(57)【要約】【課題】本発明は、トナー吐出の垂直方向性を向上させ、濃淡斑の発生を抑制することができる画像形成用回路基板及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】トナー８０を周囲に保持する現像ローラー７０に対向して設けられ、前記トナーが通過可能な複数の開口部３０を有する絶縁性基材２０と、前記開口部の前記トナーの対向面側の周囲に、前記トナーを吸引する電気力線を発生させるリング状制御電極４０とを有する画像形成用回路基板１０であって、  前記開口部は、前記トナーの入口側から出口側に向かって開口径が小さくなるテーパー形状を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを周囲に保持する現像ローラーに対向して設けられ、前記トナーが通過可能な複数の開口部を有する絶縁性基材と、前記開口部の前記現像ローラーとの対向面側の周囲に設けられた前記トナーを吸引する電気力線を発生させるリング状制御電極とを有する画像形成用回路基板であって、
前記開口部は、前記トナーの入口側から出口側に向かって開口径が小さくなるテーパー形状を有することを特徴とする画像形成用回路基板。
【請求項２】
前記絶縁性基材は、耐熱性樹脂材料から構成され、厚さが２０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成用回路基板。
【請求項３】
前記耐熱性樹脂材料は、ポリイミド樹脂又はポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成用回路基板。
【請求項４】
前記開口部は、前記トナーの入口側の開口径が出口側の開口径よりも２０μｍ以上大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成用回路基板。
【請求項５】
前記リング状制御電極の周囲には、前記絶縁性基材が露出した箇所を隔てて所定の共通電位が供給される共通電極が設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成用回路基板。
【請求項６】
前記開口部の周囲の前記トナーの出口側には、個別背面電極が更に設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成用回路基板。
【請求項７】
トナーを周囲に保持する現像ローラーに対向して設けられて用いられる画像形成用回路基板の製造方法であって、
表面に金属膜が形成された絶縁性基材を用意する工程と、
前記金属膜をエッチングし、前記絶縁性基材の表面上に円形の金属配線パターンを形成する工程と、
前記円形の金属配線パターンの領域内に、断面がテーパー形状を有する円形の開口を形成し、前記金属配線パターンが前記開口を囲むリング状になるように加工する工程と、を有することを特徴とする画像形成用回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記断面がテーパー形状を有する円形の開口は、レーザー加工により形成されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成用回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記断面がテーパー形状を有する円形の開口は、ウェットエッチングにより形成されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成用回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記断面が円形の金属配線パターンは、前記絶縁基材の裏面にも対応して形成され、
前記テーパー形状を有する円形の開口を形成する際、前記円形の金属配線パターンは、裏面においてもリング状に形成されることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の画像形成用回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成用回路基板及びその製造方法に関し、特に、特に、トナーを周囲に保持する現像ローラーに対向して設けられて用いられる画像形成用回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機などの画像形成装置として、トナージェット、ダイレクトトーニング、トナープロジェクション等と呼ばれる方式でトナー（記録材）によって紙などの記録媒体上に画像を直接記録する方法が知られている。
【０００３】
