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图像形成装置、图像形成方法、图案形成系统以及图案形成方法

摘要

本发明提供图像形成装置、图像形成方法、图案形成系统以及图案形成方法。在图案形成系统的图像形成装置(1)中,通过在感光鼓(31)与对象物(9)的被转印面(91)之间作用转印电压来进行的静电转印,将利用具有抗蚀性的湿式调色剂而在感光鼓(31)的外周面上形成的调色剂图像转印到对象物(9)上,通过使转印的调色剂图像在对象物(9)上定影从而形成抗蚀图案。由此,能够可靠防止调色剂图像在转印时发生变形或损坏,从而能够在对象物(9)上高精度地形成用作抗蚀图案的调色剂图像。另外,能够降低形成抗蚀图案的成本,并且能够缩短形成抗蚀图案的时间。

著录项

  • 公开/公告号CN101543146A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-09-23

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 大日本网屏制造株式会社;

    申请/专利号CN200880000206.7

  • 发明设计人 福井民雄;青池正明;

    申请日2008-03-13

  • 分类号H05K3/06(20060101);G03G15/10(20060101);G03G15/16(20060101);G03G15/22(20060101);

  • 代理机构72003 隆天国际知识产权代理有限公司;

  • 代理人马少东;徐恕

  • 地址 日本京都府

  • 入库时间 2023-12-17 22:44:28

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-05-03

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G03G15/16 授权公告日:20120208 终止日期:20160313 申请日:20080313

    专利权的终止

  • 2015-04-01

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):G03G15/16 变更前: 变更后: 申请日:20080313

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2012-02-08

    授权

    授权

  • 2009-11-11

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-09-23

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及在板状或薄膜状的对象物上形成调色剂(toner)图像的技术, 还涉及利用该调色剂图像在对象物上形成配线图案的技术。

背景技术

以往,作为在印刷基板等对象物上形成配线图案的方法,使用金属面腐 蚀(subtractive)法、半添加(semiadditive)法、全添加(fulladditive)法等, 使用金属面腐蚀法能够以低于另外两种方法的成本迅速地形成配线图案。

金属面腐蚀法利用了光致抗蚀剂技术,在作为这种金属面腐蚀法其中之 一的接近式(proximity)曝光方式中,对于在绝缘性基材上粘接有铜箔(cu) 的对象物,在铜箔上形成具有感光性和抗蚀性的抗蚀膜,经由具有与配线图 案对应的透光部或遮光部的玻璃掩模或薄膜掩模,对抗蚀膜进行曝光。接着, 通过对抗蚀膜进行显影,从而将与抗蚀膜的配线图案对应的部位以外的部分 除去,在铜箔上形成与配线图案对应的抗蚀膜的图案(即抗蚀图案)。然后, 通过向对象物供给蚀刻液,将铜箔的暴露于抗蚀膜之外的部位除去,然后通 过除去抗蚀图案,从而完成铜制配线图案的形成过程。

另外,在利用网版印刷技术的金属面腐蚀法中,取代上述采用玻璃掩模 等对抗蚀膜进行曝光的方式,而采用与配线图案对应的版在铜箔上印刷抗蚀 图案。

另一方面,作为不使用掩模等而在抗蚀膜上描绘图案的方法,公知有在 抗蚀膜上用实施过空间调制的光束进行扫描,以此来直接描绘图案的方式(以 下称为“直描方式”)。

在JP特开平7-273428号公报(文献1)中,通过电子照相法在感光鼓上 形成与抗蚀图案对应的静电潜像,在通过热熔融调色剂对该静电潜像进行显 影而形成调色剂图像之后,将经过加热而成为溶融状态的调色剂图像压接在 被加工构件上进行热熔融转印,将调色剂图像作为抗蚀图案转印到印刷基板 即被加工构件的铜箔上。在文献1中,可以采用粒径7μm~15μm的干式热熔 融调色剂,或者粒径1μm~2μm的湿式热熔融调色剂。

但是,在上述利用玻璃掩模或版等进行的图案描绘中,由于需要预先制 作与配线图案对应的掩模等,并且需要在规定的环境条件下对这些掩模等进 行保存,因而增加了掩模等的制造以及保存的成本。此外,由于在配线图案 改变的情况下需要新的掩模等,因而无法适应多品种的少量生产的需要。另 外在这些方法中,由于在铜箔上形成的抗蚀膜的薄膜化存在极限,因此限制 了通过蚀刻而形成的配线图案的精细度的提高。

在直描方式中,例如以微小的点(像素)的集合来表现图案,以点为单 位描绘图案的光栅方式,为了实现配线图案的高精细化,需要提高描绘装置 的分辨率(即缩小点的面积)。因此,在描绘高精细的图案时,由于描绘点 数增多而导致描绘时间增加。另外,就在铜箔上形成抗蚀膜这一点而言,与 利用掩模等的图案描绘相同,因此与上述情况同样地在配线图案的高精细化 上存在极限。另外,由于对抗蚀膜照射光束的光源需要大功率的价格昂贵的 光源,从而导致描绘成本增加。

与此相对,在文献1的抗蚀图案的形成方法中,使对静电潜像进行显影 而形成的热熔融调色剂的调色剂图像转印到被加工构件上,从而不使用掩模 等,并且不在整个被加工构件的表面上形成抗蚀膜,而是在被加工构件上形 成抗蚀图案,进一步采用粒径较小的湿式热熔融调色剂,从而能够迅速地形 成高精细的抗蚀图案。

但是,在文献1的抗蚀图案的形成方法中,由于使调色剂图像成为热熔 融状态后压接到被加工构件上,因此存在因溶融或压接而损坏调色剂图像的 可能性,抗蚀图案的高精细化存在极限。

另一方面,作为在板状或薄膜状对象物上形成调色剂图像的技术,以往 在复印机或打印机等中,以纸或薄膜等绝缘体(或者性质接近绝缘体的材料) 作为对象物,通过导电性的辊或带或者电晕放电从对象物的背面一侧供给电 荷,在对象物和保持调色剂的感光体之间产生电场,从而进行使带电的调色 剂靠近并转印到对象物上的静电转印。

另外,在JP特表2002-527783号公报(文献2)中,公开了这样的印刷 装置:将感光鼓上形成的液体调色剂的图像转印到板状绝缘体即玻璃基板上 时,在感光鼓和玻璃基板之间设有间隙,在该间隙中充满了液体调色剂的载 液。

但是,在这种静电转印法中,在感光鼓与对象物接近的转印位置附近, 有可能在感光鼓与对象物之间的空间中发生转印电场放电(所谓剥离放电)。 并且,在对象物是纸那样具有易于部分地通过电荷的结构的物体的情况下, 在供给到对象物背面一侧的电荷从表面一侧穿过后,电荷移动到感光鼓上的 调色剂上,导致使调色剂靠近对象物的力消失,或者由于电荷向转印到对象 物上的调色剂移动,导致发生调色剂回到感光鼓上这样的转印脱落。因此, 在进行静电转印的设备中,为了将因剥离放电或转印脱落而引起的调色剂图 像的变形控制在不被视为转印缺陷的容许范围内,必须防止剥离放电或转印 脱落的连续发生,为此提出了多种技术方案。

静电转印法能够容易地实现可变印刷,并且能够实现高分辨率和高速处 理,因此近年来广泛应用于各种工业设备。这种情况下,转印调色剂的对象 物不同于文献2的玻璃基板那样的绝缘体,可以考虑金属片或金属板等的导 电体。

但是,在向对象物的具有导电性的被转印面应用静电转印法的情况下, 如果对象物的局部与感光鼓之间发生剥离放电,则导电体上的电荷会向产生 剥离放电的部位移动而持续产生剥离放电。此时,作为向对象物供给电荷的 电源,如果采用恒压电源,则不会减轻剥离放电引起的漏电,会持续发生剥 离放电,调色剂图像发生较大范围的变形而导致转印缺陷。另外,如果采用 恒流电源,则会由于剥离放电所引起的漏电,导致发生剥离放电的部位周围 的转印效率降低,也会发生较大范围的转印缺陷。

发明内容

本发明目的在于,提供一种在板状或薄膜状对象物上形成调色剂图像的 图像形成装置,在对象物上高精度地形成调色剂图像,并且稳定地向具有导 电性的被转印面转印调色剂图像。

