JPH10268582A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】露光工程を必要としない、簡略化された工程で
画像形成できる画像形成方法を提供する。 【解決手段】上記課題は、導電性支持層上に、少なくと
も一層の樹脂層を設け、該樹脂層上に、該樹脂層の電気
抵抗性を変化させる物質を供給した後で表面を帯電し、
静電潜像を形成する画像形成方法によって解決された。
静電潜像を形成した後、形成した静電潜像部をトナー現
像し定着することによってトナー画像を形成することが
でき、更に該樹脂層が処理液可溶性樹脂を含む層であれ
ば、トナー現像部以外の非画像部を処理液で溶出除去す
ることによって、導電体支持層上に画像を形成すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば印刷版や、
プリント配線基板等の電子回路を製造する場合のレジス
ト層を形成させることができる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、印刷版は表面を親水化処理したア
ルミニウム板、亜鉛板、紙等の基材上に親油性のインク
受理層を設けることにより製造されるが、ＰＳ版と呼ば
れるフォトポリマーを用いたものが最も一般的である。

【０００３】また、プリント配線板等の電機部品内部に
使用されている電子回路は、絶縁性基板上に銅等の導電
性材料で配線が形成されている。このような電子回路の
製造工程には、予め絶縁性基板上に導電層を張り合わせ
た積層板の導電層上に、耐蝕性のエッチングレジスト層
を設け、露出している導電層をエッチング除去するサブ
ストラクティブ法か、絶縁性基板上に耐蝕性のめっきレ
ジスト層を設けた後、露出している絶縁性基板上に金属
めっき処理等で導電層を形成するアディティブ法等があ
る。現在、プリント配線基板の製造方法においても、エ
ッチングレジスト層またはめっきレジスト層を形成する
方法としては、フォトポリマーを用いた方法が一般的で
ある。

【０００４】フォトポリマーによるインク受理層、エッ
チングレジスト層およびめっきレジスト層の形成は、光
照射によるフォトポリマーの化学変化を利用して、基材
上に塗布されたフォトポリマーの現像液に対する溶解性
を変化させることによる。しかしながらこの方式では、
高い解像度を得るためには紫外光、白色光を用いた密着
露光が必要であった。

【０００５】また、電子回路や印刷版の高密度化、ファ
イン化、製造時間の短縮化が望まれるにつれ、レーザー
を用いてフォトポリマーを直接露光する方法への移行が
図られている。しかしながら、フォトポリマーの光学感
度は、光化学反応を伴うため一般に低く、そのため、レ
ーザー出力装置が高出力でなければならず、装置の大型
化、高コスト化を伴う等の問題がある。

【０００６】更に、フォトポリマーの光化学反応は室内
光、太陽光下でも進行する。また温度によって反応性が
変化することや、酸素が反応阻害剤となること等、化学
的安定性に欠ける。そのためフォトポリマー溶液の保
存、基材への塗布工程、露光工程等の環境や作業条件に
は十分な注意を要する。

【０００７】一方、表面電荷を利用して画像を形成する
方法も古くから知られており、例えば特公昭３７−１７
１６２号公報、特公昭３８−６９６１号公報等では電子
写真方式を用いた印刷版が述べられている。これらで
は、感光層が表面帯電、露光、現像、定着、溶出の過程
を経ることによって画像を形成する。この画像は、アル
ミニウム基板上であれば親水化処理を行い印刷版とな
り、銅基板上であれば特開昭５４−１４５５３８号公報
で述べられているようにプリント基板の配線用に用いる
ことができる。

【０００８】しかしながら、電子写真方式によるこのよ
うな画像形成方法では、高感度のため低出力のレーザー
光の利用は可能であるが、表面帯電後は光に敏感に感応
するために暗室もしくはセーフライト下での作業が必要
となること、更に電子写真感光体を構成する電荷発生及
び電荷輸送に係わる材料が高価であり、感光層のコスト
を引き上げてしまうこと、更に電荷輸送に係わる物質は
感光層中に１０重量％程度以上は必要で、感光層の溶出
後のスラッジ成分として廃棄やメンテナンス上の問題を
引き起こす等、積極的に使用できるものではなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、露光
工程を必要としない、簡略化された工程で画像形成でき
る画像形成方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、以下の方法によって上記課題を解決した。す
なわち、導電性支持層上に少なくとも一層の樹脂層を設
け、この樹脂層上に、この樹脂層の電気抵抗性を変化さ
せる物質を供給した後に表面を帯電し、静電潜像を形成
する画像形成方法である。