このような画像を直接記録する画像形成装置としては、トナー担持体から飛翔させたトナーを開閉制御するトナー通過穴を介して、記録媒体手段に付着させて画像を形成する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置は、トナーを担持するトナー担持体と、トナーが付着させられる記録媒体手段と、トナー担持体と記録媒体手段との間に配置された複数のトナー通過穴を有するトナー制御手段とを備えている。
【０００５】
このトナー制御手段は、トナー担持体側の絶縁性基板表面に、トナー通過穴を囲む形でリング状の制御電極が設けられ、この制御電極から絶縁領域を介して、複数のトナー通過穴に共通のバイアス電圧を印加する共通電極が、空いたスペースを覆うようにベタ状に設けられている。また、記録媒体手段側には、トナー通過穴を囲む形で、制御電極よりも径が大きいリング状の個別背面電極が設けられた画像形成用回路基板と、記録媒体手段にトナー画像を形成する前に、記録媒体手段に対して、トナーに含まれる樹脂を溶解又は膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する塗布液を塗布する液塗布手段とを備えた構成となっている。
【０００６】
ここで、上記画像形成用回路基板は、トナー通過穴が開けられた厚さが１０μｍ〜３８μｍのポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムの両面に、銅などの導電性の良い金属を用いて、蒸着法やスパッタ法、及び無電解法と電気めっき方式を組み合わせて電極を形成することにより製造される（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献２の実施例に記載されたような導電性フィルムを用いれば、表面に形成された銅などの導電層を、エッチング方式によって除去することで、配線を形成できる。また、この基板を用いるためには、トナーが通過する穴を形成する必要があるが、この穴の形成においても、一般的に知られているパンチング法やレーザー法などの方法、並びにポリイミドなどの樹脂を化学的に溶解することができる。これらの加工によって配線形成された基板は、特許文献１の実施例においても、その効果が確認されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３９９７７号公報
【特許文献２】特開２００９−１４７０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、近年、プリンタやファクシミリにおいては、写真等を含む画像の記録が多くなり、従来と比べてより高解像度で、鮮明な画像記録が要求されつつある。そのため、画像を記録するためのドット数が１２００ＤＰＩ以上など、１０００ＤＰＩを超える画素数での画像形成が求められるようになり、画像形成回路基板のトナー通過穴もより小径化が求められている。
【００１０】
この小径化は、単純に６００ＤＰＩでφ２００μｍであれば、１２００ＤＰＩではφ７１μｍと面積比で１／２になるが、ドットの重なりも考慮するとφ８０μｍ程度になる。微細穴は、配線形成された基板にパンチング法やレーザー法、ポリイミドエッチング加工で形成できるが、微細穴なりトナー吐出の方向性により、記録媒体への印刷よる濃淡斑が発生するという問題を生じた。また、記録媒体への印刷よる濃淡斑の発見は印刷物でしか確認できないため、濃淡斑の発生は組み立て後に発覚し、数１０枚使用してからようやく発生するなど、直接記録方式で画像を形成する装置で問題となっている。このような状況下で、基板で形成されるトナーの吐出の垂直方向性を向上した画像形成用回路基板が必要とされている。
【００１１】
そこで、本発明は、トナー吐出の垂直方向性を向上させ、濃淡斑の発生を抑制することができる画像形成用回路基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る画像形成用回路基板は、トナーを周囲に保持する現像ローラーに対向して設けられ、前記トナーが通過可能な複数の開口部を有する絶縁性基材と、前記開口部の前記現像ローラーとの対向面側の周囲に設けられた前記トナーを吸引する電気力線を発生させるリング状制御電極とを有する画像形成用回路基板であって、
前記開口部は、前記トナーの入口側から出口側に向かって開口径が小さくなるテーパー形状を有することを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記絶縁性基材は、耐熱性樹脂材料から構成され、厚さが２０〜１００μｍであることが好ましい。
【００１４】
また、前記耐熱性樹脂材料は、ポリイミド樹脂又はポリアミド樹脂であってもよい。
【００１５】
また、前記開口部は、前記トナーの入口側の開口径が出口側の開口径よりも２０μｍ以上大きいことが好ましい。
【００１６】