图像形成装置具有:调色剂图像保持部,其使在外周面上形成了转印前 的调色剂图像的圆筒鼓状或平带状的环状构件沿着所述外周面循环移动,所 述调色剂图像是利用具有抗蚀性的湿式调色剂而形成的图像,移动机构,其 对具有板状或薄膜状的绝缘性基材和导电层的对象物进行保持,使所述导电 层的被转印面在规定的转印位置上与所述外周面最接近,同时使所述对象物 以与处于所述转印位置的所述环状构件的部位相同的速度,在与所述环状构 件的所述部位的行进方向相同的方向上移动,即在沿着所述被转印面的移动 方向上移动,其中,所述导电层形成在所述绝缘性基材的一个主面上,并且 电阻率为103Ω·cm以下,调色剂图像转印部,其在所述转印位置,在所述环 状构件和所述对象物的所述被转印面之间作用规定的转印电压,将所述调色 剂图像转印到所述对象物上。图像形成装置能够在对象物上高精度地形成调 色剂图像。

本发明的一个优选实施方式中,上述调色剂图像转印部具有:第一电位 提供部,其在所述循环移动的所述转印位置的前方,从所述调色剂图像上方 对所述环状构件的所述外周面提供极性与所述湿式调色剂的带电极性相同的 第一电位,第二电位提供部,其通过向所述被转印面提供实质上与接地电位 相等的第二电位,从而在所述转印位置,在所述环状构件与所述被转印面之 间作用所述转印电压。

在本发明的另一优选实施方式中,上述对象物是具有挠性的挠性基板, 图像形成装置还具有:定影部,其配置在通过所述移动机构使所述对象物移 动的所述移动方向上的所述转印位置的下游侧,使所述调色剂图像定影在所 述被转印面上,蚀刻装置,其配置在所述移动方向上的所述定影部的下游侧, 对所述导电层的从所述调色剂图像中露出的部位进行蚀刻;所述移动机构具 有:对象物供给部,其对所述调色剂图像被转印前的辊状的所述对象物进行 保持,并且将所述对象物供给至所述转印位置,对象物回收部,其配置在通 过所述移动机构使所述对象物移动的所述移动方向上的所述定影部的下游 侧,对定影了所述调色剂图像的所述对象物进行卷绕回收。

在另一其他实施方式中,图像形成装置还具有:潜像形成部,其在所述 环状构件的所述外周面上形成静电潜像;显影部,其通过所述湿式调色剂来 显影所述静电潜像,从而形成所述调色剂图像。

在本发明一个方面中,图像形成装置具有:调色剂图像保持部,其使在 外周面上形成了转印前的调色剂图像的圆筒鼓状或平带状的环状构件沿着所 述外周面循环移动,所述调色剂图像是利用湿式调色剂而形成的图像,移动 机构,其使对象物的具有电阻率为103Ω·cm以下的导电性的被转印面在规定 的转印位置上与所述外周面最接近,同时使所述对象物以与处于所述转印位 置的所述环状构件的部位相同的速度,在与所述环状构件的所述部位的行进 方向相同的方向上移动,即在沿着所述被转印面的移动方向上移动,第一电 位提供部,其在所述循环移动的所述转印位置的前方,从所述调色剂图像上 方对所述环状构件的所述外周面提供极性与所述湿式调色剂的带电极性相同 的第一电位,第二电位提供部,其通过对所述被转印面提供实质上与接地电 位相等的第二电位,从而在所述转印位置,在所述环状构件与所述对象物的 所述被转印面之间作用规定的转印电压,从而将所述调色剂图像转印到所述 对象物上。由此,能够稳定地将调色剂图像转印到具有导电性的被转印面上。

本发明还提供具有上述图像形成装置并且在对象物上形成配线图案的图 案形成系统,通过该系统能够迅速且高精度地形成配线图案。本发明还提供 在板状或薄膜状对象物上形成调色剂图像的图像形成方法,以及采用该图像 形成方法并且在对象物上形成配线图案的图案形成方法。

可以参照附图并结合以下具体说明来理解上述目的以及其它目的、特征、 方式和优点。

附图说明

图1是表示第一实施方式的图案形成系统的结构图。

图2是表示图像形成装置的结构图。

图3是表示在对象物上形成配线图案的处理的流程图。

图4A是表示感光体表面的电位分布的图。

图4B是表示感光体表面的电位分布的图。

图4C是表示感光体表面的电位分布的图。

图5是表示第一电位以及第二电位与调色剂图像的转印品质与转印效率 之间关系的表。

图6是表示第二实施方式的图像形成装置的图。

图7是表示第三实施方式的图像形成装置的图。

图8是表示载物台以及吸附控制部的俯视图。

图9是表示移动机构的侧视图。

图10是表示第四实施方式的图像形成装置的图。

图11是表示在对象物上形成调色剂图像的处理的流程图。

图12是表示第五实施方式的图像形成装置的图。

具体实施方式

图1是表示本发明第一实施方式的图案形成系统100的结构图。图案形 成系统100是在薄膜状的对象物9上形成配线图案的装置。对象物9是具有 挠性的挠性基板(即薄膜基板),具有薄膜状的绝缘性基材以及在绝缘性基 材的一个主面上整体形成的电阻率为10-6Ω·cm以上103Ω·cm以下的导电层 (在本实施方式中为铜箔(cu))。在图案形成系统100中,通过在对象物 9上形成铜制配线图案,从而形成多个挠性电路基板连接而成的薄板状构件 即电路基板薄板。

如图1所示,图案形成系统100具有:图像形成装置1,其向对象物9 的导电层表面转印(即形成)调色剂图像,使该调色剂图像在导电层上定影 从而成为抗蚀图案;蚀刻装置61,其向导电层的从抗蚀图案露出的部位(即 没有被调色剂图像覆盖的部位)供给蚀刻液来进行蚀刻,将该部位从绝缘性 基材上除去;第一清洗装置62,其对完成了蚀刻的对象物9进行清洗的;将 抗蚀图案(即调色剂图像)从对象物9上剥离除去的图像除去装置63;以及, 对除去了抗蚀图案的对象物9进行清洗的第二清洗装置64。在以下说明中, 将能够通过图像形成装置1转印调色剂图像的对象物9的导电层表面91称为 “被转印面91”。

图2为放大表示图像形成装置1的图。如图2所示,图像形成装置1具 有:移动机构2,其对具有绝缘性基材93以及导电层94的对象物9进行保 持,并且使其在沿着被转印面91的移动方向即(+Y)方向上移动;处理单 元3,其通过电子照相法在感光鼓31上形成调色剂图像;第一电位提供部4, 其从该调色剂图像上方对感光鼓31的外周面提供规定的电位;第二电位提供 部5,其与对象物9接触而向被转印面91提供规定的电位。在以下说明中, 将通过第一电位提供部4向感光鼓31提供的电位称为“第一电位”,将通过 第二电位提供部5向被转印面91提供的电位称为“第二电位”。

处理单元3具有经由减速器与马达(未图示)连接的直径为250mm的感 光鼓31,感光鼓31能够以图2中与X方向平行的旋转轴310为中心沿图2 中顺时针方向旋转。感光鼓31具有由铝等金属形成的以旋转轴310为中心的 鼓本体311,鼓本体311电性接地。

在鼓本体311的外周面上均匀涂布(或者蒸镀)有例如含有酞菁颜料的 单层型有机感光体(以下简称为“感光体312”)。另外,感光鼓31的直径 不限于250mm,但是优选为200mm以上400mm以下。另外,感光体312除 了含有酞菁颜料的单层型有机感光体以外,例如也可以由非晶硅等无机感光 体形成。

处理单元3还具有:带电器32,其设置为在感光鼓31的(+Z)侧与感 光鼓31相对置,使感光体312带电;潜像形成部33,其射出图像形成用的 光从而在感光体312的外周面上形成静电潜像;显影部34,其通过具有抗蚀 性的液体调色剂(例如分散于异构烷烃类的绝缘性溶剂(载液)中的湿式调 色剂)对感光体312上的静电潜像进行显影,从而在感光体312的外周面上 形成调色剂图像;清洁器35,其对感光体312的表面进行清洁;除电器36, 其通过射出光来对感光体312进行除电。

在处理单元3中,从带电器32沿着感光鼓31的旋转方向(即图1中的 顺时针方向)将潜像形成部33、显影部34、清洁器35以及除电器36配置在 感光鼓31的周围,显影部34与供给作为显影液的液体调色剂的调色剂供给 部(未图示)连接。另外,在图像形成装置1中,第一电位提供部4也位于 感光鼓31的周围,配置在显影部34和清洁器35之间。

第一电位提供部4是电晕带电机构,其通过电晕放电产生离子,并且通 过将该离子提供给感光体312而使感光体312带电,在本实施方式中,第一 电位提供部4采用栅极网放电器(scorotron),向感光体312提供第一电位。 另外,处理单元3的带电器32与第一电位提供部4同样地也是通过电晕放电 使感光体312带电的电晕带电机构。

