パターン形成装置、およびパターン形成方法
【課題】この発明は、高精細なパターンを高い品質で形成できるパターン形成装置、およびパターン形成方法を提供することを課題とする。
【解決手段】パターン形成装置は、現像剤粒子によるパターンを表面に保持した原版１、パターンを保持した原版１の表面を、転写液を介して被転写媒体６１の表面に密着させる加圧ローラ６６、および密着によって原版１と被転写媒体６１の間から押し出された余剰の転写液６３ａを吸収する吸収ローラ６８を有する。押し出された余剰の転写液６３ａを除去することで、パターン転写後、原版１と被転写媒体６１を剥離する際に、両者の間に生じる液流を抑制でき、パターンを安定させることができる。
【解決手段】パターン形成装置は、現像剤粒子によるパターンを表面に保持した原版１、パターンを保持した原版１の表面を、転写液を介して被転写媒体６１の表面に密着させる加圧ローラ６６、および密着によって原版１と被転写媒体６１の間から押し出された余剰の転写液６３ａを吸収する吸収ローラ６８を有する。押し出された余剰の転写液６３ａを除去することで、パターン転写後、原版１と被転写媒体６１を剥離する際に、両者の間に生じる液流を抑制でき、パターンを安定させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、平面型画像表示装置、配線基板、ＩＣタグ、ＬＥＤ照明デバイスなどの製造に用いるパターン形成装置、およびパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材の表面に微細なパターンを形成する技術として、フォトリソグラフィー技術が中心的な役割を果たしている。しかし、このフォトリソグラフィー技術は、その解像度やパフォーマンスを高めつつある反面、巨大で高額な製造設備を必要とするとともに、パターン以外に塗布した材料の再利用が難しく、パターン形成に要するコストを低く抑えることが難しい。
【０００３】
これに対し、例えば、インクジェット技術は、装置の簡便さや非接触パターニングといった特徴を生かした比較的安価なパターニング技術として実用化され始めている。しかし、このインクジェット技術も、例えば近年の平面型画像表示装置の蛍光体スクリーンのパターニングに要求される程度の高解像度化や高生産性には限界があることが露呈されつつある。
【０００４】
これらの点において、電子写真技術、とりわけ液体トナーを用いた電子写真技術は、優れた可能性を有している。
【０００５】
従来、このような電子写真技術を用いて、フラットパネルディスプレイ用の前面基板の蛍光体層やブラックマトリックス、カラーフィルターなどを形成するパターン形成方法が提案されている。例えば、平面型画像表示装置の前面基板に蛍光体スクリーンを形成する装置として、感光体ドラムの表面にパターン状の静電潜像を形成し、この静電潜像に帯電した現像剤を供給して現像し、このように現像した各色の現像剤像を転写ドラムへ順次転写し、転写ドラム上で重ねられた各色の現像剤像を基板に一括転写して定着させるパターン形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、この種の複数のドラムを用いた装置では、感光体ドラムの湾曲した周面に形成したパターン状の現像剤像を転写ドラムの湾曲した周面に転写し、且つこの転写ドラム周面のパターンを平らな基板上へ転写するため、感光体ドラムと転写ドラムとの間の位置精度、および転写ドラムと基板との間の位置精度を高精度に維持することが極めて困難であり、微細なパターンを要求される程度に高い位置制度で基板に形成することが極めて難しく、品質の高いパターンを形成することは難しい。
【特許文献１】特開２００４−３０９８０号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、高精細なパターンを高い品質で形成できるパターン形成装置、およびパターン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】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明のパターン形成装置は、像保持体の表面に帯電した現像剤粒子によるパターンを形成する現像装置と、上記パターンが形成された上記像保持体の表面と被転写媒体の表面をその間に絶縁性の転写液を満たした状態で密着させる密着機構と、上記表面同士の密着により表面の間から押し出された余剰の転写液を取り除く除去装置と、上記密着機構にて密着せしめた上記像保持体の表面にパターンを形成している現像剤粒子に電界を作用せしめて該パターンを上記像保持体の表面から上記被転写媒体の表面に転写する転写機構と、を有する。