【００１１】また、導電性支持層上に設けられた少なく
とも一層の樹脂層の表面に、この樹脂層の電気抵抗性を
変化させる物質を供給した後、表面を帯電して静電潜像
を形成させ、トナーにより現像する画像形成方法であ
る。

【００１２】また、上記樹脂層が、処理液により可溶と
なる処理液可溶性樹脂を含む層であれば、この樹脂層の
表面に、この樹脂層の電気抵抗性を変化させる物質を供
給した後、表面を帯電して形成した静電画像部をトナー
により現像し、更に処理液によりトナー現像部以外の非
画像部を溶出することによって、導電体支持層上に画像
を形成する画像形成方法である。

【００１３】また、インクジェットプリンターによっ
て、上記樹脂層に電気抵抗性を変化させる物質を供給す
る画像形成方法である。

【００１４】以上、本発明の画像形成方法に係わる画像
形成材料には、フォトポリマーや光導電性物質を含有さ
せる必要がなく、したがって光や温度、酸素に対しても
樹脂層は化学的に安定である。よって、保存性にも優
れ、また露光工程も必要なく、画像形成工程をすべて明
室下で行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を使って、本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明の画像形成方法に
係わる画像形成材料の一例を示す概略図である。導電性
支持層１０上に少なくとも一層の樹脂層を有する画像形
成材料の樹脂層１に、まず樹脂層１の電気抵抗性を変化
させる物質を供給し、その部分の電気抵抗を変化させた
後、この樹脂層の表面を帯電し、静電潜像を形成させる
（Ａ）。次いで、所望により形成した静電潜像部をトナ
ーにより現像する（Ｂ）。更に、この樹脂層が処理液に
より可溶となる処理液可溶性樹脂を含む層であれば、次
いで、処理液によってトナー現像部以外の非画像部を溶
出することによって、導電性支持層上に樹脂画像が形成
できる（Ｃ）。

【００１６】本発明の画像形成方法に用いる画像形成材
料に係わる樹脂層は、この電気抵抗を変化させる物質を
供給することにより、付着部分の電気抵抗を変化するこ
とができる性質を有するものであるが、より具体的に
は、樹脂層と電気抵抗を変化させる物質との固有抵抗に
明らかな差があればよい。すなわち、樹脂層が帯電電荷
散逸性または導電性であれば、電気抵抗を変化させる物
質は帯電電荷保持性であるものを用いればよく、逆に樹
脂層が帯電電荷保持性であれば、電気抵抗を変化させる
物質は帯電電荷散逸性または導電性であるものを用いれ
ばよい。

【００１７】本発明に係わる樹脂層に用いる樹脂の具体
例としては、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチ
レン／マレイン酸モノアルキルエステル共重合体、スチ
レン／メタクリル酸／メタクリル酸エステル共重合体、
メタクリル酸／メタクリル酸エステル共重合体、アクリ
ル酸／メタクリル酸エステル共重合体、スチレン／アク
リル酸／メタクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル／
クロトン酸共重合体、酢酸ビニル／クロトン酸／メタク
リル酸エステル共重合体等のスチレン、アクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、安息香酸ビ
ニル等と、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、ク
ロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等の
カルボン酸含有モノマあるいは酸無水物基含有モノマと
の共重合体や、メタクリル酸アミド、ビニルピロリド
ン、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミ
ド基、スルホンイミド基を有するモノマを含有する共重
合体、フェノール樹脂、部分ケン化酢酸ビニル樹脂、キ
シレン樹脂、ポリビニルブチラール等のビニルアセター
ル樹脂を挙げることができる。また、メタクリル酸ジメ
チルアミノエチル、ビニルピリジン、アミノスチレン等
の塩基性基を含むモノマを含有する共重合体等も用いる
ことができる。