第二电位提供部5具有两个接触器51,接触器51具有由导电性材料形 成的刷(例如碳刷或导电性毛刷)。各接触器51通过未图示的支撑构件进行 支撑,与对象物9的具有导电性的被转印面91直接接触。由于各接触器51 的电极电性接地,因此对象物9的被转印面91也电性接地。换言之,通过第 二电位提供部5的接触器51,向对象物9的被转印面91提供接地电位即第 二电位。

在图像形成装置1中,在感光鼓31的(-Z)一侧,被移动机构2驱动而 相对于感光鼓31移动的对象物9的被转印面91,在第一电位提供部4和清 洁器35之间与感光鼓31的外周面最接近。然后,通过第一电位提供部4以 及第二电位提供部5提供电位,在感光鼓31与对象物9最接近的位置上,在 感光鼓31与对象物9的被转印面91之间作用规定的转印电压,将感光鼓31 的外周面上的调色剂图像转印到对象物9的被转印面91上。在以下说明中, 将感光鼓31的外周面与对象物9的被转印面91最接近的位置称为“转印位 置”。转印位置是相对于处理单元3相对固定的位置。在图像形成装置1中, 第一电位提供部4以及第二电位提供部5成为调色剂图像转印部,它们向转 印位置上感光鼓31与对象物9的被转印面91之间作用规定的转印电压从而 将调色剂图像转印到对象物9上。

图像形成装置1还具有定影部52,所述定影部52配置在通过移动机构2 使对象物9移动的方向上的上述转印位置的下游侧(即(+Y)侧),并且使 转印到对象物9的被转印面91上的调色剂图像定影在被转印面91上。在图 像形成装置1中,通过定影部52以非接触方式加热对象物9的被转印面91, 从而将调色剂图像定影在被转印面91上从而形成抗蚀图案。

移动机构2具有:对象物供给部203,其对转印调色剂图像之前的辊状 的对象物9进行保持,并且将对象物9供给至转印位置;转印辊204,其在 转印位置上从下表面一侧(即与被转印面91相反的一侧)即(-Z)侧支撑对 象物9;对象物回收部205,其配置在通过移动机构2使对象物9移动的方向 上的定影部52的下游侧(即(+Y)侧),并且对通过定影部52定影了调色 剂图像的对象物9进行卷绕回收。在图2中省略了在定影部52和对象物回收 部205之间配置的蚀刻装置61等其它装置的图示。本实施方式中,通过移动 机构2使对象物9在(+Y)方向上移动的速度约为每分钟2m~3m。

如图1所示,在图案形成系统100中,在移动机构2使对象物9移动的 方向上,将蚀刻装置61、第一清洗装置62、图像除去装置63以及第二清洗 装置64依次配置在图像形成装置1的定影部52和对象物回收部205之间, 由此,图像除去装置63配置在蚀刻装置61和对象物回收部205之间。如果 关注通过移动机构2来进行移动的对象物9上的一个部位,该部位通过移动 机构2依次从一个装置被搬送至另一装置。换言之,移动对象物9的移动机 构2是被图像形成装置1、蚀刻装置61、第一清洗装置62、图像除去装置63 以及第二清洗装置64所共有的对象物搬运机构。

蚀刻装置61具有多个喷射器611,所述多个喷射器611将以氯化铁 (FeCl3)或氯化铜(CuCl2)等为主要成分的蚀刻液向形成有调色剂图像的 对象物9的被转印面91喷射,第一清洗装置62具有多个喷射器621,所述 多个喷射器621将纯水等清洗液向对象物9的被转印面91喷射。另外,图像 除去装置63具有多个喷射器631,所述多个喷射器631将用于从对象物9剥 离调色剂图像的剥离液向对象物9的被转印面91喷射,第二清洗装置64与 第一清洗装置62同样地具有向对象物9的被转印面91喷射纯水等清洗液的 多个喷射器641。

下面,对通过图案形成系统100形成配线图案的过程进行说明。图3表 示通过图案形成系统100在对象物9上形成配线图案的处理流程。另外,图 3中步骤S11~S15是关于感光体312上一部分的处理流程,但实际上在整个 感光体312上是基本同时地进行这些步骤的。另外,步骤S16-S20是关于对 象物9上一部分的处理流程,而实际上在整个对象物9上是基本同时地进行 这些步骤的。

在图2所示的图像形成装置1中,首先,使感光鼓31以旋转轴310为中 心,绕图2中的顺时针方向以一定的旋转速度开始旋转,并且在移动机构2 中使对象物供给部203以及对象物回收部205分别绕逆时针方向旋转,从而 使对象物9开始以一定速度向(+Y)方向移动。在处理单元3中,通过感光 鼓31的旋转,以旋转轴310为中心的圆筒鼓状的环状构件即感光鼓31相对 于周围配置的各周边结构(即,带电器32、潜像形成部33、显影部34、第 一电位提供部4、清洁器35以及除电器36)沿着外周面连续地循环移动,开 始通过这些周边结构对感光体312进行处理。

在带电器32中,依次对到达相对置的位置的感光体312的一部分(以下 称为“对象部位”)提供电荷,使对象部位的表面带有例如+700V(伏特) 的电(步骤S11)。带电后的对象部位向潜像形成部33的光照射位置连续移 动。

潜像形成部33以排列有多个发光二极管(LED)的LED阵列作为光源, 所述发光二极管发射规定波长的光。向潜像形成部33中输入在对象物9的被 转印面91上形成的调色剂图像的图像数据,根据图像数据向感光体312发射 图像形成用光。在感光体312的对象部位中的被照射光的部位,表面的电荷 向感光体312内移动,表面电位降低至+100V。另外,没有照射光的部位则 保持原有带电状态,从而在感光体312的表面上形成电荷分布所引起的图像 (即静电潜像)(步骤S12)。潜像形成部33的光源除了LED以外也可以 组合使用例如半导体激光器、电灯、液晶快门等。

在感光鼓31上形成静电潜像的部分(对象部位)向与显影部34相对的 位置移动。在显影部34中,显影辊341与显影偏置电源343连接,通过显影 偏置电源343提供+500V的电位。另外,通过显影辊341和静电潜像之间的 偏置电压,将在液体调色剂中带正电的湿式调色剂(即,分散于液体调色剂 的溶剂中并且带有与感光体312的表面极性相同的电的湿式调色剂)提供给 静电潜像(步骤S13)。在本实施方式中,湿式调色剂优选使用粒径为0.1μm 以上2μm以下(更优选,0.1μm以上0.5μm以下)的调色剂。另外,湿式调 色剂主要成分为醋酸乙烯(C4H6O2)。

图4A至图4C为示意性表示通过显影部34(参照图2)提供了湿式调色 剂92的感光体312表面的电位分布的图。在图4A到图4C中,以实线81描 画感光体312表面的电位,将实线81位于相对于感光体312表面而与鼓本体 311相反一侧的情况设为正。另外,实线81与感光体312表面之间上下方向 的距离表示电位的大小。

如图4A所示,在感光体312上的对象部位中,与感光体312表面的极 性相同的带正电的湿式调色剂92仅附着于由潜像形成部33降低了表面电位 的部位,由此对静电潜像进行显影。即,在感光体312外周面上的对象部位 形成由湿式调色剂92构成的转印前的调色剂图像。在图2所示图像形成装置 1中,感光鼓31以及鼓旋转用马达成为调色剂图像保持部,其将转印前的调 色剂图像保持在感光体312的外周面上,并且使感光体312循环移动。

在显影部34中,通过位于显影辊341(-Z)侧(即感光鼓31循环移动 的下游侧)的橡皮辊(Squeegee roller)342刮除对象部位上不需要的液体调 色剂,从而使其返回到显影部34。橡皮辊342与橡胶辊用电源344连接,由 橡胶辊用电源344提供+500V的电位。另外,橡皮辊342按照图1中的顺时 针方向旋转来刮除液体调色剂,对感光体312上剩余的液体调色剂(即,向 因潜像形成部33而降低了表面电位的部位上过度提供的液体调色剂,以及向 表面电位没有降低的部位即背景(backgroud)上供给的液体调色剂)进行回 收。

