間転写体２５１が外周面に沿って循環移動する。また、他方のローラ２５２ｂには直流電源２５３が接続される。また、図２の画像形成装置１と比べて、第１電位付与部４が中間転写体の２５１の転写位置の直前に設けられ、中間転写体２５１に対向する対象物９の移動方向が反対向き（（−Ｙ）方向）になるという点でさらに相違している。
【００８１】
画像形成装置１ａでは、プロセスユニット３の帯電器３２、潜像形成部３３、現像部３４等により感光体３１２上に形成されたトナー画像が、ローラ２５２ｂを介して中間転写体２５１に付与される電位により、中間転写体２５１上に転写される。すなわち、中間転写体２５１や中間転写体２５１を循環移動する機構を含む中間転写部２５は、中間転写体２５１の外周面上に転写前のトナー画像を間接的に形成して保持するトナー画像保持部となっている。また、画像形成装置１ａでは、中間転写体２５１の外周面と対象物９とが最も近接する転写位置の直前において、第１電位付与部４により、トナー画像上から所定の電位が中間転写体２５１の外周面におよそ均一に付与され、電位が付与された対象部位は対象物９に向かって送られる。
【００８２】
画像形成装置１ａでは、図２の画像形成装置１と同様に、対象物９の転写位置の部位が中間転写体２５１の転写位置の部位と同じ速度で同じ方向に移動する。そして、第２電位付与部５の接触子５１により対象物９の被転写面９１に接地電位が付与されることにより、転写位置において、湿式トナーに対象物９に向かう電気的力が作用し、中間転写体２５１上のトナー画像が対象物９上に高い精度にて転写される。
【００８３】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るパターン形成システムについて説明する。第３の実施の形態に係るパターン形成システムでは、絶縁性基材であるガラス基板、および、絶縁性基材の一の主面全体に形成された導電層であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムすず）膜を備える板状の対象物に対する配線パターンの形成が行われる。図７は、第３の実施の形態に係るパターン形成システムの画像形成装置１ｂを示す図である。画像形成装置１ｂでは、図２に示す画像形成装置１の移動機構２に代えて、図７に示すように、移動機構２ａが設けられる。その他の構成は図２に示す画像形成装置１と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００８４】
図７に示す画像形成装置１ｂでは、厚さ約０．７ｍｍの絶縁性基材９３であるガラス基板上に比抵抗が約１０−６Ω・ｃｍ〜約１０３Ω・ｃｍの導電層９４であるＩＴＯ膜（ＩＴＯインクの塗布等により形成される。）を有する対象物９ａのＩＴＯ膜表面である被転写面９１に対して、第１の実施の形態と同様に、エッチング耐性を有する湿式トナーによりトナー画像が形成され、定着部５２により被転写面９１に定着されることによりレジストパターンが形成される。
【００８５】
移動機構２ａは、図７に示すように、対象物９ａを吸着保持する保持部であるステージ２１、定盤１１上に設けられるとともにステージ２１をＹ方向にスライドするスライド機構２２、および、ステージ２１による対象物９ａの吸着保持を制御する吸着制御部２３（後述の図８参照）を備える。
【００８６】
図８は、ステージ２１および吸着制御部２３を示す平面図である。図８では、対象物９ａを二点鎖線にて示している。図７および図８に示すように、ステージ２１の対象物９ａが載置される保持面２１０は、精度の高い平面となっており、保持面２１０にはそれぞれが対象物９ａの搬送方向に垂直なＸ方向に伸びるとともに搬送方向に配列された複数の吸着要素である溝２１１が形成されている。
【００８７】
ステージ２１の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側には、複数のチューブ２１２が取り付けられており、各溝２１１は対応する２つのチューブ２１２を介して吸着制御部２３に接続され、吸着制御部２３は図示省略の減圧ポンプに接続される。ステージ２１では、減圧ポンプにより複数の溝２１１から空気が吸引されて対象物９ａが保持面２１０上に吸着保持され、吸着制御部２３により、各溝２１１による吸着が個別にＯＮ／ＯＦＦ可能とされる。なお、実際には、チューブ２１２はステージ２１の移動の妨げにならないように十分に長く、束ねられて曲げられている。
【００８８】