【０００９】
また、この発明のパターン形成方法は、像保持体の表面に帯電した現像剤粒子によるパターンを形成する現像工程と、上記パターンが形成された上記像保持体の表面と被転写媒体の表面をその間に絶縁性の転写液を満たした状態で密着させる密着工程と、上記表面同士の密着により表面の間から押し出された余剰の転写液を取り除く除去工程と、上記密着工程にて密着せしめた上記像保持体の表面にパターンを形成している現像剤粒子に電界を作用せしめて該パターンを上記像保持体の表面から上記被転写媒体の表面に転写する転写工程と、この転写工程で上記パターンを転写した後、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を徐々に剥離する剥離工程と、を有する。
【００１０】
上記発明によると、表面に現像剤粒子によるパターンを形成した像保持体に被転写媒体を密着させる際に、両者の間に転写液を満たした真空状態で密着させ、このとき、密着した表面の間から押し出される余剰の転写液を取り除くようにしたため、パターンに電界を作用させて転写した後、像保持体と被転写媒体を剥離するとき、押し出された余剰の転写液が表面の間の負圧によって戻ることがなく、表面間に不所望な液流の発生を防止できる。これにより、剥離時に、被転写媒体の表面に転写済みの現像剤粒子が乱されることを防止でき、安定した形状を有する高い品質の高精細なパターンを形成できる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のパターン形成装置は、上記のような構成および作用を有しているので、高精細なパターンを高い品質で形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置１０について説明する。
【００１３】
図１に示すように、パターン形成装置１０は、矩形平板状の原版１（像保持体）、およびこの原版１を保持し図中左右方向に移動する原版保持機構２を有する。また、パターン形成装置１０は、原版１の移動経路に沿って、原版１の表面１ａが対向する図中下側に、原版１の表面１ａを除電する除電器３、原版１の表面１ａを帯電する帯電器４、原版１に各色（ｒ：赤、ｇ：緑、ｂ：青）の液体現像剤を供給して現像する複数の現像装置５ｒ、５ｇ、５ｂ（以下、総称して現像装置５と称する場合もある）、および後述する転写工程後に原版１に残留した現像剤粒子を除去するクリーナー６を備えている。
【００１４】
各色の現像装置５に収納される液体現像剤は、炭化水素系やシリコーン系などの絶縁性溶媒中に帯電した微粒子（現像剤粒子）を分散したもので、この微粒子が電界で電気泳動することによって現像が行われる。微粒子としては、例えば平均粒径４［μｍ］の蛍光体粒子をこれよりも平均粒径が小さい樹脂粒子が取り囲み、樹脂粒子がイオン性帯電サイトを有していて電界中でイオン解離することで電荷を帯びる構成や、樹脂粒子の内部に顔料微粒子を内包する構成、もしくは樹脂粒子の表面に顔料微粒子を担持する構成などが実施可能である。
【００１５】
図２に部分的に拡大して示すように、ここでは、原版１として、その表面１ａに多数の矩形の凹部を整列配置した凹版を用いた。この原版１は、厚さ０．０５［ｍｍ］ないし０．４［ｍｍ］、より好ましくは厚さ０．１［ｍｍ］ないし０．２［ｍｍ］の矩形の金属板２１の表面に高抵抗層２２を形成して構成されている。金属板２１は可撓性を有し、アルミニウム、ステンレス、チタン、アンバーなどの素材で構成可能であるほかに、ポリイミドやＰＥＴなどの表面に金属蒸着を施したものなどでも良いが、転写パターンを高い位置精度で形成するためには、熱膨張や応力による伸びなどが生じにくい素材で構成することが望ましい。高抵抗層２２は、例えば、ポリイミド、アクリル、ポリエステル、ウレタン、エポキシ、テフロン（登録商標）、ナイロンなどの体積抵抗率が１０１０［Ωｃｍ］以上の材料（絶縁体を含む）により形成され、その膜厚は、１０［μｍ］〜４０［μｍ］、より好ましくは２０［μｍ］±５［μｍ］に形成されている。また、この高抵抗層２２の表面、すなわち原版１の表面１ａには、矩形の凹部２４が多数整列配置されたパターンが形成されている。凹部２４の底には、金属板２１の表面が露出しており、その深さは高抵抗層２２の層厚に概ね相当する。凹部２４の底の金属板２１の表面２１ａ、もしくは高抵抗層２２を含む原版の表面全体に、厚さ０．５ないし３μｍ程度の表面離型層をコーティングすれば、転写特性が向上しより好ましい特性が得られる。
