JP3890292B2

JP3890292B2 - 回路形成用現像剤及びそれを用いた回路形成方法

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Publication number: JP3890292B2
Application number: JP2002349837A
Authority: JP
Inventors: 勉杉山; 成彦湯浅
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: JP2004184598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法による絶縁基板上への回路パターン形成に好適に用いられる回路形成用現像剤及びそれを用いた回路形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回路基板の回路パターン形成方法は、導電性金属粉、結着樹脂および必要に応じてガラス粉末等のその他の材料とを有機溶剤と共に、三本ロールミル等で混練して印刷ペーストを作製し、この印刷ペーストを配線材料として、スクリーン印刷法またはディスペンサーを用いて直接描画する方法等によって絶縁基板上に回路パターンを形成し、その後、必要に応じて熱分解工程を経て、金属粉の融点付近の温度で焼成して有機物を除去し導電性回路パターンとするものであった。
【０００３】
しかしながら、スクリーン印刷法の場合、各回路パターンのもとになる印刷スクリーンの製版が簡便とは言い難く、特に少量多品種の製品が多い多層回路に適用すると、スクリーンの製版数も増えるために、製版に時間がかかり、また、製造コストがかかる問題を有していた。特に、回路パターンに変更がある場合には、再製版を行う必要があるので、上記の問題の解決が望まれていた。また、スクリーン印刷は、印刷条件や印刷ペーストの粘度の煩雑な制御、印刷回数の増加に伴うスクリーンの目詰まり、印刷ペースト中やスクリーン洗浄用の有機溶剤による環境汚染や労働安全衛生等の問題があった。
【０００４】
一方、ディスペンサーを用いた直接描画方式では、印刷スクリーンを使用しない点において有利であるが、ディスペンサーにより直接基板上に回路パターンを描画するため、印刷効率が悪く大量生産に全く対応が取れなかった。
【０００５】
そのため、電子写真法のように、静電気力を利用して絶縁基板上に所望の回路パターンを形成する方法が注目されるようになった。この方法は、回路パターンの形成および変更が容易にできるため、大量生産は勿論のこと、少量多品種生産に最適である。回路形成までの工程は下記の通りである。１）電子写真法による感光体上での現像。２）絶縁基板への転写。３）絶縁基板での定着。４）有機物の熱分解。５）焼成。なお、上記工程の４）と５）を同時に行う場合もある。
【０００６】
この回路パターン形成方法に使用される回路形成用トナーの製造方法としては、導電性金属粉と熱溶融性樹脂を溶融混練した後に粉砕・分級する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、従来の乾式の電子写真現像方式では、感光体上のトナー像をセラミックシート等の絶縁基板に転写する際、画像が乱れ、その結果、回路パターンのラインエッジのシャープさが低下したり、トナーが飛散して画像特性が低下するという問題があった。特に、近年の回路パターンの高精細化の要求には応えられないものであった。
そこで、上記問題を解決する目的で、液体現像方式の複写機による回路形成が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
当該特許文献２に記載の回路パターン形成方法は、導電性金属粉の芯材と熱可塑性樹脂等の外殻からなるカプセル構成のトナー粒子を、キャリア液に５重量％程度の濃度で懸濁させた液体現像剤に、感光体上に形成された静電潜像を接触させトナー像を作製し、これを絶縁基板に転写する方法である。
しかしながらこの方法では、導電性金属粉を含む高比重のトナー粒子が液体現像剤中で沈降し感光体に接する現像剤のトナー粒子濃度が変動し、安定した現像ができないという問題を有するのみでなく、潜像を現像するためにはトナー粒子が現像剤中を移動する必要があり、現像剤中のトナー粒子の濃度を高めることが不可能であった。従って、画像濃度が不十分になり易く、最近の回路パターンの高精細化の要求には満足できないものであり、実用化に至っていなかった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−２３６４８４号公報（第３頁）