なお、前記リング状制御電極の周囲には、前記絶縁性基材が露出した箇所を隔てて所定の共通電位が供給される共通電極が設けられることが好ましい。
【００１７】
また、前記開口部の周囲の前記トナーの出口側には、個別背面電極が更に設けられることが好ましい。
【００１８】
本発明の他の態様に係る画像形成用回路基板の製造方法は、トナーを周囲に保持する現像ローラーに対向して設けられて用いられる画像形成用回路基板の製造方法であって、
表面に金属膜が形成された絶縁性基材を用意する工程と、
前記金属膜をエッチングし、前記絶縁性基材の表面上に円形の金属配線パターンを形成する工程と、
前記円形の金属配線パターンの領域内に、断面がテーパー形状を有する円形の開口を形成し、前記金属配線パターンが前記開口を囲むリング状になるように加工する工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
ここで、前記断面がテーパー形状を有する円形の開口は、レーザー加工により形成されることとしてもよい。
【００２０】
また、前記断面がテーパー形状を有する円形の開口は、ウェットエッチングにより形成されることとしてもよい。
【００２１】
なお、前記断面が円形の金属配線パターンは、前記絶縁基材の裏面にも対応して形成され、
前記テーパー形状を有する円形の開口を形成する際、前記円形の金属配線パターンは、裏面においてもリング状に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、トナーの吐出の垂直方向性を向上させ、濃淡斑の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の一例を示した図である。図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の一例の表面側を示した図である。図１（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の一例の裏面側を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の一例の断面構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の絶縁性基材用意工程の一例を示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の金属配線パターン形成工程の一例を示した図である。図４（Ａ）は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の金属配線パターン形成工程の一例の表面側を示した図である。図４（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の金属配線パターン形成工程の一例の表面側を示した図である。
【図５】本発明の画像形成用回路基板の製造方法の開口部形成工程の一例を示した図である。
【図６】本実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の開口形成工程終了後の一例を示した図である。図６（Ａ）は、本実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の開口形成工程終了後の一例の表面側を示した図である。図６（Ｂ）は、本実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の開口形成工程終了後の一例の裏面側を示した図である。
【図７】本発明の画像形成用回路基板の製造方法の開口部形成工程の図５とは異なる例を示した図である。
【図８】実施例１に係る画像形成回路基板と比較例に係る画像形成回路基板との比較試験を行った装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の一例を示した図である。図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の一例の表面側を示した図であり、図１（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の一例の裏面側を示した図である。
【００２６】
図１（Ａ）において、本実施形態に係る画像形成用回路基板１０は、表面側に、絶縁性基材２０と、開口部３０と、リング状制御電極４０と、配線４１と、共通電極５０とを備える。本実施形態に係る画像形成用回路基板１０の表面側は、絶縁性基材２０に、これを貫通する開口部３０が形成され、開口部３０の周囲にリング状制御電極４０が形成された構成を有する。また、リング状制御電極４０には、配線４１が接続されて横方向に延びている。リング状制御電極４０及び配線４１の周囲は、絶縁性基材２０が露出しているが、それ以外の領域は、共通電極５０が形成されて、絶縁基材１０の表面を覆っている。つまり、リング状制御電極４０の周囲は、絶縁性基材２０を隔てて共通電極５０に囲まれている。