図７に示す画像形成装置１ｂでは、対象物９ａの全体がステージ２１に吸着された場合に、転写位置におけるプロセスユニット３の感光体３１２の外周面と対象物９ａの被転写面９１との間に３０μｍないし１００μｍ（好ましくは、４０μｍ〜８０μｍ）の設計上の間隙が生じるように感光ドラム３１とステージ２１とが位置決めされている。そして、後述するように、トナー画像の転写時にステージ２１による吸着が部分的に解除されて対象物９ａが図７に示すように感光ドラム３１に電気的に引き寄せられ、対象物９ａの転写位置の部位が３０μｍないし１００μｍ（好ましくは、４０μｍ〜８０μｍ）だけ撓む。なお、本実施の形態では対象物９ａの撓み量は５０μｍに設定されており、図７では、対象物９ａの撓み量を実際よりも大きく図示している。
【００８９】
図９は移動機構２ａを示す側面図であり、図７中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た様子を示している。スライド機構２２は、定盤１１上において、それぞれがＹ方向に伸びる１対のガイドレール２３１を有し、ステージ２１には各ガイドレール２３１に対向する位置にスライダ２３２が設けられる。各スライダ２３２にはエア供給部２３３から高圧のエアが供給されてスライダ２３２がガイドレール２３１に非接触にて係合し、ステージ２１がＹ方向に移動可能に支持される。また、スライド機構２２はリニアモータ２４をさらに有し、リニアモータ２４の固定体２４１は定盤１１上に固定され、移動体２４２はステージ２１に取り付けられる。そして、リニアモータ２４を駆動することにより、ステージ２１が対象物９ａと共にＹ方向に滑らかに移動する。
【００９０】
図７に示す電位付与部５は、第１の実施の形態と同様に、転写位置の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側にそれぞれ配置される２つの接触子５１を備え、接触子５１は、導電性材料にて形成されるブラシを有する。図８に示すように、（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側の接触子５１は、ステージ２１の（−Ｘ）側に配置されており、各接触子５１は図示省略の支持部材により支持される。
【００９１】
図７に示す接触子５１は対象物９ａの被転写面９１に直接当接する。実際には、対象物９ａは図８中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向に向かって移動するため、対象物９ａの（＋Ｙ）側の端部が転写位置に位置する間は（−Ｙ）側の接触子５１が対象物９ａの被転写面９１に当接し、対象物９ａの（−Ｙ）側の端部が転写位置に位置する間は（＋Ｙ）側の接触子５１が対象物９ａの被転写面９１に当接し、トナーの転写時において（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側の接触子５１の少なくとも一方が被転写面９１に常時当接する。図７に示すように、各接触子５１の電極は電気的に接地されているため、対象物９ａの被転写面９１も電気的に接地される。換言すれば、第２電位付与部５の接触子５１により、対象物９ａの被転写面９１に接地電位である第２電位が付与される。
【００９２】
画像形成装置１ｂによる対象物９ａへのトナー画像の形成の流れは、第１の実施の形態におけるトナー画像の形成の流れ（図３参照）とほぼ同様である。画像形成装置１ｂでは、図３中のステップＳ１５におけるトナー画像の転写の際に、感光体３１２の回転（すなわち、感光体３１２上の対象部位の移動）および対象物９ａの（＋Ｙ）方向への移動に伴って吸着制御部２３（図８参照）が制御されることにより、ステージ２１の複数の溝２１１のうち転写位置に位置する溝２１１（正確には、転写位置から（±Ｙ）方向に一定の距離の範囲内に位置する複数の溝２１１）による吸着が順次解除され、対象物９ａの転写位置の部位が、感光ドラム３１の外周面に向かって撓むことが可能な状態とされる。その結果、感光ドラム３１と対象物９ａとの間に作用する転写電圧に起因する電気的吸引力により、対象物９ａの転写位置の部位が感光ドラム３１に向かって撓み、対象物９ａの被転写面９１と感光体３１２とが湿式トナーを挟んで密着する。吸着制御部２３では、吸着の部分的な解除を高速に行うために、吸着を解除する溝２１１に瞬間的にブローが行われてもよい。
【００９３】