【特許文献２】
特開２００２−１５１８２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、回路パターンのラインエッジのシャープさ、回路パターンの最少ライン幅の狭幅化、回路パターンに十分な導電性を付与し得る画像濃度、トナー飛散の完全防止を実現する回路形成用現像剤、及びそれを用いた回路形成方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１による回路形成用現像剤は、熱溶融混練法により結着樹脂に少なくとも導電性金属粉が均一に分散されたトナー粒子と、該結着樹脂を溶解しない分散媒とから構成される現像剤であって、前記トナー粒子を現像剤中に５５〜９０重量％含有し、前記トナー粒子は、導電性金属粉を５５〜９０重量％含有することを特徴とするものである。
更に又、本発明の６による回路形成方法は、結着樹脂に少なくとも導電性金属粉が均一に分散されたトナー粒子と、該結着樹脂を溶解しない分散媒とから構成され、かつ、前記トナー粒子を現像剤中に５５〜９０重量％含有せしめ、前記トナー粒子に、導電性金属粉を５５〜９０重量％含有せしめてなる現像剤を現像ロールに担持させる工程、該現像ロール上の現像剤を感光体表面に接触せしめて感光体表面の静電潜像を電子写真法により現像してトナー像を形成する工程、感光体表面の過剰な現像剤を除去する工程、該トナー像を絶縁基板に転写し転写トナー像を形成する工程、該転写トナー像を定着する工程、および該転写トナー像を加熱焼成する工程とからなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の回路形成用現像剤及び回路形成方法によれば、回路パターンのラインエッジのシャープさ、回路パターンの最少ライン幅の狭幅化、回路パターンに十分な導電性を付与する画像濃度、トナー飛散の完全防止を実現する高精細な回路パターンを形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回路形成用現像剤及びそれを使用した回路形成方法について詳細に説明する。
本発明の回路形成用現像剤は、導電性金属粉と結着樹脂を含むトナー粒子と、該結着樹脂を溶解しない分散媒とから形成され、必要に応じて帯電制御剤等を含有している。
本発明の現像剤は、トナー粒子を５５〜９０重量％含有することが必要であり、５５〜８５重量％が好ましい。トナー粒子の含有量が９０重量％を越えると、トナー粒子の分散媒中での分散が悪くなりエッジラインのシャープさが劣るようになる。５０重量％未満であると現像剤が現像ロールに担持されにくくなり、感光体上の静電潜像上のトナー量が少なくなり、画像濃度が不足するようになる。
【００１４】
本発明のトナー粒子は、体積平均粒子径が２．５〜８μｍであることが好ましく、４〜７μｍであることがさらに好ましい。２．５μｍ未満ではトナー飛散が増え、８μｍを越えるとエッジラインのシャープさが悪化し、またトナー飛散も増える。
なお、トナー粒子の体積平均粒子径は、コールターカウンターＴＡＩＩ型にて測定した値である（アパーチャーサイズ７０μｍで測定した）。
【００１５】
本発明の回路形成用現像剤においては、トナー粒子中の導電性金属粉の含有量は５５〜８５重量％であることが好ましく、６５〜８０重量％であることがより好ましい。含有量が５５重量％未満では、画像濃度が小さくなり、ラインエッジのシャープさが低下し、トナー飛散が増える傾向となる。８５重量％を越えると、トナー粒子の帯電性が低下し、画像濃度が小さくなり、エッジラインのシャープさが低下し、トナー飛散が増える傾向となる。
【００１６】
本発明における導電性金属粉としては、公知の回路形成用金属材料、すなわち、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ等の単体、これらの酸化物または合金からなるものが挙げられ、これらの中でもＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔが好ましく、特にＡｇ、Ｃｕが好ましい。また、これらの導電性金属粉を複数種類混合して使用することもできる。
【００１７】
これらの導電性金属粉の平均粒子径は、０．２〜１．２μｍであることが好ましい。上記範囲であると、トナー粒子中での導電性金属粉の密着性を高めることができる。平均粒子径が０．２μｍ未満では、導電性金属粉の価格が高くなり、かつ、画像濃度が小さくなり、エッジラインのシャープさが低下し、トナー飛散が増える傾向となる。１．２μｍを越えると、トナー粒子作製時の分散性が劣り、画像濃度が小さくなり、エッジラインのシャープさが低下し、トナー飛散が現われ、高精細な回路パターンとして不満足の傾向となる。