【００２７】
図１（Ｂ）において、本実施形態に係る画像形成用回路基板１０は、裏面側に、絶縁性基材２０と、開口部３０と、個別背面電極６０と、配線６１とを備える。本実施形態に係る画像形成用回路基板１０の裏面側においては、絶縁性基材２０に、表面側の開口部３０に対応して開口部３０が形成され、開口部３０の周囲に個別背面電極６０が形成されている。個別背面電極６０には、配線６１が接続されて横方向に延びている。個別背面電極６０及びこれに接続される配線６１が形成された箇所以外は、絶縁性基材２０が露出している。
【００２８】
図１（Ａ）、（Ｂ）において、絶縁性基材２０は、耐熱性樹脂材料のフィルムであり、電子部品の材料として使用されている一般的なフィルムを用いることができる。絶縁性基材の材質は、例えば、ポリイミド、ポリアミドから選ばれるいずれかの耐熱性樹脂材料が挙げられる。なかでも、柔らかく、溶解性の良いポリイミド樹脂が好ましく、例えば、東レ・デュポン社製の商品名：カプトン、宇部興産社製の商品名：ユーピレックスなどを用いることができる。
【００２９】
絶縁性基材２０の厚さは、材料の種類にもよるが、１０〜１００μｍの絶縁性フィルムを用いることができ、２０〜８０μｍであることが好ましい。厚さが１０μｍ未満であると薄すぎて取扱いが困難になり、また、厚さが８０μｍを超えるものは、経済的ではない。高精細な画像を得るためには、絶縁性基材２０の厚さは薄いほうが望ましい。絶縁性基材２０の大きさは、画像形成装置の大きさなどにより異なるので一概に規定できないが、例えば、縦横がそれぞれ、５０〜１００ｍｍ、２３０〜３２０ｍｍとされる。
【００３０】
開口部３０は、トナーを通過させるための穴であり、トナーが通過できる大きさの径を有して形成される。開口部３０の形状は、必ずしも円形である必要は無いが、液滴状のトナーを通過させるため、円形又はこれに近い楕円等の形状であることが好ましい。開口部３０は、絶縁性基材２０に複数形成され、図１（Ａ）、（Ｂ）においては、２列に互い違いに配置されている。開口部３０の配置は、用途に応じて、種々の配置とすることができる。
【００３１】
開口部３０の開口径は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、表面側と裏面側とで異なり、表面側の開口径は、裏面側の開口径よりも大きくなるように、テーパー形状に構成される。これにより、開口部３０を通過するトナーの直進進行性が向上し、トナーを拡散させず、直進させて印刷媒体に付着させることができる。
【００３２】
リング状制御電極４０は、トナーを吸引するような電気力線又は電界を発生させ、トナーの落下を制御するための電極であり、薄い金属層として構成される。リング状制御電極４０は、開口部３０の周囲を囲むように設けられ、リング状の平面形状を有する。例えば、リング状制御電極４０に、トナーの帯電極性と反対極性の電圧を印加すれば、リング状制御電極４０がトナーを吸引し、トナーが開口部３０を通過するように作用することができる。一方、トナーの帯電極性と同極性の電圧をリング状制御電極４０に印加すれば、リング状制御電極４０はトナーを吸引せず、開口部３０をトナーが通過するように作用しない。よって、リング状制御電極４０に交番電圧を印加することにより、トナーの開口部３０の通過を制御することができる。
【００３３】
なお、リング状制御電極４０と共通電極５０は、例えば、配線に用いられるＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ等の種々の金属材料からなる薄い金属層として構成される。
【００３４】
配線４１は、リング状制御電極４０に電圧を印加するために設けられており、一方がリング状制御電極４０に接続され、他方が外部に備えられた図示しない電源に接続される。
【００３５】
共通電極５０は、画像形成用回路基板１０の表面に共通のバイアス電圧を印加するための電極であり、例えば、接地電位に設定されたり、所定の一定電位に設定されたりして、画像形成用回路基板１０の全体の電位レベルを定める。
【００３６】
個別背面電極６０は、裏面側の開口部３０の周囲を囲むように設けられたリング状の電極であり、リング状制御電極４０よりも幅が太い。表面側のみならず、裏面側の開口部３０の周囲にも個別背面電極６０を設けることにより、表面側のリング状制御電極４０と協働して電界を発生させることができ、トナーの落下をより高精度に制御することができる。
【００３７】
配線６１は、個別背面電極６０に電圧を印加するために設けられており、一方が個別背面電極６０に接続され、他方が外部に設けられた図示しない電源に接続される。
【００３８】