接着,在感光鼓31的循环移动中通过配置在转印位置前的位置的第一电 位提供部4,从在感光体312上显影的调色剂图像上方,向感光体312的外 周面提供极性与湿式调色剂的带电极性相同的正的第一电位(步骤S14)。 由此,如图4B所示,感光体312外周面的整个对象部位带有与通过带电器 32而带电的程度相同或者绝对值更大的电位(在本实施方式中约为+800V)。 另外,在对象部位上,尽管湿式调色剂92的附着区域的电位与非附着区域的 电位略有不同,但是这种程度的电位差对于后述的湿式调色剂92的转印基本 没有影响。另外,该电位差能够通过延长由第一电位提供部4提供第一电位 的时间来消除。

在通过图2所示的第一电位提供部4完成第一电位的提供后,感光鼓31 的对象部位到达与对象物9的被转印面91最接近的转印位置,在转印位置上, 对象部位以与感光鼓31的旋转速度对应的速度(即,感光鼓31外周面的与 旋转轴310垂直的剖面上的切线方向的速度)准确地向(+Y)方向移动,所 述对象物9与感光鼓31的旋转同步移动。另外,对象物9被移动机构2驱动, 以与转印位置上感光体312的对象部位相同的速度,以与对象部位的运行方 向相同的(+Y)方向作为移动方向来进行移动。由此,在距离转印位置非常 近的位置上使对象物9(的与对象部位相对的部位)的位置相对于对象部位 而相对固定。

此时,对象物9经由在转印位置的(+Y)侧以及(-Y)侧分别配置的第 二电位提供部5的两个接触器51电性接地(换言之,即通过第二电位提供部 5向对象物9的被转印面91提供接地电位),在转印位置上的对象物9的被 转印面91和感光体312的对象部位之间作用规定的转印电压。即,产生从对 象部位朝向被转印面91的电场,如图4C所示,从感光体312朝向对象物9 的被转印面91的方向(即,图4C中标注的附图标记82的箭头所指方向) 的力作用到湿式调色剂92上。由此,附着到感光体312的对象部位上的带正 电的调色剂图像,依次转印到对象物9的被转印面91上(步骤S15)。

湿式调色剂转印后的感光体312的对象部位,继续向图2所示的清洁器 35的位置移动。在清洁器35中,通过喷射器喷嘴351向对象部位提供清洗 液,将没有转印到对象物9上而残留于对象部位的湿式调色剂等废物(以下 称为“剩余调色剂”)润湿。由此,粘合于对象部位的剩余调色剂发生溶胀 (swelling),从而剩余调色剂相对于感光体312的粘合力降低。

接着,通过绕图2中顺时针方向(即,与感光鼓31的旋转方向相同的方 向)旋转的海绵辊352,对感光体312的对象部位进行擦蹭,使得剩余调色 剂分散到感光体312上的清洗液中。在海绵辊352的与对象部位相对置的位 置的靠前一侧设有喷射器喷嘴3521,通过从喷射器喷嘴3521向海绵辊352 提供清洗液,从而使海绵辊352以含有清洗液的状态与对象部位接触。因此, 能够防止海绵辊352吸收感光体312上的清洗液,从而使剩余调色剂充分地 分散到感光体312上的清洗液中。

另外,隔着海绵辊352上与对象部位相对的位置,在喷射器喷嘴3521 的相反一侧设有吸引嘴部3522,能够通过吸引嘴部3522从海绵辊352吸引 清洗液。由此,即使由于与感光体312的摩擦而在海绵辊352上附着剩余调 色剂的情况下,也能够将该剩余调色剂与清洗液一起从海绵辊352上除去, 始终将海绵辊352的与对象部位接触的部位保持为清洁的状态。

在清洁器35中,从通过喷射器喷嘴351提供清洗液起直到海绵辊352 与对象部位摩擦为止的时间例如为1秒以上。由此,剩余调色剂充分溶胀并 通过海绵辊352的摩擦而充分地分散到清洗液中。

接着,通过按照图2中顺时针方向旋转的干燥状态的海绵辊353刮除感 光体312的对象部位,分散在感光体312上的清洗液中的剩余调色剂与清洗 液一起被海绵辊353吸收,并以附着于海绵辊353的状态被从感光体312上 除去。在通过喷射器喷嘴3531提供清洗液后,附着于海绵辊353上的剩余调 色剂与清洗液一起被吸引嘴部3532吸引而从海绵辊353上除去。由此,海绵 辊353上与对象部位接触的部位能够始终保持清洁且干燥的状态。

海绵辊354与海绵辊353同样地,在按照图2中的顺时针方向旋转的同 时,与感光体312的对象部位接触。由此,即使在剩余调色剂的一部分没有 被海绵辊353除去而残留在感光体312上的情况下,也能够使该剩余调色剂 与清洗液一起被海绵辊354吸收从而从感光体312上除去。在通过喷射器喷 嘴3541提供清洗液后,附着于海绵辊354的剩余调色剂与海绵辊353的情况 同样地与清洗液一起被吸引嘴部3542吸引从而从海绵辊354上除去。由此, 海绵辊354的与对象部位接触的部位能够始终保持清洁且干燥的状态。

在清洁器35中,由于海绵辊353、354与感光鼓31以相同的旋转方向旋 转,因此能够使海绵辊353、354与剩余调色剂充分地接触,由此能够可靠地 将剩余调色剂从感光体312上除去。另外,在将附着海绵辊353、354的剩余 调色剂除去时,在通过吸引嘴部3532、3542进行吸引前,向海绵辊353、354 提供清洗液,能够高效地从海绵辊353、354吸引剩余调色剂,并且能够防止 剩余调色剂因吸引而成为粉状调色剂并向周围飞散。

在通过清洁器35对感光体312表面进行清洁使感光体312机械地恢复初 始状态后,通过具有电灯和滤光器的组合或者LED等的除电器36向对象部 位照射光,使感光体312被除电,恢复电性的初始状态。

如上所述,对感光体312上的各部位基本同步地进行步骤S11~S15的 处理,能够对依次到达转印位置的感光体312的各部位连续地进行处理。因 此,感光体312外周面上的整个调色剂图像在转印位置转印到对象物9上, 通过重复进行该处理,最终能够在由多个挠性电路基板构成的对象物9上, 形成与多个挠性电路基板的配线图案对应的调色剂图像。

在图像形成装置1中,移动机构2使对象物9上形成调色剂图像的部位 从转印位置向(+Y)侧移动,并使其通过定影部52的下方,再通过定影部 52对被转印面91以及被转印面91上的调色剂图像进行加热,使调色剂图像 在被转印面91上定影从而形成抗蚀图案(步骤S16)。

图1所示的移动机构2使对象物9上定影了调色剂图像的部位从图像形 成装置1向蚀刻装置61移动,在蚀刻装置61中对其供给蚀刻液,由此导电 层94(参照图2)的从调色剂图像(即,抗蚀图案)露出的部位被实施蚀刻, 从而从绝缘性基材93(参照图2)上除去该部位(步骤S17)。由此,铜制 导电层94中仅有被调色剂图像覆盖的部分留在绝缘性基材93上,成为挠性 电路基板的配线图案(即,铜电极以及铜配线)。

移动机构2使对象物9上被实施蚀刻的部位从蚀刻装置61向第一清洗装 置62移动,通过在第一清洗装置62中喷射纯水来清洗对象物9,从而将对 象物9上的蚀刻液除去(步骤S18)。

移动机构2使对象物9的完成清洗的部位从第一清洗装置62向图像除去 装置63移动,在图像除去装置63中对其供给剥离液,从而使对象物9上的 调色剂图像(即,在绝缘性基材93上形成的配线图案上的抗蚀图案)从配线 图案剥离而除去(步骤S19)。由此,形成了具有绝缘性基材93以及在绝缘 性基材93上形成的铜制配线图案的挠性电路基板。

对象物9的剥离了调色剂图像的部位通过移动机构2从图像除去装置63 向第二清洗装置64移动,在第二清洗装置64上喷射纯水来清洗对象物9, 从而除去对象物9上的剥离液(步骤S20)。然后,对象物9的完成清洗的 部位被移动机构2从第二清洗装置64搬出,在根据需要通过加热或鼓风等进 行干燥后,被移动机构2的对象物回收部205卷绕回收。由此,形成了多个 挠性电路基板连续的电路基板薄板。

如上所述,在图案形成系统100中,将移动机构2的对象物供给部203 所保持的辊状的对象物9供给至图像形成装置1的转印位置,对其进行调色 剂图像的转印以及定影,另外,通过蚀刻装置61以及图像除去装置63来进 行蚀刻以及调色剂图像的除去,然后被对象物回收部205回收,从而能够迅 速地形成由多个挠性电路基板构成的电路基板薄板。

