(57)【要約】      （修正有）【課題】部品の形成及びハンドリングが容易で、安価、かつ、電化製品等で広く使われているポリスチレン等の一般樹脂部材に適用可能な導電経路形成方法、及び、リサイクル性の優れた導電経路形成方法を提供する。【解決手段】樹脂で形成された基材の表層に導電経路を形成する導電経路形成方法であって、基材を形成する樹脂を溶解することが可能な溶剤中に少なくとも導電材料を分散させた分散液を基材の表層に塗布することと、基材の表層に塗布された分散液中の溶剤を揮発させることにより、基材の表層に導電経路１０を形成すること、とを含む、導電経路形成方法。【選択図】図１
2007250872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂で形成された基材の表層に導電経路を形成する導電経路形成方法であって、
前記基材を形成する前記樹脂を溶解することが可能な溶剤中に少なくとも導電材料を分散させた分散液を前記基材の表層に塗布することと、
前記基材の表層に塗布された前記分散液中の前記溶剤を揮発させることにより、前記基材の表層に導電経路を形成すること、
とを含む、導電経路形成方法。
【請求項２】
前記分散液を構成する前記導電材料がカーボン粉末であることを特徴とする請求項１に記載の導電経路形成方法。
【請求項３】
前記基材を形成する前記樹脂がスチレン系樹脂であり、前記分散液を構成する前記溶剤がｄ-リモネンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電経路形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂部材表層に導電経路を形成する、導電経路形成方法に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
電化製品等にて導電経路を形成するための導電経路手段としては、板金やワイヤ等の導電部材を用いる方法や、ワイヤを絶縁材で被覆したハーネス類を用いることが広く知られている。
例えば特許文献１では、画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに於いて、画像形成装置本体に設けられた接点と、プロセスカートリッジ内に配置された帯電装置との、導電経路手段として板金を用いた構成が開示されている。
また、プリント基板等では、絶縁性基板の表面に導電パターンを形成する手段として、導電性ペーストが広く用いられている。例えば特許文献２では、銅を含んだ銅製ペーストと、これを用いたプリント基板が開示されている。この様なプリント基板では、絶縁性の基盤上に導電性ペーストを塗布し、熱処理等を行うことで絶縁性基板上に導電性ペーストを固着させることで所望の導電パターンを形成している。
【０００３】
導電経路手段として板金やワイヤ等の導電部材、あるいは、ハーネス類を用いた場合、簡単かつ確実導通経路を形成できる一方で、下記のよう課題があった。
【０００４】
板金は、所望の導電経路に沿った形状に形成する必要があり、所望の導電経路が複雑な場合、部品の形成が煩雑になる。また、一般にプレス加工を行うことが多いが、いわゆる材取りの問題で、材料の一部が無駄になるという問題があった。
【０００５】
ワイヤは、前述のような材取りの問題はないものの、形状が複雑になる場合には、部品同士が絡みやすくなるという、ハンドリング上の問題があった。
【０００６】
ハーネス類は、ハーネスそのもののコストが比較的高価な上、更にコネクタ類も必要となるため、コストが嵩むという問題があった。
【０００７】
一方、プリント基板等で広く用いられている導電性ペーストは、一般に熱処理が必要となるため、基材の材質が、前記熱処理に耐えうるガラス基板等の特殊な材料に限定される。また、基材と、基材表面に固着された導電性ペーストは異なる材質となるため、リサイクルの際には導電性ペーストを分離する必要があり、実質的にリサイクルが困難であった。
【特許文献１】特開平９−４４０６１号公報
【特許文献２】特開平１０−０６４３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
板金やワイヤ等の導電性部材、ハーネス類に発生する上記問題を鑑み、本発明の課題は、部品の形成及びハンドリングが容易で、安価、かつ、電化製品等で広く使われているポリスチレン等の一般樹脂部材に適用可能な導電経路形成方法を提供することにある。
また、本発明の課題は、リサイクル性の優れた導電経路形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の要旨とするところは、以下のとおりである。