本実施形態に係る画像形成用回路基板は以上のような構成を有するが、具体的な開口部３０の大きさは、例えば、φ３０〜２００μｍとされる。また、リング状制御電極４０は、開口部３０を取り囲む形でリング状（環状）に幅１０〜１００μｍの電極として構成され、隣り合うリング状制御電極４０との間隔は、例えば、リング状制御電極４０の直径の２〜４倍とされる。リング状制御電極４０から横方向に延びる配線４１の配線幅は、例えば、１０〜１００μｍとされる。また、リング状制御電極４０以外の配線４１、共通電極５０、個別背面電極６０及び配線６１も、リング状制御電極４０と同様に、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等の薄い金属層として構成されてよい。
【００３９】
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の一例の断面構成図である。図２の断面は、図１（Ａ）で示したＡ−Ａ’断面に相当する。また、図２においては、本実施形態に係る画像形成用回路基板１０の関連構成要素として、現像ローラー７０と、トナー８０が示されている。
【００４０】
現像ローラー７０は、トナー８０を供給するためのローラーであり、現像ローラー７０の周面にトナー８０を浮遊させるような電界を発生させ、トナー８０を画像形成用回路基板１０の表面側の上方に供給する。
【００４１】
現像ローラー７０は、円筒形状又は円柱形状の基体７１と、接着剤層７２と、絶縁性フィルム７３と、金属配線７４とを備える。絶縁性フィルム７３と金属配線７４とは、絶縁性フィルム７３の表面上に金属配線７４が形成されたフィルム状回路基板７５を構成する。かかるフィルム状回路基板７５の金属配線７４は、例えば、櫛歯状又はストライプ状の配線パターンに構成され、交番電圧を印加することにより、現像ローラー７０の周囲の電気力線を変化させ、トナー８０を静電気力により現像ローラー７０の周面付近に浮遊させる。そして、トナー８０を浮遊させた状態で画像形成用回路基板１０の上方に供給する。
【００４２】
トナー８０は、用紙に印刷記録を行うため、帯電性を持ったプラスチック粒子に黒鉛・顔料等の色粒子を付着させたミクロサイズの粒である。よって、トナー８０の帯電極性と異なる極性にリング状制御電極４０が帯電したときに、トナー８０に吸引力が作用し、開口部３０を通過することになる。
【００４３】
本実施形態に係る画像形成用回路基板１０は、現像ローラー７０の周面に対向して設けられる。図１（Ａ）に示した表面側、つまり開口部３０の開口径の大きい側が、現像ローラー７０に対向して設けられる。画像形成用回路基板１０の開口部３０は、現像ローラー７０との対向面から反対側、つまりトナー８０の入口側から出口側に向かって開口径が小さくなるテーパー形状又は逆台形形状を有する。かかる形状を有することにより、開口部３０に入ってきたトナー８０は、直進性が高められ、画像形成用回路基板１０に垂直な方向に直進するように方向付けられて開口部３０を通過する。
【００４４】
なお、開口部３０のトナー８０の入口側の周囲には、リング状制御電極４０が形成されているため、リング状制御電極４０に印加する電圧によりリング状制御電極４０から発する電気力線を制御し、トナー８０を開口部３０に吸引する吸引力を制御することができる。また、開口部３０のトナー８０の出口側の周囲には、やはりリング状の個別背面電極６０が形成されているため、個別背面電極６０から発する電気力線及び個別背面電極６０とリング状制御電極４０とで発生する電界を用いて、トナー８０の開口部３０への吸引力を総合的に制御し、トナー８０による印刷の階調等を高精度に制御することができる。更に、共通電極５０を所定の一定電位とすることにより、画像形成用回路基板１０のバイアス電圧を調整し、やはり全体の階調等を制御することができる。
【００４５】
このように、本実施形態に係る画像形成用回路基板１０によれば、開口部３０を、開口径がトナー８０の入口側から出口側に向かって縮小するテーパー形状に構成することにより、開口部３０を通過するトナー８０の直進性を向上させることができる。また、開口部３０の周囲にリング状制御電極４０を設けることにより、トナー８０の落下量を制御することができる。更に、表面側のリング状制御電極４０以外の領域に共通電極６０を設け、画像形成用回路基板１０の裏面側の開口部３０の周囲にリング状の個別背面電極６０を設けることにより、トナー８０の落下量を更に高精度に制御することができる。
【００４６】
なお、画像形成用回路基板１０の表面側に設けられた共通電極５０及び裏面側に設けられた個別背面電極６０は必須ではなく、用途に合わせて、必要に応じて設けるようにしてよい。
【００４７】
また、開口部３０の側面は、図２においては直線的に形成されているが、トナー８０の入口側から出口側に向かって開口径が減少している限り、曲面状に形成されていたり、階段状の部分を含んで形成されていたりしてもよい。