【００１８】また、本発明に係わる樹脂層は、処理液に
より可溶となる処理液可溶性樹脂を含む層であっても良
い。処理液可溶性樹脂であって、アルカリ性の処理液に
対して可溶性となる樹脂の例としては、カルボキシル
基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミ
ド基、スルホンイミド基等の酸性基を含む樹脂が挙げら
れ、酸性の処理液に対して可溶性となる樹脂としては、
アミノ基等の塩基性基を含む樹脂が挙げられる。

【００１９】これらの樹脂を本発明の画像形成方法に係
わる画像形成材料に用いる場合、樹脂層を帯電性とした
ければ、上記樹脂において酸性官能基や塩基性官能基を
包含する親水性官能基を含有させないか、またはその含
有量を少なくすればよく、逆に樹脂層を帯電電荷散逸性
としたければ、上記樹脂において酸性官能基や塩基性官
能基を包含する親水性官能基の含有量を多くすればよ
い。一般に、これらの官能基の含有量が多くなるにつ
れ、処理液に可溶性となる。

【００２０】本発明に係わる樹脂層が、アルカリ可溶性
樹脂を含む層である場合に用いる処理液には、本発明の
画像形成材料および画像形成方法に係わる処理液には、
ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ酸アルカリ
金属塩、アルカリ金属水酸化物、リン酸および炭酸アル
カリ金属およびアンモニウム塩、エタノールアミン、エ
チレンジアミン、プロパンジアミン、トリエチレンテト
ラミン、モルホリン等を使用することができる。また、
本発明に係わる樹脂層が、酸可溶性樹脂を含む層である
場合に用いる処理液には、塩酸、リン酸、硝酸、硫酸等
の無機酸類を使用することができる。更に、処理液の溶
媒として有利に水を用いることができる。何れの処理液
においても、各種界面活性剤を適宜併用してもよい。本
発明に係わる樹脂層が本質的に水溶性であれば、処理液
は単に水や界面活性剤含有水でもよい。

【００２１】本発明に係わる樹脂層は、前述の処理液可
溶性樹脂を含む塗液を、ロールコート法、カーテンコー
ト法、ディップコート法等の塗工方法により導電性支持
層上に塗布、乾燥することによって形成できる。

【００２２】本発明に係わる樹脂層の電気抵抗性を変化
させる物質として、樹脂層が本質的に帯電性である場合
は、スルホン酸基、カルボン酸基などの酸性基を有する
アニオン染料類、アミノ基などの塩基性基を有するカチ
オン染料類、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属
類やそれらの有機および無機金属塩といったイオン性化
合物や、フタロシアニン、金属フタロシアニンやカーボ
ンブラックといった顔料等が挙げられる。

【００２３】本発明に係わる樹脂層が帯電電荷保持性で
ある場合は、その固有の電気抵抗値は約１０^-3〜１０^-4
ジーメンス／ｃｍの範囲である。このような帯電電荷保
持性の樹脂層の電気抵抗性を変化させる物質は帯電電荷
散逸性または導電性であり、電気抵抗性は約１０²〜１
０⁶ジーメンス／ｃｍの範囲である。

【００２４】上記の、樹脂層の電気抵抗性を変化させる
物質は、これらの物質を水性または油性の溶剤に溶解ま
たは分散してから、この溶液または分散液をインクジェ
ット方式等通常の印刷手段を用いて樹脂層表面に付着さ
せることによって樹脂層へと供給できる。溶剤に溶解ま
たは分散するとき、界面活性剤等の添加剤を加えてもよ
い。

【００２５】本発明の画像形成方法に係わる帯電とは、
樹脂層表面に電荷を付与することであり、コロナ帯電、
ローラー帯電、ブラシ帯電等の方法がある。

【００２６】本発明の画像形成方法に係わる静電潜像と
は、樹脂層表面に該樹脂層の電気抵抗性を変化させる物
質を付着して表面を帯電した後に、該樹脂層の表面で生
じた、静電荷のパターンのことである。

【００２７】本発明の画像形成方法に係わるトナー現像
方式としては、乾式現像法（カスケード現像、磁気ブラ
シ現像、パウダクラウド現像）や、トナー粒子を適当な
絶縁性液体中に分散させた液体トナーによる現像法を用
いることができる。これらのうち、液体現像法は乾式現
像法に比してトナー粒子を安定的に小粒径にできるため
に、より微細なトナー画像を形成できるので、本発明に
おいては液体現像法を用いることが好ましい。