在图像形成装置1中,通过在感光鼓31和对象物9的被转印面91之间 作用转印电压,将调色剂图像转印到对象物9上,使转印的调色剂图像在对 象物9上定影从而形成抗蚀图案,所述调色剂图像是通过具有抗蚀性的湿式 调色剂而形成在感光鼓31的外周面上的图像。

这样,通过将成为抗蚀图案的调色剂图像静电转印到对象物9上,从而 与接近式(proximity)曝光方式相比,能够削减掩模等的制造及保存成本, 从而降低抗蚀图案的形成成本,所述接近式曝光方式是指,隔着掩模等对形 成在对象物的整个表面上的感光性抗蚀膜照射光及进行显影,以此来形成抗 蚀图案的方式。并且由于不需要与抗蚀图案对应的掩模等,因此例如在进行 多品种的挠性电路基板的少量的生产的情况下,能够廉价高效地形成多种抗 蚀图案。

另外,与对形成在对象物的整个表面上的感光性抗蚀膜进行光束扫描及 显影来形成抗蚀图案的直描(laser drawing)方式相比,能够迅速地形成抗蚀 图案。并且,由于上述抗蚀膜的感光度较低,因此在直描方式中为了进行抗 蚀膜的曝光而需要大功率的激光光源,而在图像形成装置1中则由于感光体 312的感光度比上述抗蚀膜高,因此,与直描方式的激光光源相比,感光体 312上对与抗蚀图案相对应的图案进行曝光的潜像形成部33的输出功率更 小,从而能够降低装置成本。

在接近式曝光方式或直描方式中,难以使抗蚀膜薄到一定程度以上(例 如厚度为5μm以下),因此通过后续工序的蚀刻形成的配线图案的高精细化 存在极限,在图像形成装置1中,使粒径较小的2μm以下的湿式调色剂所形 成的调色剂图像成为抗蚀图案,从而能够进一步实现对后续工序的蚀刻所形 成的配线图案的高精细化。

另外,在图像形成装置1中,取代了接近式曝光方式或直描方式中所需 的抗蚀膜的形成工序、曝光工序以及显影工序,能够仅通过调色剂图像的转 印以及定影工序来形成抗蚀图案,从而能够缩短形成抗蚀图案所需的时间。 由此,能够防止在通过蚀刻形成配线图案的过程中,因抗蚀图案的形成工序 比其它工序需要更多时间而成为瓶颈,能够通过图案形成系统100这样的单 一系统连续地进行与配线图案的形成有关的一系列工序(即,抗蚀图案的形 成工序、蚀刻工序、抗蚀图案的剥离工序等)。在图案形成系统100中,能 够迅速且高精度地形成配线图案。

另外,在图像形成装置1中,如上所述通过静电转印向对象物9转印调 色剂图像,因此与热熔融转印等那样在转印时溶融调色剂图像并进行压接的 情况相比,能够可靠防止调色剂图像在转印時受损变形,能够在对象物9上 高精度地形成作为抗蚀图案的调色剂图像。

如上所述,在图像形成装置1中,通过第一电位提供部4,从通过湿式 调色剂形成的调色剂图像上方向感光体312的外周面提供与湿式调色剂相同 极性的第一电位;通过第二电位提供部5使对象物9的具有导电性的被转印 面91电性接地(即,向被转印面91提供接地电位),在感光体312和被转 印面91之间作用转印电压,将调色剂图像从感光体312转印到对象物9的被 转印面91上。

如上所述,在图像形成装置1中,利用粒径比干式调色剂小的湿式调色 剂来形成调色剂图像,从而能够从调色剂图像上方对感光体312的外周面提 供第一电位,在向对象物9提供接地电位的同时,向感光体312提供第一电 位,从而作用用于调色剂图像转印的转印电压。由此,即使在感光体312与 被转印面91之间的空间内由于转印电压而发生剥离放电的情况下,也能够将 被转印面91的发生剥离放电的部位的电位保持为接地电位,防止剥离放电连 续发生。另外,能够防止发生提供给对象物的电荷向调色剂移动,从而引起 的转印脱落(即,感光鼓上的调色剂没有转印到对象物上的现象,或者暂时 转印到对象物上的调色剂回到感光鼓上的现象)。其结果是,能够防止剥离 放电或转印脱落引起的调色剂图像的品质降低或损坏,能够稳定地向具有导 电性的被转印面91转印调色剂图像(即,在对象物9上形成调色剂图像)。

在处理单元3中,第一电位提供部4是向感光体312的外周面提供通过 电晕放电产生的离子的电晕带电机构,因此易于向感光体312提供第一电位。

在处理单元3中,通过潜像形成部33在感光体312的外周面上形成静电 潜像,使用通过显影部34对湿式调色剂进行静电潜像显影的电子照相法来形 成调色剂图像,从而能够简化处理单元3以及图像形成装置1的结构。另外, 通过采用粒径为2μm以下的湿式调色剂,从而易于通过第一电位提供部4从 调色剂图像上方对感光体312可靠地提供第一电位。另外,能够使湿式调色 剂形成的抗蚀图案的厚度降低,使在后续工序的蚀刻中形成的配线图案进一 步高精细化。另外,由于使湿式调色剂主要成分为醋酸乙烯,从而能调高抗 蚀图案的抗蚀性。

在图像形成装置1中,第一电位提供部4以及第二电位提供部5所提供 的第一电位以及第二电位并不限于上述电位。例如,对象物9的被转印面91 不必通过第二电位提供部5电性接地,而只要通过第二电位提供部5来提供 实质上与接地电位相等的第二电位即可。具体而言,第二电位的绝对值可以 是通过第一电位提供部4向感光体312提供的第一电位的绝对值的5%以下, 在如上所述第一电位是+800V的情况下,则所提供的第一电位的绝对值为 -40V以上+40V以下。在这种情况下,也能够防止因剥离放电或转印脱落引 起的调色剂图像的品质降低或损坏,而能够稳定地向具有导电性的被转印面 91转印调色剂图像。

图5是表示第一电位以及第二电位取不同值时第一电位以及第二电位调 色剂图像的品质(转印品质)与转印效率之间关系的表。如图5所示,如果 第一电位是比带电器32向感光体312提供的电位(+700V)低的+500V,则 即使使第二电位在-200V~-400V之间变化从而引起第一电位与第二电位的 差(即,转印电压)改变,也会由于剥离放电而产生放电情况或产生转印脱 落,导致无法获得良好的转印品质。另外,在第一电位比带电器32向感光体 312提供的电位高的情况下,如果第二电位例如是-100V或-200V等这样与接 地电位(OV)差距较大,则也无法获得良好的转印品质。

与此相对,如果将第一电位置为带电器32向感光体312提供的电位 (+700V)以上,并且第二电位是接地电位,则转印品质良好。但是,如果 第一电位例如是+900V这样与偏离带电器32向感光体312提供的电位差距较 大,则仍会产生放电情况。因此在图像形成装置1中,当第一电位为带电器 32向感光体312提供的电位(+700V)以上,并且没有与该电位差距较大而 是处于+700V以上不足+900V(更加优选+700V以上+850V以下)的范围内 时,使第二电位为接地电位(或者实质上与接地电位相等的电位),能够获 得良好的转印品质。另外,通过使第一电位为+800V,也能够提高转印效率。 另外,第一电位的优选范围可以根据湿式调色剂的种类、感光体312的材质、 感光鼓31的曲率半径等各种因素而改变,例如在湿式调色剂的带电量或感光 体312和湿式调色剂接合力等改变的情况下,在+400V程度时也能够获得良 好的转印品质。

下面,对本发明第二实施方式的图案形成系统进行说明。图6是表示第 二实施方式的图案形成系统的图像形成装置1a的图。在图像形成装置1a中, 设置了具有中间转印体251的中间转印部25,感光鼓31上的调色剂图像经 由中间转印体251间接地转印到对象物9上。其它结构与图2所示的图像形 成装置1相同,在以下说明中标注相同的附图标记。

如图6所示,中间转印体251由电介质材料形成为平带状的环状构件, 设置为与辊252a、252b外接。在一个辊252a上连接有马达,通过驱动马达, 使中间转印体251与感光鼓31上的调色剂图像接触,同时沿着外周面循环移 动。并且,在另一个辊252b上连接有直流电源253。另外,与图2的图像形 成装置1相比,区别还在于第一电位提供部4设置在中间转印体251的转印 位置的前方,与中间转印体251相对置的对象物9的移动方向变为相反方向 ((-Y)方向)。