そして、対象物９ａの転写位置の部位が感光ドラム３１の外周面の転写位置の部位と同じ速度にて同じ方向に移動することにより、感光体３１２の対象部位上のプラスに帯電したトナー画像が、対象物９ａの被転写面９１に順次転写される。なお、対象物９ａの転写位置を通り過ぎた部位は、ステージ２１の溝２１１により再び吸着保持される。これにより、対象物９ａの保持面２１０上における位置精度を保ちつつ対象物９ａの転写位置の部位のみを撓ませることができる。
【００９４】
画像形成装置１ｂでは、第１の実施の形態と同様に、エッチング耐性を有する湿式トナーにより感光ドラム３１の外周面上に形成されたトナー画像を、静電転写により対象物９ａに転写することにより、レジストパターンとして利用されるトナー画像を対象物９ａ上に高精度かつ迅速に、さらには、低コストにて形成することができる。また、転写されたトナー画像を対象物９ａ上に定着させることにより、レジストパターンを迅速に形成することができる。
【００９５】
画像形成装置１ｂでは、また、第１の実施の形態と同様に、トナー画像上から湿式トナーと同極性の第１電位が第１電位付与部４により感光体３１２の外周面に付与され、第２電位付与部５により対象物９ａの導電性の被転写面９１に接地電位が付与されることにより、静電転写によるトナー画像の転写が行われる際に、剥離放電や転写抜けによるトナー画像の品質低下や破壊を防止して導電性の被転写面９１に対するトナー画像の転写を安定して行うことができる。
【００９６】
第３の実施の形態に係る画像形成装置１ｂでは、特に、転写電圧に起因する電気的吸引力により対象物９ａを感光体３１２側へと撓ませつつトナー画像が転写されることにより、メカニカルな圧力を与えることなく電気的吸引力でトナー画像と対象物９ａとを接触させる（または、ほぼ接触しているとみなすことができる程度に実質的に接触させる）ことができる。その結果、トナー画像に不必要に強い力が作用してしまうことを防止しつつ、対象物９ａのうねりの影響を防止することができる力の大きさでトナー画像と対象物９ａとを接触させることができ、高い精度にてトナー画像を転写することができる。
【００９７】
第３の実施の形態に係るパターン形成システムでは、第１の実施の形態と同様に、エッチング装置、第１洗浄装置、画像除去装置および第２洗浄装置が設けられる。これらの装置ではそれぞれ、対象物９ａを保持するステージ、および、ステージを対象物９ａの被転写面９１に平行に移動するステージ移動機構が設けられ、また、対象物９ａを一の装置から搬出して他の装置へと搬入する搬送機構も設けられる。
【００９８】
第３の実施の形態に係るパターン形成システムでは、当該搬送機構により、対象物９ａが画像形成装置１ｂ、エッチング装置、第１洗浄装置、画像除去装置および第２洗浄装置に順次搬入されて処理されることにより、導電層９４であるＩＴＯ膜のうち、トナー画像により形成されたレジストパターンから露出している部位が除去され、絶縁性基材９３であるガラス基板上にＩＴＯ電極やＩＴＯ配線等の配線パターンが形成される。第３の実施の形態に係るパターン形成システムでも、第１の実施の形態と同様に、回路基板を迅速に形成することができる。
【００９９】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【０１００】
例えば、第１および第３の実施の形態にかかる画像形成装置では、感光ドラム３１に代えて平ベルト状の感光ベルトが利用されてもよく、第２の実施の形態に係る画像形成装置１ａでは、中間転写体２５１がドラム状とされてもよい。
【０１０１】
第１電位付与部４は、コロナ帯電機構以外の他の構成とされてもよい。例えば、第１および第３の実施の形態に係る画像形成装置では、感光ドラム３１の回転軸３１０と同じ方向を向く中心軸を中心として感光ドラム３１の回転方向とは反対向きに回転する円筒状の導電性スポンジに電位を付与し、導電性スポンジを感光体３１２の外周面に接触させることにより、トナー画像上から感光体３１２の外周面に第１電位が付与されてもよい。また、第２の実施の形態に係る画像形成装置１ａでは、同様の導電性スポンジにより、中間転写体２５１の外周面に第１電位が付与されてもよい。
【０１０２】
潜像形成部３３により形成される静電潜像は、ネガ型であってもポジ型であってもよい。また、プロセスユニット３では、感光体３１２に対するイオンフローにより、直接的に静電潜像が形成されてもよい。現像部３４では、マイナスに帯電した湿式トナーを含む液体トナーが感光体３１２に付与されてもよく、この場合、帯電器３２および第１電位付与部４により感光体３１２（または、中間転写体２５１）に付与される電位も同極性のマイナスとされる。