【００２８】本発明で用いられるトナーは、電子写真印
刷版に使用する湿式トナーを使用することができるが、
本発明に係わる樹脂層が、処理液により可溶となる処理
液可溶性樹脂を含む層であり、形成した静電潜像部をト
ナーにより現像した後、該処理液によりトナー現像部以
外の非画像部を溶出する工程を含む場合、この樹脂層の
溶出と除去に対してレジスト性を有したものでなければ
ならない。このためトナーの樹脂成分としては、例えば
メタクリル酸、メタクリル酸エステル等から成るアクリ
ル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとエチレンまたは
塩化ビニル等との共重合体、塩化ビニル樹脂、塩化ビニ
リデン樹脂、ポリビニルブチラールの様なビニルアセタ
ール樹脂、ポリスチレン、スチレンとブタジエン、メタ
クリル酸エステル等との共重合物、ポリエチレン、ポリ
プロピレンおよびその塩化物、ポリエチレンテレフタレ
ートやポリエチレンイソフタレート等のポリエステル樹
脂、ポリカプラミドやポリヘキサメチレンアジポアミド
等のポリアミド樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、
アルキッド樹脂、ビニル変性アルキッド樹脂、ゼラチ
ン、カルボキシメチルセルロース等のセルロースエステ
ル誘導体、その他ワックス、蝋等を含有することが好ま
しい。また、トナーには現像あるいは定着等に悪影響を
及ぼさない範囲で、色素や顔料、電荷制御剤を含有させ
ることもできる。さらに、その荷電は使用する光伝導性
化合物およびコロナ帯電の際の帯電極性に応じて正、負
を使い分ける必要がある。

【００２９】本発明の画像形成方法に係わる導電性支持
層としては、基材上の少なくとも片面に銅、アルミニウ
ム、鉄、金、銀等の導電層を設けた積層板、またはそれ
らの金属からなる金属板等を使用できる。

【００３０】本発明の画像形成方法に係わるインクジェ
ットプリンターには、サーマルジェット方式、ピエゾ方
式等の通常の市販インクジェットプリンターを用いるこ
とができる。

【００３１】

【実施例】以下本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はその主旨を越えない限り、下記実施例
に限定されるものではない。

【００３２】実施例１処理液可溶性樹脂の合成 スチレン３５重量部、ｎ−ブチルメタクリレート１５重
量部、ｎ−ブチルアクリレート２０重量部、メタクリル
酸３０重量部、アゾビスイソブチロニトリル２重量部か
らなる混合物を、窒素置換し９０℃に保持した１−メト
キシ−２−プロパノール２００重量部中に一時間かけて
滴下し、さらに５時間かけて樹脂溶液を得た。

【００３３】樹脂層の形成 上記の処理液可溶性樹脂溶液４．５ｇに酸化亜鉛（白水
化学１号）０．６０ｇ、１−メトキシ−２−プロパノー
ル６．０ｇとジメチルホルムアミド１４．０ｇを添加後
（固形分重量８％）、ガラスビーズを加えペイントコン
ディショナーで分散した。表面にアルミニウムを蒸着し
たＰＥＴフィルムベースにアプリケーターでこの分散液
を塗布後、９０℃で１０分乾燥し、樹脂層を形成した。

【００３４】こうして作製した画像形成材料の帯電特性
を川口電機製静電場測定器ＳＰ−４２８で評価した。コ
ロナ印加電圧＋６．０ｋＶを印加したところ、初期電位
＋２３０Ｖ、１０秒後の電位保持率９６％であった。

【００３５】この画像形成材料表面にインクジェットプ
リンター（エプソンＭＪ−５１０Ｃ）で黒色インクをべ
た塗り状に均一塗布し、８０℃で２０分乾燥した。これ
についても同様に帯電特性を評価したところ、初期電位
＋８０Ｖ、１０秒後の電位保持率８３％で、表面の電気
抵抗が低下していた。