（１）樹脂で形成された基材の表層に導電経路を形成する導電経路形成方法であって、前記基材を形成する前記樹脂を溶解することが可能な溶剤中に少なくとも導電材料を分散させた分散液を前記基材の表層に塗布することと、前記基材の表層に塗布された前記分散液中の前記溶剤を揮発させることにより、前記基材の表層に導電経路を形成すること、とを含む、導電経路形成方法。
【００１０】
（２）前記分散液を構成する前記導電材料がカーボン粉末であることを特徴とする（１）に記載の導電経路形成方法。
【００１１】
（３）前記基材を形成する前記樹脂がスチレン系樹脂であり、前記分散液を構成する前記溶剤がｄ-リモネンであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の導電経路形成方法
。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の導電経路形成方法は、部品の形成及びハンドリングが容易で、安価、かつ、電化製品等で広く使われているポリスチレン等の一般樹脂部材に適用可能である。
また、本発明の導電経路形成方法は、リサイクル性の優れた方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の導電経路形成方法（以下、本発明の方法ともいう）は、樹脂で形成された基材の表層に導電経路を形成する導電経路形成方法であって、前記基材を形成する前記樹脂を溶解することが可能な溶剤中に少なくとも導電材料を分散させた分散液を前記基材の表層に塗布することと、前記基材の表層に塗布された前記分散液中の前記溶剤を揮発させることにより、前記基材の表層に導電経路を形成すること、とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の方法に用いられる基材を形成する樹脂としては、電化製品等に広く使用されている一般的な樹脂が挙げられる。そのような樹脂としては、特に限定はされないが、スチレン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂が挙げられる。なかでも、Ｆ２（東洋スチレン株式会社製）、ＮＳ−１３０（ＰＳジャパン株式会社製）等のスチレン系樹脂が好ましい。
【００１５】
本発明の方法に用いられる溶剤としては、上記樹脂を溶解することが可能であり、揮発性を有するものであれば特に限定はされない。上記溶剤としては、ｄ−リモネン等のテルペン系炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類が挙げられる。ここで、上記樹脂としてスチレン系樹脂を用いた場合は、該スチレン系樹脂を溶解することが可能なｄ−リモネンを、上記樹脂としてアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂を用いた場合は、該ＡＢＳ樹脂を溶解することが可能なケトン類を用いるというように、使用する樹脂を溶解することが可能な溶剤を適宜選択すると良い。
なお、上記溶剤は、上記樹脂と近接した溶解度を有したものを選択することが好ましい。
【００１６】
本発明の方法に用いられる導電材料としては、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛などの金属粉末、前記金属の酸化物の粉末、カーボン粉末、又はカーボンファイバーなど固形の導電材料が挙げられる。なかでも、樹脂の黒色着色料として広く用いられているカーボン粉末を導電材料として用いた場合は、基材の樹脂を材料再生する際にも実質的に不純物とはならない為、基材を導電経路ごとリサイクル可能となることから好ましい。
【００１７】
本発明の方法では、基材を形成する樹脂を溶解することが可能な溶剤中に、導電材料を分散させた分散液に、さらに、基材を形成する樹脂を溶解させた溶解液を基材の表層に塗
布することも可能である。
【００１８】
本発明の方法において、基材を形成する樹脂を溶解することが可能な溶剤中に、導電材料等を分散させるための方法は、導電材料等が分散していれば特に限定されることはなく、公知の方法を利用することができる。
【００１９】
本発明の方法において、上記分散液を基材の表層に塗布する方法は、該分散液が基材表層の所望の位置に塗布されるものであれば特に限定されることはなく、分散液を直接塗布する方法以外にも、基材上に形成された分散液注入溝に分散液を滴下することにより分散液を供給し塗布する方法、分散液を毛細管現象によって基材の表層に供給し塗布する方法等を用いることが可能である。
上記分散液注入溝は、断面積が４ｍｍ２以下であることが好ましい。４ｍｍ２より大きい断面積の注入溝では、毛細管現象が生じにくく、基材の表層への分散液供給が困難となる傾向がある。
【００２０】