在图像形成装置1a中,通过经由辊252b向中间转印体251提供的电位, 将通过处理单元3的带电器32、潜像形成部33、显影部34等在感光体312 上形成的调色剂图像转印到中间转印体251上。即,含有中间转印体251和 使中间转印体251循环移动的机构的中间转印部25,是在中间转印体251的 外周面上间接地形成并保持转印前的调色剂图像的调色剂图像保持部。另外, 在图像形成装置1a中,在中间转印体251的外周面与对象物9最接近的转印 位置的前方,通过第一电位提供部4从调色剂图像上方对中间转印体251的 外周面均匀地提供规定的电位,从而被提供了电位的对象部位向对象物9输 送。

在图像形成装置1a中,与图2的图像形成装置1同样地,对象物9的转 印位置的部位以与中间转印体251的转印位置的部位相同的速度朝同一方向 移动。并且,通过第二电位提供部5的接触器51向对象物9的被转印面91 提供接地电位,从而在转印位置对湿式调色剂作用朝向对象物9的电荷力, 将中间转印体251上的调色剂图像高精度地转印到对象物9上。

接着,对本发明第三实施方式的图案形成系统进行说明。在第三实施方 式的图案形成系统中,在具有玻璃基板以及ITO(I ndium Tin Oxide:氧化 铟锡)膜的板状对象物上形成配线图案,其中所述玻璃基板是绝缘性基材, 所述ITO膜是导电层,形成在绝缘性基材的一个主面整体上。图7是表示第 三实施方式的图案形成系统的图像形成装置1b的图。在图像形成装置1b中, 如图7所示,设置了移动机构2a,从而取代了图2所示的图像形成装置1的 移动机构2。其它结构与图2所示的图像形成装置1相同,在以下说明中标 注相同的附图标记。

在图7所示的图像形成装置1b中,在厚约为0.7mm的作为绝缘性基材 93的玻璃基板上,对于具有ITO膜(ITO调色剂涂布等方式形成)的对象物 9a的ITO膜表面即被转印面91,与第一实施方式同样地,利用具有抗蚀性的 湿式调色剂形成调色剂图像,通过定影部52定影在被转印面91上从而形成 抗蚀图案,其中所述ITO膜是导电层94,电阻率约为10-6Ω·cm~约103Ω·cm。

如图7所示,移动机构2a具有:保持对象物9a的作为保持部的载物台 21;设置在底板11上并且使载物台21沿Y方向滑动的滑动机构22;控制使 用载物台21吸附保持对象物9a的吸附控制部23(参照后述的图8)。

图8是表示载物台21以及吸附控制部23的俯视图。在图8中用双点划 线表示对象物9a。如图7以及图8所示,载物台21的载置对象物9a的保持 面210是高精度的平面,在保持面210上分别形成有多个作为吸附要素的槽 211,这些槽211沿着与对象物9a的搬运方向垂直的X方向延伸并且排列在 搬运方向上。

载物台21的(+X)一侧以及(-X)一侧上安装有多个管212,各槽211 经由所对应的两个管212而与吸附控制部23连接,吸附控制部23与未图示 的减压泵连接。在载物台21上,通过减压泵从多个槽211吸引空气,将对象 物9a吸附保持在保持面210上,通过吸附控制部23能够使各槽211的吸附 分别有效/无效。另外,实际上,管212具有足够长度且能够收束弯曲,从而 不会妨碍载物台21移动。

在图7所示的图像形成装置1b中,在整个对象物9a被吸附到载物台21 上的情况下,对感光鼓31和载物台21进行定位,使处于转印位置的处理单 元3的感光体312的外周面与对象物9a的被转印面91之间具有30μm至 100μm(优选40μm~80μm)的设计间隙。并且如后所述,在转印调色剂图 像时部分地解除载物台21的吸附,通过电使对象物9a如图7所示靠近感光 鼓31,对象物9a的处于转印位置的部位翘曲30μm至100μm(优选40μm~ 80μm)。并且在本实施方式中将对象物9a的翘曲量设定为50μm,在图7中 图示的对象物9a的翘曲量比实际情况大。

图9是表示移动机构2a的侧视图,表示了从图7中的(-Y)侧朝(+Y) 方向看的状态。滑动机构22在底板11上具有分别沿Y方向延伸的1对导轨 231,在载物台21上与各导轨231相对的位置设有滑块232。向各滑块232 供给来自空气供给部233的高压空气,滑块232与导轨231以非接触方式卡 合,被载物台21被支撑着,且可沿Y方向移动。另外,滑动机构22还具有 直线马达24,直线马达24的固定体241固定在底板11上,移动体242安装 于载物台21上。并且,如果驱动直线马达24,则载物台21与对象物9a一 起沿Y方向平滑地移动。

图7所示的电位提供部5与第一实施方式同样地,具有分别配置在转印 位置的(+Y)侧以及(-Y)侧的两个接触器51,接触器51具有由导电性材 料形成的刷。如图8所示,(+Y)侧以及(-Y)侧的接触器51配置在载物 台21的(-X)侧,各接触器51通过未图示的支撑构件而被支撑。

图7所示的接触器51与对象物9a的被转印面91直接接触。实际上,由 于对象物9a从图8中的(-Y)侧朝(+Y)方向移动,因此在对象物9a的(+Y) 侧的端部处于转印位置时,(-Y)侧的接触器51与对象物9a的被转印面91 接触,而当对象物9a的(-Y)侧的端部处于转印位置时,则(+Y)侧的接 触器51与对象物9a的被转印面91接触,在转印调色剂时,(+Y)侧以及 (-Y)侧的接触器51中的至少其一始终与被转印面91接触。如图7所示, 各接触器51的电极电性接地,因此对象物9a的被转印面91也电性接地。换 言之,通过第二电位提供部5的接触器51,能够向对象物9a的被转印面91 提供接地电位即第二电位。

通过图像形成装置1b在对象物9a上形成调色剂图像的流程,与第一实 施方式中形成调色剂图像的流程(参照图3)基本相同。在图像形成装置1b 中,在图3中的步骤S15中转印调色剂图像时,伴随着感光体312的旋转(即, 感光体312上的对象部位的移动)以及对象物9a沿(+Y)方向的移动,对 吸附控制部23(参照图8)进行控制,依次解除载物台21的多个槽211中处 于转印位置的槽211(准确地讲,是从转印位置起沿(±Y)方向一定距离范 围内的多个槽211)的吸附,对象物9a的转印位置的部位成为能够朝向感光 鼓31的外周面翘曲的状态。其结果是,因在感光鼓31和对象物9a之间作用 的转印电压而产生的电吸引力,使对象物9a的转印位置的部位朝向感光鼓 31翘曲,对象物9a的被转印面91与感光体312夹持湿式调色剂而紧密接触。 在吸附控制部23中,为了高速地解除部分的吸附,也可以对要解除吸附的槽 211进行瞬间的吹气(blow)。

另外,对象物9a的转印位置的部位与感光鼓31的外周面的转印位置的 部位以相同速度朝同一方向移动,因此感光体312的对象部位上的带正电的 调色剂图像依次转印到对象物9a的被转印面91上。另外,对象物9a的通过 了转印位置的部位,通过载物台21的槽211被再次吸附保持。由此,能够在 确保对象物9a在保持面210上的位置精度的同时,仅使对象物9a在转印位 置的部位翘曲。

在图像形成装置1b中,与第一实施方式同样地,将利用具有抗蚀性的湿 式调色剂而在感光鼓31的外周面上形成的调色剂图像,通过静电转印向对象 物9a上转印,从而能够以较低的成本高精度且迅速地在对象物9a上形成用 作抗蚀图案的调色剂图像。另外,通过使转印的调色剂图像定影在对象物9a 上,从而能够迅速地形成抗蚀图案。

在图像形成装置1b中,也与第一实施方式同样地,通过第一电位提供部 4从调色剂图像上方对感光体312的外周面提供与湿式调色剂同极性的第一 电位,通过第二电位提供部5向对象物9a的具有导电性的被转印面91提供 接地电位,在通过静电转印来转印调色剂图像时,能够防止由于剥离放电或 转印脱落而导致调色剂图像的品质降低或损坏,从而稳定地向具有导电性的 被转印面91转印调色剂图像。

在第三实施方式的图像形成装置1b中,也特别地通过转印电压产生的电 吸引力使对象物9a向感光体312一侧翘曲,以此来转印调色剂图像,不通过 机械方式提供压力而通过电吸引力使调色剂图像与对象物9a接触(或者进行 可视为大致接触的程度的实质性地接触)。其结果,能够防止在调色剂图像 上作用不必要的强力,并且能够以可防止影响对象物9a翘曲影响的力度使调 色剂图像与对象物9a接触,从而能够高精度地转印调色剂图像。