なお、平均粒子径とは、電子顕微鏡写真で１００個の粒子の径を測定し、その数平均である。
【００１８】
また、本発明の導電性金属粉の形状は、球状及び／または扁平状であると金属粉同士の密着性が高まり、トナー粒子中にて接触点がより多くなり、従って、回路パターンでの導電性金属粉同士の接触面積が大きくなり、結果的に比抵抗が減少し、回路パターンの導電性の点で好適である。
【００１９】
本発明のトナー粒子に用いる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体等のスチレンおよびその置換体の単独重合体およびそれらの共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸−ｎ−ブチル共重合体等のスチレンとアクリル酸エステルとの共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸−ｎ−ブチル共重合体等のスチレンとメタクリル酸エステルとの共重合体、スチレンとアクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとの多元共重合体、その他スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレンと他のビニル系モノマーとのスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シクロオレフィン共重合体等が、単独または混合して使用できる。これらの樹脂のうち、スチレンー（メタ）アクリル酸エステル共重合体、アクリル樹脂、及びシクロオレフィン共重合体が熱分解残留物が少ない点で好ましい。
【００２０】
シクロオレフィン共重合体とは、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフィン(広義には非環式オレフィン)と、シクロヘキセン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン等の二重結合を持った脂環式化合物(シクロオレフィン)との共重合体である。このシクロオレフィン共重合体樹脂は、例えば、メタロセン系またはチグラー系触媒を用いた重合法により得られた重合物である。
【００２１】
本発明のトナー粒子に使用する結着樹脂は、６００℃で１時間熱分解した後の残留物が０．５重量％以下であることが好ましく、０．１５重量％以下であることがより好ましい。残留物が０．５重量％を越えると、回路の導通を妨げる傾向となる。なお、残留物の割合は、熱分解前の樹脂重量に対する残留物の重量％である。
【００２２】
その他必要に応じて配合される材料としては、ガラス粉末、アルミナ粉末、帯電制御剤等がある。ガラス粉末やアルミナ粉末は、絶縁基板がセラミック基板やガラス基板の場合、回路と基板との接着力を向上させる効果がある。ガラス粉末等の配合量は、トナー粒子全体に対して１．０〜５．０重量％が好ましい。配合量が１．０重量％未満では、無機材料基板との接着が弱くなり、一方、５．０重量％を超えると回路での導通を妨げる傾向となる。
【００２３】
また、本発明のトナー粒子には、極性を付与するための帯電制御剤等を含有させてもよい。帯電制御剤としては、ニグロシン染料、第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、アジン、アゾ系含金属錯体やサリチル酸系金属錯体等が挙げられる。
【００２４】
本発明の回路形成用現像剤に使用するトナー粒子は、一般の熱溶融混練法で製造することができる。即ち、結着樹脂、導電性金属粉、帯電制御剤等の必要な原料を、スーパーミキサー等のミキサーで混合し、二軸エクストルーダー等で熱溶融混練後、ジェットミル等の粉砕機で粉砕し、しかる後、乾式気流分吸機等の分級機で分級して得られる。
【００２６】
本発明の回路形成用現像剤において、分散媒は結着樹脂を溶解しないことが必要であり、さらに高電気絶縁性であり、低引火性、低臭気性等を満足することが好ましい。結着樹脂を溶解しないとは、膨潤しないことも含む。分散媒が結着樹脂を溶解すると、現像剤の粘度が上昇し、現像剤中のトナー粒子濃度を高められない、画像濃度が不均一になるなどの問題が生じる。