【００４８】
次に、図３乃至図７を用いて、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の一例について説明する。なお、今までと同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４９】
図３は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の絶縁性基材用意工程の一例を示した図である。絶縁性基材用意工程においては、両面に金属膜４２、６２が形成された絶縁性基材２０を用意する。
【００５０】
なお、絶縁性基材２０は、最初から金属膜４２、６２が形成されている市販の２層金属基板を用意してもよいし、絶縁性基材２０の両面に、スパッタリング法、蒸着法、メッキ法等の成膜法を用いて形成するようにしてもよい。市販品としては、例えば、住友金属鉱山（株）社製のＳ’ｐｅｒＦｌｅｘを用いるようにしてもよい。
【００５１】
なお、絶縁性基材２０は、例えば、ポリイミド、ポリアミド等の絶縁性樹脂からなる基材を用いることができる。また、基板両面の金属膜４２、５２は、導電性を有するものであればよく、絶縁性フィルムとの密着性、配線形成時の簡便性等より、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属やこれらの合金とすることが好ましい。また、金属膜４２、５２を成膜法により形成する場合には、スパッタ法、蒸着法、メッキ法、金属箔を張り合わせる方法等の公知の方法を用いることができる。
【００５２】
金属層の厚さは、特に制限されるわけではないが、１〜２０μｍとすることが好ましい。１μｍより薄くなると、めっき層の欠陥などで耐屈折性が低下し、また、２０μｍより厚くなると、屈折したときの表面近傍の引っ張り応力が大きくなるため破断しやすくなり、耐屈折性が低下することがある。
【００５３】
図４は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の金属配線パターン形成工程の一例を示した図である。図４（Ａ）は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の金属配線パターン形成工程の一例の表面側を示した図であり、図４（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の金属配線パターン形成工程の一例の表面側を示した図である。
【００５４】
金属配線パターン形成工程においては、金属膜４２、６２が両面に形成された絶縁性基材２０の両面に、円形金属配線パターン４３、６３及び共通電極５０を形成する。より具体的には、図４（Ａ）に示すように、絶縁性基材２０の表面側には、円形金属配線パターン４３、配線４１及び共通電極５０を形成するとともに、図４（Ｂ）に示すように、絶縁性基材２０の裏面側には、円形金属配線パターン６３及び配線６１を形成する。
【００５５】
なお、円形金属配線パターン４３、６３等の形成は、レジストを用いて露光し、エッチングにより不要部分の金属膜４２、６２を除去することにより行ってよい。
【００５６】
具体的には、まず、図３の状態から、２層金属基板の金属層上にレジスト層を形成する。形成するレジスト層は、液状レジスト、またはフィルム状レジストのいずれを用いても良い。またネガ型、ポジ型いずれのレジストも用いることができる。
【００５７】
次に、電極形成用のパターンが印刷されたマスクを用い、レジスト層に露光処理を行い、その後、レジスト層を現像した後に該レジスト層から露出した金属層をエッチングし、電極パターンを形成した後にレジスト層を除去する。例えば、このような処理を行うことにより、円形金属配線パターンを形成する。
【００５８】
図５は、本発明の画像形成用回路基板の製造方法の開口部形成工程の一例を示した図である。開口部形成工程においては、円形に形成された円形金属配線パターン４３、６３の領域内に、絶縁性基材を貫通する所定のサイズの開口部３０を形成する。その際、開口部３０が、厚さ方向にテーパー形状を有するように開口部３０を形成する。開口部３０の形成は、例えば、レーザー加工により行うことができる。
【００５９】
図５において、画像形成用回路基板１１の表面側からレーザーＬが照射され、レーザー加工が行われている。レーザー加工に用いるレーザーＬのエネルギー分布は、一般的に、中心部が高く、周辺部が低い正規分布に近い特性を有する。よって、被加工対象物にレーザーＬを照射して開口加工を行った場合、中心部が先に貫通し、その段階で加工を中止すると、側面は傾斜を有するテーパー形状となる。よって、表面側からレーザーＬを照射してレーザー加工を行えば、裏面側の開口部３０の開口径よりも、表面側の開口部３０の開口径が大きく、側面がテーパー形状を有する開口部３０を形成することができる。