【００３６】トナー画像の形成 画像形成材料にインクジェットプリンター（エプソンＭ
Ｊ−５１０Ｃ）でインク画像を形成し、８０℃で１５分
乾燥した。これを＋２００Ｖに帯電し、インク画像部分
に静電潜像を形成した。この潜像を、正電荷液体現像剤
三菱ＯＰＣプリンティングシステム用トナー「ＯＤＰ−
ＴＷ」（三菱製紙（株）製）を用い、樹脂層の一部を溶
解剥離して導電性支持層を露出して接地しつつ、現像電
極に現像バイアス＋１５０Ｖを印加して反転現像した。
トナー現像後、基板を８０℃で５分間乾燥し、トナー画
像を定着させた。

【００３７】非画像部樹脂層の除去 １％炭酸ナトリウム水溶液を用いてトナーの付着してい
ない部分の処理液可溶性樹脂層を溶出除去することによ
り、トナー層およびその下の未溶解樹脂層からなる画像
が形成できた。

【００３８】実施例２処理液可溶性樹脂の合成 ｎ−ブチルメタクリレート４０重量部、ｎ−ブチルアク
リレート４０重量部、メタクリル酸２０重量部、アゾビ
スイソブチロニトリル２重量部からなる混合物を、窒素
置換し９０℃に保持した１−メトキシ−２−プロパノー
ル２００重量部中に一時間かけて滴下し、さらに３時間
かけて樹脂溶液を得た。この樹脂溶液を用い、実施例１
と同様の工程で画像を形成した。

【００３９】実施例３ プリント基板の作製樹脂層の形成 直径０．６ｍｍおよび１．２ｍｍのスルーホールを多数
有するプリント基板用両面銅張り積層板（５０×１００
０×２．０ｍｍ、銅箔厚：５μｍ）の両面に、実施例１
で使用した、処理液可溶性樹脂と酸化亜鉛を含有する分
散液をカーテンコート法により塗布後、９０℃で１５分
乾燥させ、樹脂層（膜厚６．０μｍ）を得た。

【００４０】トナー画像の形成 処理液可溶性樹脂層を形成させたプリント基板用両面銅
張り積層板の両面に、インクジェットプリンター（エプ
ソンＭＪ−５０００Ｃ）を用いてスルーホール部分を含
む配線パターンを描画し、８０℃で２０分乾燥した。こ
れを＋２００Ｖに帯電し、両面のインク画像部分に静電
潜像を形成させた。この潜像を、ダイヤファックスマス
ター用正帯電性液体現像剤「ＬＯＭ−ＥＤIII」（三菱
製紙（株）製）を用いて、現像バイアス＋１２０Ｖで反
転現像し、同トナー定着機「ＥＰ−３１Ｖ」（三菱製紙
（株）製）でトナー画像を定着させた。別途断面を調べ
たところ、０．６ｍｍおよび１．２ｍｍいずれのスルー
ホールにもトナーが均一に現像定着されていることが確
認された。

【００４１】非画線部樹脂層の溶出除去 米国ポリクローム社製のアルカリ性現像液「デコーティ
ングソリューション８７２」を水で１２倍に希釈したア
ルカリ水溶液を用いてトナーの付着していない部分の処
理液可溶性樹脂層を除去することにより、トナー像およ
びその下の樹脂層を画線部とする配線画像を形成した。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明の画像形成方法に
よれば、すべて明室下で、露光工程を含まない簡略化さ
れた工程で画像を形成でき、印刷版やプリント配線基板
等の電子回路を製造することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成材料の一例を表す概念図であ
る。

【符号の説明】

１ 樹脂層 ２ トナー層 １０ 導電性支持層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持層上に少なくとも一層の樹脂
   層を設けた画像記録材料の樹脂層上に、該樹脂層の電気
   抵抗性を変化させる物質を供給した後に表面を帯電さ
   せ、静電潜像を形成することを特徴とする画像形成方
   法。
2. 【請求項２】 静電潜像を形成した後、トナーにより現
   像する請求項１記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 上記樹脂層が、処理液により可溶となる
   処理液可溶性樹脂を含む層であり、形成した静電潜像部
   をトナーにより現像した後、該処理液によりトナー現像
   部以外の非画像部を溶出する請求項２記載の画像形成方
   法。
4. 【請求項４】 インクジェットプリンターによって、上
   記樹脂層に電気抵抗性を変化させる物質を付着させる、
   請求項１〜３の何れかに記載の画像形成方法。