好ましい分散媒としては石油系溶剤があり、このような溶媒としては、脂肪族炭化水素系（エクソン・モービル社：アイソパーＧ、Ｈ等、出光石油化学社：ＩＰソルベント１６２０等、フィリップス石油社：ソルトール）、石油ナフサ系（シェル石油社：ナフサＮｏ．１〜６）、その他の炭化水素系（シェル石油社：ソルベッツ１００，１５０、シェルＳ．Ｂ．Ｐ．、シェルゾール、モービル石油社：べガゾール１０３０，２１３０，３０４０，ＡＳ−１００、ＡＲＯ―４０、ＢＰケミカル社：イソドデカンなど）が挙げられる。
また、本発明の回路形成用現像剤には、極性を制御するために帯電制御剤を含有させてもよい。
【００２７】
本発明の回路形成用現像剤は、前記トナー粒子、必要に応じて分散剤、帯電制御剤、その他の各種添加剤等を分散媒中に分散することで得ることができる。分散機としてはボールミル、ロールミル、プラネタリーミキサー、アトライター、ディスパー、サンドミル、ジェットミル、ビーズミルなどが使用可能であるが、高濃度で均一な混合が可能なボールミル、サンドミル、ビーズミル、アトライターが好適である。
【００２８】
本発明の回路形成用現像剤を使用する回路形成方法は、トナー粒子濃度５５〜９０重量％の高濃度な現像剤を現像ロールに担持させ、該現像ロール上の現像剤を感光体表面に接触せしめて、静電潜像を現像し、過剰な現像剤を除去して画像を得るものである。過剰な現像剤を除去するには、分散媒により洗い流すことが好ましい。
【００２９】
この現像に使用する現像装置の１例について説明する。現像装置は、図１に示すように感光体１の周囲に、帯電部材２、露光部３、現像ロール４、塗布ロール５、現像剤７を収容する現像剤槽、ドクターブレード８、洗浄液シャワー９、乾燥部材１２、転写ロール１３が配置されている。現像ロール上の現像剤層の厚さは種々な方法で決められるが、例えば、塗布ロールをグラビアロールとするグラビア印刷方式やロール転写方式等を採用することで可能である。塗布ロール上の現像剤は現像ロールに転移し薄層を形成する。現像ロールは外周面に導電性を有する弾性体の層が設けられている。弾性体層の材質としてはウレタンゴムを用いることができるが、これに限られず、導電性であって、現像剤で膨潤したり溶解したりしなければよい。感光体は無端ベルトであってもよい。
【００３０】
上記現像ロールを感光体に対して適当な圧力で当接させると、該ロールの弾性体層が弾性変形し、現像ニップを形成する。現像ニップの形成により、現像剤中のトナーが現像領域の現像電界により、感光体に移動し付着する。現像ロール表面に形成された現像剤の薄層は、現像ニップを通過する際に感光体上の潜像を現像する。すなわち、画像部ではトナーが感光体に付着する。本発明の現像剤はトナー濃度が極めて高いので、過剰な現像剤が感光体表面に付着する。この過剰現像剤を除去する。除去する方法としてスイープロール等使用する方法もあるが、分散媒を洗浄液としたシャワー等で洗い流すと、過剰現像剤は極めて完全に除去され、且つトナー像を傷めないので好ましい。このように過剰な現像剤を緩和な条件で除去することにより、ラインエッジのシャープさ、均一で十分な画像濃度、及びトナー飛散の防止が達成される。感光体表面に残った洗浄液は、転写前に軽く乾燥して除去されることが好ましい。
【００３１】
感光体上のトナー像は、転写ロールによりセラミックシート等の絶縁基板に転写される。転写されたトナー像は定着され、加熱焼成工程を経て、回路パターンが形成される。なお、トナー像を一旦転写ベルトに転写し、その後絶縁基板に転写してもよい。
【００３２】
焼成により、トナー中の結着樹脂等の有機化合物は分解して、導電性金属の回路パターンが形成されるが、分解しにくい化合物を含んでいると残留物が残り、回路パターンの導電性を妨げる。よって、本発明のトナーの６００℃熱分解物は０．５重量％以下であることが好ましく、０．１５重量％以下がより好ましい。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。なお、配合部数はすべて重量部である。
１．回路形成用現像剤の作製
＜実施例１＞
・スチレンーアクリル酸ブチル共重合体２９部
（三井化学社製商品名：ＣＰＲ３００）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（球状、平均粒子径０．６μｍ）７０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記の配合からなる原料をスーパーミキサーで混合し、加圧ニーダーにより１２０℃で溶融混練後、ジェットミルで粉砕し、その後、乾式気流分級機で体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得た。このトナー粒子７０重量％に対して、石油系溶剤（エクソン・モービル社製商品名：アイソパーＨ）３０重量％の割合でボールミルにより１時間ミキシングして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００３４】