【００６０】
このように、レーザー加工により、画像形成用回路基板１１の表面側からレーザーＬを照射して開口部３０を形成することにより、表面側の開口径が裏面側の開口径より大きい逆台形形状の断面を有する開口部３０を形成することができる。
【００６１】
なお、レーザー法による加工は、電極形成された基材にカバーレイを貼り付けた後でも可能である。
【００６２】
図６は、本実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の開口形成工程終了後の一例を示した図である。図６（Ａ）は、本実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の開口形成工程終了後の一例の表面側を示した図であり、図６（Ｂ）は、本実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法の開口形成工程終了後の一例の裏面側を示した図である。
【００６３】
図６（Ａ）に示すように、開口形成工程終了後には、表面側には、絶縁性基材２０の一方の面に、２列に互い違いに配置された開口部３０が形成される。また、開口部３０の周囲にはリング状制御電極４０が形成されるとともに、横方向に配線４１が伸びている。更に、リング状制御電極の周囲には、絶縁領域である絶縁性基材２０を介して、共通バイアス印加用の共通電極５０が形成される。
【００６４】
また、図６（Ｂ）に示すように、裏面側では、開口部３０の周囲にリング状の個別背面電極６０が形成された画像形成回路基板となる。なお、個別背面電極６０及び配線６１の周囲は、絶縁性基材２０が露出した絶縁領域となる。
【００６５】
図７は、本発明の画像形成用回路基板の製造方法の開口部形成工程の図５とは異なる例を示した図である。図７においては、ウェットエッチングによる開口形成工程の一例が示されている。ウェットエッチングは、エッチング可能な溶剤により、金属膜４４、６４及び絶縁性基材２０をエッチングする加工方法である。かかるウェットエッチング法により開口部３１を形成した場合にも、エッチングを開始した面の開口径が、エッチングを終了した反対面の開口径よりも大きくなる開口形状を形成することができる。よって、画像形成用回路基板１２の表面側からウェットエッチングを行うことにより、本実施形態に係る画像形成用回路基板を製造することができる。
【００６６】
なお、ウェットエッチングにより開口部３１を形成した場合には、側面が直線ではなく、曲面的な形状となる。このような形状であっても、トナー８０の落下の垂直方向性を向上させることができる。
【００６７】
このように、開口部形成工程は、ウェットエッチング法により行うようにしてもよい。
【００６８】
以上、本実施形態に係る画像形成用回路基板の製造方法について説明したが、本実施形態においては、表裏に金属層が形成された両面金属基材を用いた場合を中心にして説明した。しかしながら、上述のように、絶縁性基材に開口部を形成し、その後、開口部が形成された絶縁性基材上にめっき法等によりリング状制御電極４０、４４、共通バイアス電極５０及び個別背面電極６０、６４を形成してもよい。
【実施例】
【００６９】
以下、本発明の実施例に係る画像形成用回路基板及びその製造方法について、比較例を含めて説明する。
【００７０】
〔比較例〕
厚さ２５μｍのポリイミドに厚さ２μｍの銅層が表裏両面に形成された両面基板（住友金属鉱山（株）製Ｓ’ｐｅｒＦｌｅｘ）を用意した。この銅層表面にドライフィルムレジスト（旭化成株式会社製  商品名  ＡＱ−１１５８）を貼り、配線形状を有するマスクを用いて露光し、現像し、露出した銅層をエッチングし、トナー供給側の開口径とトナー吐出側の開口径は同じ１００μｍφとし、３００ｄｐｉ用の画像形成用回路基板とした。表面側（トナー供給側）には、リング状制御電極及びリング状制御電極から８０μｍの間隔を空けて共通バイアス電圧印加用の共通電極を形成し、裏面側（トナー吐出側）には、個別背面電極を形成した。
【００７１】
次いで、銅層表面に残存するドライフィルムレジストを剥離した。レーザー法は電極形成された基材にカバーレイを貼り付けた後でもレーザー加工ができるので、ポリイミド製カバーフィルムニッカン工業製ニカフレックスＣＩＳＶ１２１５を熱プレスでラミネートし、熱プレスの条件は圧力  ２０〜４０ｋｇ／ｃｍ２、温度は１６０〜１７０℃、時間２０〜４０分で行った、その後、ＣＯ２レーザーにて円形金属配線パターンのトナー供給側からコンフォーマル式でレーザー加工を実施した。
【００７２】