在第三实施方式的图案形成系统中,与第一实施方式同样地设有蚀刻装 置、第一清洗装置、图像除去装置以及第二清洗装置。在这些装置中分别设 有保持对象物9a载物台以及载物台移动机构,该载物台移动机构使载物台进 行与对象物9a的被转印面91平行的移动,此外,还设有将对象物9a从一个 装置搬出并向另一装置搬入的搬运机构。

在第三实施方式的图案形成系统中,通过该搬运机构将对象物9a依次搬 入图像形成装置1b、蚀刻装置、第一清洗装置、图像除去装置以及第二清洗 装置进行处理,从而除去作为导电层94的ITO膜中的从调色剂图像所形成 的抗蚀图案中露出的部位,在作为绝缘性基材93的玻璃基板上形成ITO电 极或ITO配线等的配线图案。在第三实施方式的图案形成系统中,也与第一 实施方式同样地,能够迅速地形成电路基板。在第三实施方式的图案形成系 统中,也可以例如在玻璃环氧基板上,对于接合了作为电极的铜箔的对象物, 进行上述的调色剂图像的形成处理、蚀刻处理、第一清洗处理、抗蚀图案(即, 调色剂图像)的除去处理以及第二清洗处理。

下面,对本发明第四实施方式的图像形成装置进行说明。图10为表示第 四实施方式的图像形成装置1c的图。图像形成装置1c与第一实施方式的图 案形成系统100的图像形成装置1(参照图1以及图2)同样地,使用电子照 相法在板状或薄膜状的对象物上形成调色剂图像,在图像形成装置1c中,在 对象物9b的图10中的(+Z)侧的主面91(即,被转印面91)上转印调色 剂,从而形成调色剂图像。在本实施方式中,对象物9b为厚度约1mm的铝 板,被转印面91具有电阻率为10-6Ω·cm以上103Ω·cm以下的导电性。对象 物9b不在表面上形成配线图案,因此用于形成调色剂图像的调色剂也不必具 有抗蚀性。

如图10所示,图像形成装置1c具有与如图2所示的图像形成装置1的 移动机构2以及第二电位提供部5结构不同的移动机构2b以及第二电位提供 部5a。而其它结构则与图2所示的图像形成装置1相同,在以下说明中对于 相对应的结构标注相同的附图标记。

移动机构2b具有上部辊201以及下部辊202,上部辊201以及下部辊202 从图10中的(+Z)侧以及(-Z)侧夹持并保持对象物9b,分别按照图10中 的顺时针方向和逆时针方向旋转,对象物9b沿着被转印面91的移动方向即 (+Y)方向移动。

第二电位提供部5a具有电位提供辊51a,所述电位提供辊51a是利用具 有导电性的挠性材料(本实施方式中为导电性橡胶)覆盖中心电极的周围而 形成的,电位提供辊51a在对象物9b的(-Z)侧,能够以与X方向平行的旋 转轴510为中心按照图10中的逆时针方向旋转。在本实施方式中,电位提供 辊51a的电阻率约为103Ω·cm~106Ω·cm。在图像形成装置1c的转印位置(即, 感光鼓31的外周面与对象物9b的被转印面91最接近的位置,也是相对于处 理单元3相对固定的位置),电位提供辊51a与导电性的对象物9b的(-Z) 侧的主面接触,经由电位提供辊51a向对象物9b的被转印面91提供第二电 位。另外,通过电位提供辊51a使对象物9b在转印位置上隔着调色剂图像与 感光鼓31的感光体312紧密接触。在图像形成装置1c中,电位提供辊51a 电性接地,通过第二电位提供部5a向对象物9b提供的第二电位是接地电位。

接着,对通过图案形成系统1c形成配线图案的过程进行说明。图11是 表示通过图像形成装置1c在对象物9b上形成调色剂图像的处理流程的图。 另外,图11中的步骤S23~S27与图3中的步骤S11~S15同样地,表示关 于感光体312局部的处理流程,实际上这些步骤是在时间上基本同步地对整 个光体312进行的。使用图像形成装置1c形成调色剂图像的流程,与第一实 施方式中使用图像形成装置1形成调色剂图像的流程基本相同,对同样的工 序进行简略的说明。

在图10所示的图像形成装置1c中,首先使感光鼓31以旋转轴310为中 心按照图10中的顺时针方向以一定的旋转速度开始旋转,通过移动机构2b 也使对象物9b朝(+Y)方向以一定的速度开始移动(步骤S21、S22)。接 着,与第一实施方式同样地,通过处理单元3的感光鼓31的旋转,使以旋转 轴310为中心的圆筒鼓状的作为环状构件的感光鼓31,相对于配置在周围的 各周边结构(即,带电器32、潜像形成部33、显影部34、第一电位提供部4、 清洁器35以及除电器36)而沿着外周面连续地循环移动,从而这些周边结 构开始对感光体312进行处理。

在带电器32中,向到达相对置的位置的感光体312的对象部位依次提供 电荷,使对象部位的表面带有例如+700V(伏特)的电(步骤S23)。带电后 的对象部位向潜像形成部33的光照射位置连续移动。

在潜像形成部33中,与在对象物9b的被转印面91上形成的调色剂图像 的图像数据对应地向感光体312照射图像形成用的光。在光照射的部位,表 面电位降低至+100V,在感光体312表面上形成电荷分布的图像(即,静电 潜像)(步骤S24)。

形成了静电潜像的对象部位向与显影部34相对的位置移动。在显影部 34中,通过向显影辊341与静电潜像之间提供+500V电位的偏置电压,将在 液体调色剂中带正电的湿式调色剂(即,分散在液体调色剂的溶剂中并且带 有与感光体312表面极性相同的电的湿式调色剂)提供给静电潜像(步骤 S25)。然后,被赋予+500V电位的橡皮辊342将对象部位上多余的液体调色 剂刮除,从而使其回到显影部34。在本实施方式中,与第一实施方式同样地, 使用粒径0.1μm以上2μm以下(优选0.1μm以上0.5μm以下)的湿式调色剂。

在显影部34中,与第一实施方式同样地(参照图4A),与感光体312 的表面相同极性即带正电的湿式调色剂,在感光体312上的对象部位中,仅 附着于通过潜像形成部33而降低了表面电位的部位,由此使静电潜像显影。 即,在感光体312的外周面上的对象部位,通过湿式调色剂形成转印前的调 色剂图像。在图10所示的图像形成装置1c中,感光鼓31以及鼓旋转用马达 成为在感光体312的外周面上保持转印前的调色剂图像并且使感光体312循 环移动的调色剂图像保持部。

接着,通过第一电位提供部4,从在感光体312上显影的调色剂图像上 方,向感光体312外周面提供极性与湿式调色剂的带电极性相同的即正的第 一电位(步骤S26)。由此,与第一实施方式同样(参照图4B)地,使整个 感光体312外周面对象部位,带有与带电器32的带电相同程度或者绝对值更 大大的电位(在本实施方式中约为+800V)。

当完成第一电位的提供后,感光鼓31的对象部位到达转印位置。此时, 对象物9b经由第二电位提供部5a电性接地(换言之,通过第二电位提供部 5a向对象物9b的被转印面91提供接地电位),在处于转印位置的对象物9b 的被转印面91和感光体312的对象部位之间作用规定的转印电压。即,产生 从对象部位朝向被转印面91的电场(参照图4C),在湿式调色剂上作用从 感光体312朝向对象物9b的被转印面91的方向的力。由此,在感光体312 的对象部位上附着的带正电的调色剂图像被依次转印到对象物9b的被转印 面91上(步骤S27)。

感光体312的转印湿式调色剂后的对象部位向图10所示的清洁器35的 位置连续移动,通过清洁器35除去在对象部位残留的湿式调色剂(即,没有 转印到对象物9b上的湿式调色剂)等不需要的物质,清洁感光体312的表面, 使感光体312机械地回到初始状态。然后通过具有电灯和滤光器的组合或者 LED等的除电器36来照射光从而感光体312被除电,回到电的初始状态。

如上所述,步骤S23~S27的处理对于感光体312上的各部位是基本同 步地进行的,对于依次到达转印位置的感光体312各部位连续地进行处理, 因此最终能够使感光体312的外周面上整个调色剂图像在转印位置转印到对 象物9b上。然后,停止感光鼓31的旋转并且停止移动机构2b,结束使用图 像形成装置1c的印刷处理,在对象物9b的被转印面91上形成调色剂图像(步 骤S28、S29)。另外,在图像形成装置1c中,感光鼓31可以旋转多次而在 多个对象物9b上连续地转印调色剂图像。