＜実施例２＞
実施例１で粉砕分級条件を変更して体積平均粒子径２μｍのトナー粒子を得た以外は実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００３５】
＜実施例３＞
実施例１で粉砕分級条件を変更して体積平均粒子径９μｍのトナー粒子を得た以外は実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００３６】
＜実施例4＞
・スチレンーアクリル酸ブチル共重合体９部
（三井化学社製商品名：ＣＰＲ３００）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（球状、平均粒子径０．６μｍ）９０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００３７】
＜参考例５＞
・スチレンーアクリル酸ブチル共重合体４９部
（三井化学社製商品名：ＣＰＲ３００）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（球状、平均粒子径０．６μｍ）５０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００３８】
＜実施例６＞
・硬化型アクリル樹脂２９部
（三井化学社製商品名：ＰＤ−７６９０）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（球状、平均粒子径０．６μｍ）７０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００３９】
＜実施例７＞
・シクロオレフィン共重合体樹脂２９部
（ティコナ社製商品名：ＴＯＰＡＳＣＯＣＴＭ）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（球状、平均粒子径０．６μｍ）７０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００４０】
＜実施例８＞
・ポリエステル樹脂２９部
（三菱レイヨン社製商品名：ＦＣ−９１６）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（球状、平均粒子径０．６μｍ）７０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００４１】
＜実施例９＞
・スチレンーアクリル酸ブチル共重合体２９部
（三井化学製商品名：ＣＰＲ３００）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（偏平状、平均粒子径０．６μｍ）７０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００４２】
＜実施例１０＞
・スチレンーアクリル酸ブチル共重合体２９部
（三井化学製商品名：ＣＰＲ３００）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（球状、平均粒子径０．１μｍ）７０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００４３】
＜実施例１１＞
・スチレンーアクリル酸ブチル共重合体２９部
（三井化学社製商品名：ＣＰＲ３００）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銀粉（球状、平均粒子径１．５μｍ）７０部
（三井金属鉱業社製商品名：ＭＦＰ）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００４４】
＜実施例１２＞
・スチレンーアクリル酸ブチル共重合体２９部
（三井化学製商品名：ＣＰＲ３００）
・帯電制御剤１部
（保土谷化学工業社製商品名：ＴＮ−１０５）
・銅粉（球状、平均粒子径０．６μｍ）７０部
（福田金属箔粉工業社製商品名：ＴＮ―１０５）
上記配合で実施例１と同様にして、体積平均粒子径５μｍのトナー粒子を得、実施例１と同様にして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００４５】
＜実施例１３＞
実施例１のトナー粒子９０重量％に対して、石油系溶剤（エクソン・モービル社製商品名：アイソパーＨ）１０重量％の割合でボールミルにより１時間ミキシングして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００４６】