一方、ポリイミドエッチングによる加工は、ドライフィルムレジストを剥離後、耐ポリイミド性ドライフィルムレジストである旭化成ＡＱ４０３８を貼り、露光し、現像して円形の開口部と一部リングを露出させるようにパターニングした。なお、記録媒体手段側であるトナー吐出側は、全面露光で現像後も露出エリアは存在しない。ポリイミドエッチング液は東レのＴＰＥ３０００を使用し、液温７０−１００℃で２分から６分の浸漬で、円形配線パターン側からポリイミド溶解させた。ＣＯ２レーザー法もポリイミドエッチング法も、リング形状の電極はＣｕで形成されており、ともにＣｕが反応しないことを利用した工法である。かかる比較例に係る画像形成用回路基板では、開口径の断面は矩形又は平行四辺形近似で、開口の断面形状は、傾斜の無いストレートな状態に近い。よって、トナー吐出が垂直直進性に欠ける状態であった。
【００７３】
〔実施例１〕
実施例１においては、レーザー法により、開口形成工程を実施した。
【００７４】
具体的には、上記の比較例で得られた画像形成用回路基板作製条件で、レーザー法はＣＯ２レーザーでビーム６０μｍφにして、円周で１００μｍφになる様にトレパニング加工を実施した。トナー供給側の開口径は１００μｍとし、トナー吐出側の開口径は８０μｍとして形成し、開口の断面形状が逆台形となるテーパー形状に加工した。ＣＯ２レーザーは、照射側と出力側は多少加工径に差が生じるが、トナー供給側に形成してあるリング状制御電極のリング形状がＣｕでパターン形成してあるので、パターン開口径８０μｍφ以下にならないで穴断面の逆台形が形成できた。
【００７５】
〔実施例２〕
実施例２においては、ウェットエッチング法のうちのポリイミドエッチング法により、開口形成工程を実施した。
【００７６】
具体的には、耐ポリイミド性ドライフィルムレジストである旭化成ＡＱ４０３８を円形金属パターンに貼り、露光し、現像し、記録媒体手段側のトナー供給から開口径１００μｍφをパターンニングした。ポリイミドエッチング液は、東レのＴＰＥ３０００を使用し、液温７０−１００℃で、２分から６分の浸漬で開口した。トナー供給側に形成してあるリング状制御電極のリング形状がＣｕでパターン形成してあるので、パターン開口径８０μｍφ以下にならないで逆台形の開口断面を形成することができた。
【００７７】
〔比較評価〕
レーザー加工による比較例に係る画像形成用回路基板と、実施例１に係る画像形成用回路基板を作製し、簡易的なトナー吸引により、吐出方向の直進性を、記録媒体への印刷斑で確認した。
【００７８】
図８は、実施例１に係る画像形成回路基板と比較例に係る画像形成回路基板との比較試験を行った装置を示した図である。図８に示すように、アズワン製ポンプ内臓真空デシケーター（ＶＥ−ＡＬＬ）９０の上蓋に穴を開け、エアーホース１００を接続して、画像形成用回路基板及び印刷用紙を載せる吸引箱を作製した。更に、ポンプ内臓真空デシケーター９０とエアーホース１００とを繋ぎ、吸引箱の上に印刷用紙１１０を載せ、その上に枠型中抜きＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製Ｓシリーズ）１２０の２００μｍ厚を載せ、更にその上にレーザー加工の画像形成用回路基板１０を載せた。そして、キャノン製トナーカートリッジ（ＥＰ−８５）をばらしてトナー８０を採取し、画像形成用回路基板１０の上に全体にまぶして、５秒間吸引装置で吸引し、印刷用紙のドット寄りによる印刷斑を確認した。
【００７９】
比較例に係る画像形成用回路基板については、５回試験を行ったがほぼ３０−４０％のエリアで濃淡が識別された。一方、開口径断面が逆台形の実施例１に係る画像形成用回路基板１０においては、濃淡は識別されなかった。
【００８０】
このように、本実施例に係る画像形成用回路基板によれば、トナー吐出の垂直方向性を向上させ、印刷よる濃淡斑を抑制できる画像形成用回路基板を提供することができる。
【００８１】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、プリンタ、コピー機等の画像形成装置の部品に利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０    画像形成用回路基板
２０    絶縁基材
３０、３１    開口
４０    リング状制御電極
４１、６１    配線
４２、６２    金属膜
４３、６３    円形金属配線パターン
５０    共通電極
６０    個別背面電極
７０    現像ローラー
７１    基体
７２    接着剤層
７３    絶縁性フィルム
７４    金属配線
７５    フィルム状回路基板
８０    トナー
９０    ポンプ内臓真空デシケーター
１００    エアーホース
１１０    印刷用紙
１２０    枠型中抜きＰＥＴフィルム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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