本発明の方法において、基材の表層に塗布された分散液中の溶剤を揮発させるための方法としては、溶剤が揮発すれば特に限定されることはなく、自然乾燥、加熱乾燥などを用いることが可能である。なお、上記溶剤が揮発することで上記分散液に含まれる上記導電性材料等が上記基板の表層に固着され、導電経路が形成される。
【実施例】
【００２１】
＜実施例１＞
図１、２に従って第一の実施例を説明する。
本実施例では、基材である第一部品１に、分散液Ｌを塗布して導電経路１０を形成する、導電経路の形成方法について説明する。
【００２２】
第一部品１は、スチレン系樹脂（Ｆ２、東洋スチレン株式会社製）で形成されており、その表層には分散液注入溝２が形成されている。分散液注入溝２は、幅3mm、深さ1mmに設定されている。
分散液Ｌは、カーボン粉末Ｃをｄ-リモネン中に分散した、分散液である。ここで、d-
リモネンとは、スチレン系樹脂の溶剤となることが知られているテルペン系炭化水素類の一種であり、揮発性の液体である。導電経路１０を形成するにあたり、まず、分散液注入溝２への、分散液Ｌの注入が行われる。分散液Ｌが分散液注入溝２に注入されると、分散液Ｌの構成要素で、スチレン系樹脂の溶剤でもあるｄ-リモネンの作用で分散液注入溝２
の内壁面が溶融されるため、分散液注入溝２は、一時的に、分散液Ｌの構成成分であるｄ-リモネンと、カーボン粉末Ｃと、分散液注入溝２の内壁面から溶融されたスチレン系樹
脂成分Ｓと、の混合液Ｌ１で満たされた状態になる。
上記分散液におけるカーボン粉末Ｃの含有量は、上記分散液に対して、２質量％〜２０質量％程度が好ましい。含有量が２０質量％を超えると流動性が低下するため、スポイトなどでの扱いが難しくなり、逆に、含有量が２質量％を下回ると、リモネン乾燥後に残留するカーボン粉末の連続性が維持されにくくなる。
また、上記カーボン粉末Ｃとしては、特に限定されるものではないが、例えば#750B、#3050B、#3230B、#3350B（いずれも三菱化学（株））やカーボンECP、カーボンECP600JD（ライオン（株））が挙げられる。
【００２３】
第一部品１は、続いて、乾燥工程にかけられ、ｄ−リモネンを揮発させる。尚、本実施例に於いて、乾燥工程は自然乾燥である。乾燥工程に於いては、分散液注入溝２を満たす混合液Ｌ１のうち、揮発性の液体であるｄ-リモネンのみが揮発し、カーボン粉末Ｃと溶
融されたスチレン系樹脂成分Ｓは、分散液注入溝２に残留する。分散液注入溝２に残留するカーボン粉末Ｃと溶融されたスチレン系樹脂成分Ｓは、互いに混ざった状態から乾燥さ
れるため、ｄ-リモネン乾燥後には、分散液注入溝２の表層部に、導電材料であるカーボ
ン粉末Ｃがスチレン系樹脂によって固定化されることによって形成される導電性スチレン層である、導電経路１０が形成される。
【００２４】
ここで、第一部品１を形成するスチレン系樹脂と、導電経路１０を構成するスチレン系樹脂成分Ｓとは、同一のスチレン系樹脂であるため、比較的強固に固着される。
また、導電経路１０は、第一部品１を形成するスチレン系樹脂とスチレン系樹脂の黒色着色料として広く用いられているカーボン粉末との混合材であるため、第一部品１は特別な処理を施すことなく材料再生することができる。
尚、本実施例１においては、カーボン粉末Ｃ（カーボンブラッグ＃３２３０Ｂ、三菱化学（株））を１０質量％の濃度でｄ-リモネン中に分散させた分散液を用い、上記導電経
路の形成を確認した。
【００２５】
＜実施例２＞
図３、４、５に沿って、第二の実施形態として、特許文献１等で開示されているプロセスカートリッジの、帯電装置給電経路の形成に本発明を用いた実施形態を説明する。
【００２６】
画像形成装置（不図示）に着脱可能なプロセスカートリッジ２０は、感光ドラム３０と帯電装置４０と現像装置５０とクリーニング装置６０とを、枠体２１に内包している。
ここで、枠体２１は、スチレン系樹脂（Ｆ２、東洋スチレン株式会社製）で形成されている。
帯電装置４０は、その主要部として帯電ローラ４１を有する。帯電ローラ４１は、後述する手段によって感光ドラム３０に押圧されており、更に画像形成に際しては画像形成装置から所定の帯電バイアスが給電される。
【００２７】
以下、図に沿って帯電ローラ４１の付勢手段と給電手段について説明する。
帯電ローラ４１は、その一端側を第一軸受け４２に、他端側を第二軸受け４４に、各々回転自在に保持されている。前記一端側に於いては、第一軸受け４２を感光ドラム３０方向に押圧する位置に第一圧縮バネ４３が配置され、前記他端側に於いては、第二軸受け４４を感光ドラム３０方向に押圧する位置に第二圧縮バネ４５が配置されている。また、前記一端側の近傍には接点チップ４６が配置されている。ここで、第一軸受け４２は導電樹脂で形成され、第一圧縮バネ４３は金属で形成され、接点チップ４６は、導電材料としてカーボン粉末が混入されたスチレン系導電樹脂で形成されている。