＜参考例１４＞
実施例１のトナー粒子５０重量％に対して、石油系溶剤（エクソン・モービル社製商品名：アイソパーＨ）５０重量％の割合でボールミルにより１時間ミキシングして本発明の回路形成用現像剤を得た。
【００４７】
＜比較例１＞
実施例１のトナー粒子９５重量％に対して、石油系溶剤（エクソン・モービル社製商品名：アイソパーＨ）５重量％の割合でボールミルにより１時間ミキシングして比較用の回路形成用現像剤を得た。
【００４８】
＜比較例２＞
実施例１のトナー粒子４０重量％に対して、石油系溶剤（エクソン・モービル社製商品名：アイソパーＨ）６０重量％の割合でボールミルにより１時間ミキシングして比較用の回路形成用現像剤を得た。
【００４９】
＜比較例３＞
実施例１の石油系溶剤を、市販のシンナー（酢酸エチル、ブタノール、トルエンの混液）に代えた以外は実施例１と同様にして比較用の回路形成用現像剤を得た。
【００５０】
＜比較例４＞
実施例１のトナー粒子を、乾式非磁性二成分方式（シャープ社製ＡＬ−１００１）で現像した。
【００５１】
＜比較例５＞
実施例１の現像剤を、トナー粒子濃度５重量％に石油系溶剤で稀釈して、一般の液体現像方式の複写機（キャノン社製ＮＰ−Ｌ７）で現像した。
【００５２】
２．導体回路の作製および評価
上記実施例１〜１４および比較例１〜３の回路形成用現像剤を用いて、図１に示す現像機で現像しトナー像を得、これを厚さ１００μｍのセラミックグリーンシート上に転写後、フラッシュ定着方式で熱定着してトナー層による回路パターンを形成した。なお、セラミックグリーンシートは、Ｂａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ系セラミック粉末とバインダーを溶剤中に分散させたスラリーにより形成されたものである。
比較例４については、（００５０）記載の乾式非磁性二成分方式の現像機で現像、定着した。
比較例５については、（００５１）記載の液体現像方式の現像機で現像、定着した。
【００５３】
次いで、これを還元雰囲気中で１０００℃に加熱し、トナー中の結着樹脂およびセラミックグリーンシート中のバインダーを分解後、セラミック基板およびトナー像を焼結して回路パターンを作製し、回路基板表面での画像濃度を測定し、またラインエッジのシャープさ、トナー飛散を目視で確認した。
また、トナー粒子を焼成し、焼成後の残留物量を測定した。
それらの結果を表１に総合評価とともに示した。
【００５４】
３．評価方法
３．１．画像濃度
マクベス濃度計ＲＤ−９１４により５ｍｍ四方のベタ部を測定した。実用上必要な濃度は０．７０以上である。
３．２．ラインエッジのシャープさ
幅５００μｍのラインを、顕微鏡拡大写真１００倍と３００倍で観察して、ラインエッジのシャープさを、最も良好なものを５とし、最も劣悪なものを１として評価した。実用上支障のないものは３以上である。
３．３．トナー飛散
ライン間隙１００μｍ間の金属粉の飛散を顕微鏡拡大写真１００倍と３００倍で観察して、トナー飛散を、金属粉の飛散がないものを５とし、最も劣悪なものを１として評価した。実用上支障のないものは３以上である。
３．４．残留物
試料０．５ｇを電気炉を用いて、６００℃で、１時間で熱分解を行い、残留物の重量を測定し、下記式により残留物（重量％）を算出した。
残留物（重量％）＝（ＷＴ−ＷＭ）×１００／ＷＢ
ＷＴ：全残留物重量
ＷＭ：トナー中の導電性金属粉重量×ｋ
ＷＢ：トナー中の結着樹脂重量
ｋ：導電性金属粉単独で６００℃、１時間の処理を行い下式で算出した。
ｋ＝処理後の重量／処理前の重量
３．５．総合評価
○：高精細回路パターンとして優れる。
△：高精細回路パターンとして実用上問題なし。
×：高精細回路パターンとして使用不可。
【００５５】
【表１】

【００５６】
表１に示したように、本発明の回路形成用現像剤は、高精細回路パターン用として実用上問題ないものであった。特に、実施例１，６，７，９，１２は優れ、画像濃度は０．８３以上、ラインエッジのシャープさは５、トナー飛散は５、かつ、残留物は０重量％であった。
【００５７】