【０１０３】
上記実施の形態に係る画像形成装置では、第２電位付与部５の接触子５１は、ブラシ以外に例えば、バネ材や電位付与ローラ等を利用して被転写面９１に電位を付与するものであってもよい。
【０１０４】
画像形成装置では、第２電位付与部５により被転写面９１に付与される第２電位は実質的に接地電位に等しくされるが、例えば、湿式トナーの種類や感光体３１２の材質、感光ドラム３１の曲率半径等を適宜変更することにより、被転写面９１に対するトナー画像の転写を安定して行うことができるのであれば、第２電位は接地電位から十分に離れた電位とされてもよい。また、第１電位付与部４による感光体３１２への第１電位の付与も省略されてよい。
【０１０５】
画像形成装置の定着部５２では、例えば、トナー画像に対して定着用スプレーにより定着液を付与することによりトナー画像の定着が行われてもよく、また、加熱ローラをトナー画像に接触させることによりトナー画像の定着が行われてもよい。ただし、高精度なレジストパターンを形成するという観点からは、上記実施の形態のような非接触加熱による定着、または、定着液の付与による非接触定着がより好ましい。なお、上記実施の形態に係るパターン形成システムでは、画像形成装置の定着部５２に代えて、画像形成装置とエッチング装置６１との間に画像形成装置とは独立した定着装置が設けられてもよい。
【０１０６】
上記実施の形態に係るパターン形成システムの画像形成装置は、対象物にトナー画像を形成する装置として、エッチング装置６１、第１洗浄装置６２、画像除去装置６３および第２洗浄装置６４とは別に単体で使用されてもよい。例えば、第１および第２の実施の形態に係る画像形成装置が単体で使用される場合、移動機構２の対象物供給部２０３により保持されたロール状の対象物９が転写位置へと供給され、トナー画像の転写および定着が行われた後に対象物回収部２０５により回収されることにより、複数のフレキシブル回路基板となる対象物９に対するレジストパターンの形成を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】第１の実施の形態に係るパターン形成システムの構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の構成を示す図である。
【図３】対象物上に配線パターンを形成する処理の流れを示す図である。
【図４．Ａ】感光体表面の電位分布を示す図である。
【図４．Ｂ】感光体表面の電位分布を示す図である。
【図４．Ｃ】感光体表面の電位分布を示す図である。
【図５】第１電位および第２電位とトナー画像の転写品質および転写効率との関係を示す表である。
【図６】第２の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図８】ステージおよび吸着制御部を示す平面図である。
【図９】移動機構を示す側面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１，１ａ，１ｂ    画像形成装置
２，２ａ    移動機構
４    第１電位付与部
５    第２電位付与部
９，９ａ    対象物
２５    中間転写部
３１    感光ドラム
３３    潜像形成部
３４    現像部
５２    定着部
６１    エッチング装置
６３    画像除去装置
９１    被転写面
９２    湿式トナー
９３    絶縁性基材
９４    導電層
１００    パターン形成システム
２０３    対象物供給部
２０５    対象物回収部
Ｓ１１〜Ｓ２０    ステップ
【図１】
2008270398.tif 000003
【図２】
2008270398.tif 000004
【図３】
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【図４．Ａ】
2008270398.tif 000006
【図４．Ｂ】
2008270398.tif 000007
【図４．Ｃ】
2008270398.tif 000008
【図５】
2008270398.tif 000009
【図６】
2008270398.tif 000010
【図７】
2008270398.tif 000011
【図８】
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【図９】
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