【００２８】
第一圧縮バネ４３はその一端側４３ａにて第一軸受け４２と接触・導通し、他端側４３ｂにて、後述する手段によって形成された給電経路２００を介して、接点チップ４６と導通している。
プロセスカートリッジ２０が画像形成装置に装着された際、接点チップ４６は画像形成装置に配置された電気接点（不図示）と接触し、更に画像形成に際しては、該電気接点から前述の帯電バイアスが供給される。
【００２９】
続いて、給電経路２００の形成方法について説明する。
枠体２１には、分散液注入溝１００が形成されている。分散液注入溝１００は、円筒凹形状である圧縮バネ接続部１０３と、接点チップ４６に隣接する位置に設けられた溝状の接点チップ接続部１０２と、圧縮バネ接続部１０３と接点チップ接続部１０２とを結ぶ溝状の導電経路部１０１と、で構成される。
【００３０】
給電経路２００を形成するにあたり、まず、圧縮バネ接続部１０３に第一圧縮バネ４３の他端側４３ｂの端部が差し込まれ、接点チップ４６が、接点チップ接続部１０２に近接する所定の位置に配置される。
続いて分散液注入溝１００の導電経路部１０１に、カーボン粉末Ｃをｄ-リモネンに分
散した分散液Ｌが注入される。
注入された分散液Ｌは、導電経路部１０１を伝って圧縮バネ接続部１０３と接点チップ接続部１０２にまで流入する。この際分散液Ｌは、毛細管現象によって、圧縮バネ接続部１０３側では、圧縮バネ接続部１０３の内壁面と第一圧縮バネ４３の他端側４３ｂとの隙間にまで流入し、また、接点チップ接続部１０２側では、導電チップ４６と枠体２１との接触面の微小隙間にまで流入する。分散液Ｌに含まれるｄ-リモネンがスチレン系樹脂の
溶剤であるため、分散液Ｌが流入した部位に於いて枠体２１と接点チップ４６の表層部が溶解され、該部分においては、分散液Ｌは、分散液Ｌの構成成分であるｄ-リモネンと、
カーボン粉末Ｃと、溶解されたスチレン系樹脂成分Ｓとの混合液となる。続いて混合液は自然乾燥され、揮発性のあるｄ-リモネンのみが揮発する。よって、分散液注入溝１００
には、導電材料であるカーボン粉末Ｃがスチレン系樹脂によって固定化されることによって形成された導電性スチレン層である、導電経路２００が形成される。
尚、本実施例２においては、カーボン粉末Ｃ（カーボンブラッグ＃７５０Ｂ、三菱化学（株））を８質量％の濃度でｄ-リモネン中に分散させた分散液を用い、上記導電経路の
形成を確認した。
【００３１】
ここで、導電経路２００は、第一圧縮バネ４３の他端側４３ｂと密着すると共に、接点チップ４６と固着しているため、第一圧縮バネ４３と接点チップ４６とは、電気的に接続された状態となる。ここで、枠体２１を形成するスチレン系樹脂と、導電経路２００を構成するスチレン系樹脂成分Ｓとは、同一のスチレン系樹脂であるため、比較的強固に固着される。また、枠体２１と接点チップ４６は、その接触面同士が溶融されるため、ｄ-リ
モネン揮発後は、比較的強固に固着される。
【００３２】
導電経路２００と第一圧縮バネ４３の他端側４３ｂは密着しているものの、固着してはいないため、プロセスカートリッジの分解・再生に際しては、枠体２１から第一圧縮バネを抜き取ることが可能となっている。また、導電経路２００と接点チップ４６に含まれるカーボン粉末は、スチレン系樹脂の黒色着色料として広く用いられている材料であるため、枠体２１は、導電経路２００と接点チップ４６とを分離することなく、スチレン系樹脂の再生材として再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第一の実施形態を示す部分断面斜視図
【図２】第一の実施形態を示す断面側面図
【図３】第二の実施形態記載のプロセスカートリッジを示す断面図
【図４】第二の実施形態を示す帯電装置の部分断面斜視図
【図５】第二の実施形態を示す断面側面図
【符号の説明】
【００３４】
１        第一部品
２        分散液注入溝
１０      導電経路
２０      プロセスカートリッジ
２１      枠体
３０      感光ドラム
４０      帯電装置
４１      帯電ローラ
４２      第一軸受け
４３      第一圧縮バネ
４４      第二軸受け
４５      第二圧縮バネ
４６      接点チップ
５０      現像装置
６０      クリーニング装置
１００    分散液注入経路
２００    給電経路
Ｌ        分散液
Ｌ１      混合液
Ｃ        カーボン粉末
Ｓ        スチレン系樹脂成分
Ｌｉ      リモネン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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