トナー径が小さい実施例２はトナー飛散が３であった。トナー径が大きい実施例３は、ラインエッジのシャープさ及びトナー飛散が３であった。トナー中の導電性金属粉が多い実施例４は、帯電性が低下するので画像濃度が小さくなり、エッジラインのシャープさが３、トナー飛散が４であった。トナー中の導電性金属粉が少ない参考例５は、画像濃度が小さく、シャープさが４、トナー飛散が３であった。結着樹脂にポリエステル樹脂を使用した実施例８は、残留物が多く、かつ、エッジラインのシャープさ、トナー飛散ともに４であった。金属粉の粒子径が小さい実施例１０は、画像濃度が小さ目で、エッジラインのシャープさは４、トナー飛散は３であった。金属粉の粒子径が大きい実施例１１は、画像濃度が小さ目で、エッジラインのシャープさは３、トナー飛散は４であった。トナー濃度が大きい実施例１３は、エッジラインのシャープさ、トナー飛散とも４であった。トナー濃度が小さい参考例１４は画像濃度が小さかった。
【００５８】
一方、現像剤中のトナー粒子の含有量が、本発明の規定する範囲の上限を越える比較例１は、エッジラインのシャープさが２で実用できないものであった。トナー粒子の含有量が、本発明で規定する下限に満たない比較例２は、画像濃度が０．６５と実用できないものであった。結着樹脂を溶解する分散媒を用いた比較例３は現像剤の粘度が高まり、画像濃度、エッジラインのシャープさ、トナー飛散ともに極めて劣っていた。乾式非磁性二成分現像方式で現像した比較例４は、エッジラインのシャープさ、トナー飛散が極めて劣っていた。トナー濃度を５重量％とし、従来の液体現像法で現像した比較例５は、画像濃度が極めて小さく回路パターンとして使用不可であった。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の回路形成用現像剤及び回路形成方法によれば、回路パターンのラインエッジのシャープさ、回路パターンの最少ライン幅の狭幅化、回路パターンに十分な導電性を付与する画像濃度、トナー飛散の完全防止を実現する高精細な回路パターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子写真法現像機の１例である。
【符号の説明】
１．感光体、２．帯電部材、３．露光部、４．現像ロール、５．塗布ロール
６．攪拌機、７．現像剤、８．ドクターブレード、９．洗浄液シャワー、
１０．ポンプ、１１．洗浄液、１２、乾燥部材、１３．転写ロール、
１４．セラミックシート、１５．トナー像

Claims

熱溶融混練法により結着樹脂に少なくとも導電性金属粉が均一に分散されたトナー粒子と、該結着樹脂を溶解しない分散媒とから構成される現像剤であって、前記トナー粒子を現像剤中に５５〜９０重量％含有し、前記トナー粒子は、導電性金属粉を５５〜９０重量％含有することを特徴とする回路形成用現像剤。
前記トナー粒子は、体積平均粒子径が２．５〜８μｍであることを特徴とする請求項１に記載の回路形成用現像剤。
前記導電性金属粉は、平均粒子径が０．２〜１．２μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の回路形成用現像剤。
前記導電性金属粉の形状は、球状及び／又は偏平状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回路形成用現像剤。
前記トナー粒子の６００℃熱分解残留物が、０．５重量％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路形成用現像剤。
結着樹脂に少なくとも導電性金属粉が均一に分散されたトナー粒子と、該結着樹脂を溶解しない分散媒とから構成され、かつ、前記トナー粒子を現像剤中に５５〜９０重量％含有せしめ、前記トナー粒子に、導電性金属粉を５５〜９０重量％含有せしめてなる現像剤を現像ロールに担持させる工程、該現像ロール上の現像剤を感光体表面に接触せしめて感光体表面の静電潜像を電子写真法により現像してトナー像を形成する工程、感光体表面の過剰な現像剤を除去する工程、該トナー像を絶縁基板に転写し転写トナー像を形成する工程、該転写トナー像を定着する工程、および該転写トナー像を加熱焼成する工程とからなることを特徴とする回路形成方法。
結着樹脂に少なくとも導電性金属粉が均一に分散されたトナー粒子と、該結着樹脂を溶解しない分散媒とから構成され、かつ、前記トナー粒子を現像剤中に５５〜９０重量％含有せしめ、前記トナー粒子に、導電性金属粉を５５〜９０重量％含有せしめてなる現像剤を現像ロールに担持させる工程、該現像ロール上の現像剤を感光体表面に接触せしめて感光体表面の静電潜像を電子写真法により現像してトナー像を形成する工程、感光体表面の過剰な現像剤を分散媒により洗浄除去する工程、該トナー像を絶縁基板に転写し転写トナー像を形成する工程、該転写トナー像を定着する工程、および該転写トナー像を加熱焼成する工程とからなることを特徴とする回路形成方法。
前記トナー粒子が熱溶融混練法により得られたものであることを特徴とする請求項６または７に記載の回路形成方法。