如上所述,在图像形成装置1c中,与第一实施方式同样,第一电位提供 部4从利用湿式调色剂形成的调色剂图像上方对感光体312外周面提供与湿 式调色剂同极性的第一电位,第二电位提供部5a使对象物9b的具有导电性 的被转印面91电性接地(即,向被转印面91提供接地电位),在感光体312 与被转印面91之间作用转印电压,将调色剂图像从感光体312转印到对象物 9b的被转印面91上。

这样,在图像形成装置1c中,利用粒径比干式调色剂小的湿式调色剂来 形成调色剂图像,从而能够从调色剂图像上方对感光体312的外周面提供第 一电位,通过向对象物9b提供接地电位并且向感光体312提供第一电位,来 作用用于转印调色剂图像的转印电压。由此,即使在感光体312和被转印面 91之间的空间内由于转印电压而产生剥离放电的情况下,也能够将被转印面 91的发生剥离放电的部位的电位保持于接地电位,防止剥离放电的连续发 生。另外,能够防止提供给对象物的电荷向调色剂移动从而发生转印脱落(即, 感光鼓上的调色剂没有转印到对象物上的现象,或者暂时转印到对象物上的 调色剂回到感光鼓上的现象)。其结果是,能够防止由于剥离放电或转印脱 落引起的调色剂图像的品质降低或损坏,从而稳定地在具有导电性的被转印 面91上转印调色剂图像(即,在对象物9b上形成调色剂图像)。

在处理单元3中,第一电位提供部4是将通过电晕放电发生的离子向感 光体312的外周面提供的电晕带电机构,因此易于向感光体312提供第一电 位。

另外,在处理单元3中,通过潜像形成部33在感光体312的外周面上形 成静电潜像,使用通过显影部34并利用湿式调色剂来显影静电潜像的电子照 相法来形成调色剂图像,从而能够简化处理单元3以及图像形成装置1c的结 构。另外,通过采用粒径2μm以下的湿式调色剂,能够容易并可靠地通过第 一电位提供部4从调色剂图像上方对感光体312提供第一电位。

在图像形成装置1c中,第一电位提供部4以及第二电位提供部5a所提 供的第一电位以及第二电位并不限于上述电位。例如,对象物9b的被转印面 91不需要通过第二电位提供部5a电性接地,而只要通过第二电位提供部5a 提供实质上与接地电位相等的第二电位即可。具体而言,第二电位的绝对值 可以是通过第一电位提供部4向感光体312提供的第一电位的绝对值的5% 以下,在如上所述第一电位是+800V的情况下,则为-40V以上+40V以下。 在这种情况下,也能够防止由剥离放电或转印脱落引起的调色剂图像的品质 降低或损坏,稳定地向具有导电性的被转印面91转印调色剂图像。

在图像形成装置1c中,与第一实施方式同样地(参照图5),使第一电 位在+700V以上且不足+900V(更优选+700V以上+850V以下),使第二电 位为接地电位(或者实质上与接地电位相等的电位),从而能够获得良好的 转印品质,所述第一电位在带电器32向感光体312提供的电位(+700V)以 上,并且处于与该电位差距不大的范围内。另外,通过使第一电位为+800V, 从而能够提高转印效率。另外,第一电位的优选范围可以根据湿式调色剂种 类或感光体312的材质、感光鼓31的曲率半径等各种因素而改变,例如通过 改变湿式调色剂的带电量、感光体312与湿式调色剂的紧密接合力等,在 +400V的情况下也能够获得良好的转印品质。

下面,对本发明第五实施方式的图像形成装置进行说明。图12是表示第 五实施方式的图像形成装置1d的图。图像形成装置1d具有与图6所示第二 实施方式的图像形成装置1a基本相同的结构,并且取代图6中的移动机构2 而具有与图7至图9所示第三实施方式的图像形成装置1b同样的移动机构 2a。在本实施方式中,与第三实施方式同样地,在作为绝缘性基材的玻璃基 板上对于具有电阻率约为10-6Ω·cm~103Ω·cm的作为导电层的ITO膜的对象 物9a进行调色剂图像的形成。

在图像形成装置1d中,通过经由辊252b而提供给中间转印体251的电 位,将调色剂图像转印到中间转印体251上,所述调色剂图像通过处理单元 3的带电器32、潜像形成部33、显影部34等而形成在感光体312上。另外, 在中间转印体251的外周面与对象物9a最接近的转印位置的前方,通过第一 电位提供部4从调色剂图像上方对中间转印体251的外周面大致均匀地提供 规定的电位,从而朝向对象物9a输送被提供了电位的对象部位。

在图像形成装置1d中,与图7所示的图像形成装置1b同样地,通过部 分地解除移动机构2a的载物台21的吸附,从而使对象物9a的载转印位置的 部位能够朝向中间转印体251的外周面翘曲。另外,与图6所示的图像形成 装置1a同样地,对象物9a的转印位置的部位以与中间转印体251的转印位 置的部位相同的速度朝同一方向(即,(-Y)方向)移动,通过第二电位提 供部5的接触器51向对象物9a的被转印面91提供接地电位。由此,在转印 位置,对湿式调色剂作用朝向对象物9a的电场力,并且通过电吸引力使对象 物9a朝向中间转印体251翘曲,在使中间转印体251与对象物9a紧密接触 的同时,将中间转印体251上的调色剂图像高精度地转印到对象物9a上。

以上对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式 还可以进行各种变更。

例如,在第一、第三以及第四实施方式的图像形成装置中,可以取代感 光鼓31而采用平带状的感光带,在第二以及第五实施方式的图像形成装置 中,中间转印体251可以是鼓状。

第一电位提供部4也可以是电晕带电机构以外的其它结构。例如在第一、 第三以及第四实施方式的图像形成装置中,也可以对圆筒状的导电性海绵体 供电位,使导电性海绵体与感光体312的外周面接触,从而从调色剂图像上 方对感光体312的外周面提供第一电位,所述导电性海绵体以朝向与感光鼓 31的旋转轴310相同方向的中心轴为中心,向与感光鼓31的旋转方向相反 的旋转方向旋转。另外,在第二以及第五实施方式的图像形成装置中,也可 以通过同样的导电性海绵体向中间转印体251的外周面提供第一电位。

通过潜像形成部33形成的静电潜像,既可以是负型也可以是正型。另外, 在处理单元3中,也可以通过感光体312上的离子流直接形成静电潜像。在 显影部34中,可以向感光体312提供含有带负电的湿式调色剂的液体调色剂, 在这种情况下,通过带电器32以及第一电位提供部4向感光体312(或者中 间转印体251)提供的电位也是同极性的负电位。

在第一至第三以及第五实施方式的图像形成装置中,对于第二电位提供 部5的接触器51,除了采用刷以外,例如也可以采用弹簧件或者电位提供辊 等,来向被转印面91提供电位。

尽管在图像形成装置中,通过第二电位提供部提供给被转印面91的第二 电位实质上与接地电位相等,但是如果能够对例如湿式调色剂的种类或感光 体312(或者中间转印体251)的材质、感光鼓31(或者辊252a)的曲率半 径等进行适当地变更,从而在被转印面91上稳定地转印调色剂图像,则第二 电位也可以是与接地电位差别较大的电位。另外,也可以省略由第一电位提 供部4向感光体312(或者中间转印体251)提供的第一电位。

在图像形成装置的定影部52中,例如可以通过定影用喷射器对调色剂图 像提供定影液来定影调色剂图像,或者通过使加热辊与调色剂图像接触来定 影调色剂图像。但是,为了形成高精度的抗蚀图案,优选通过上述实施方式 的非接触加热方式进行定影,或者使用定影液的非接触定影。另外,在上述 实施方式的图案形成系统中,也可以取代图像形成装置的定影部52,而在图 像形成装置与蚀刻装置61之间设置与图像形成装置独立的定影装置。

上述实施方式的图案形成系统的图像形成装置,作为在对象物上形成调 色剂图像的装置,也可以与蚀刻装置61、第一清洗装置62、图像除去装置 63以及第二清洗装置64分离而单独使用。例如,在单独使用第一以及第二 实施方式的图像形成装置的情况下,移动机构2的对象物供给部203所保持 的辊状的对象物9被供给到转印位置,在进行调色剂图像的转印以及定影之 后,通过对象物回收部205进行回收,从而能够迅速地在多个挠性电路基板 构成的对象物9上形成抗蚀图案。

以上对本发明进行了具体的描述说明,但是上述说明仅为例示而非以此 进行限定。因此,在不脱离本发明精神的范围内,可以进行各种形式的变更。

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