【００１６】
原版保持機構２は、例えば原版１の裏面１ｂに対向する面に開口した図示しない多数の孔を有し、これら多数の孔を介して原版１の裏面１ｂに負圧を作用させることにより、原版１を吸着して保持するよう機能する。つまり、原版保持機構２は、上述した原版１のパターン状の凹部２４を有する表面１ａが下方を向く姿勢で原版１を保持して水平面に沿って原版１を図中左右方向に移動させる。
【００１７】
除電器３は、周知のコロナ帯電器であり、例えば図示しないコロナワイヤーとグリッド電極からなるスコロトロン型の帯電器等が使用可能である。コロナワイヤーに例えば実効電圧６［ｋＶ］、周波数５０［Ｈｚ］の交流電圧を印加し、グリッドを接地すると、帯電に先立って原版１の高抵抗層２２の表面が略０Ｖとなるよう除電することができる。即ち、原版１が図中の矢印に従って移動すると、除電器３を通過した部分は、表面電位が略０Ｖとなる。このように原版１を除電することで、高抵抗層２２の表面１ａを繰り返し帯電させる際の特性を安定化できる。
【００１８】
帯電器４も、周知のコロナ帯電器であり、同様にコロナワイヤーとグリッド電極からなるスコロトロン型の帯電器等が使用可能である。コロナワイヤーに＋５．５［ｋＶ］の電圧を印加、グリッドに＋５００［Ｖ］の電圧を印加して原版１を図中の矢印方向に移動させると、高抵抗層２２の表面１ａは略＋５００［Ｖ］に均一に帯電される。
【００１９】
図３には、上記のように帯電した原版１に対して液体現像剤を供給してパターンを現像するための現像装置５の概略構成を示してある。
現像ローラ５１は、搬送される原版１の高抵抗層２２の表面１ａに対して１００〜１５０［μｍ］程度のギャップを介してその周面が対向する位置に配置され、原版１の搬送方向と同じ方向（図中反時計回り方向）に１．５倍ないし４倍程度の速度で回転する。現像剤供給部５３から現像ローラ５１に供給された液体現像剤は、現像ローラ５１の回転に伴って搬送され、原版１の表面１ａに供給される。このとき、現像ローラ５１に例えば＋２５０［Ｖ］の電圧が印加されていると、正に帯電している現像剤粒子は、接地電位の金属板２１に向かって溶媒中を泳動し、原版１の凹部２４に付着する。高抵抗層２２は＋５００［Ｖ］に帯電されているので正に帯電した現像剤粒子は反発されて付着しない。
【００２０】
凹部２４への現像に寄与しなかった現像剤粒子は、現像ローラ５１の回転によって再び現像装置内に回収され、スクイーズローラ５２によって掻き取られる。すなわち、原版１に付着した液体現像剤は続いてスクイーズローラ５２と原版１が対向するギャップに進入する。ここでは、ギャップ（高抵抗層２２の表面１ａとスクイーズローラ５２表面の間の距離）が３０ないし５０［μｍ］に設定されており、スクイーズローラ５２の電位が＋１００［Ｖ］乃至＋２５０［Ｖ］に設定されており、スクイーズローラ５２は原版１とは逆向きに原版１の速度の３から５倍程度の速度で移動するように設定されているため、現像をさらに促進しつつ、同時に原版１に付着している溶媒の一部を絞り取る効果を奏する。このようにして、原版１の凹部２４に現像剤粒子によるパターンが形成される。
【００２１】
パターン形成装置１０は、図１に示す構成の他に、後述する転写機構および剥離機構を有する。転写機構は、上記のようにパターンを現像した原板１の表面１ａに絶縁性の転写液を介して被転写媒体の表面を密着させた状態で、原版１と被転写媒体との間に電位差を与えてパターン状の凹部２４内に集められている現像剤粒子に電界を作用させ、この現像剤粒子によるパターンを被転写媒体の表面に転写するよう機能する。剥離機構は、上記のように転写液を介して密着した原版１と被転写媒体を、パターンを転写した後、徐々に剥離するよう機能する。
【００２２】
次に、図４に示すフローチャートとともに図５乃至図２１を参照して、上述したパターン形成装置１０の動作を説明する。なお、ここでは、主に、パターンを現像した後の転写工程および剥離工程について詳細に説明する。
【００２３】
まず、主に図１を参照して説明したように、原版保持機構２によって裏面１ｂを吸着保持された原版１の表面１ａに、現像装置５を介して液体現像剤が供給され、現像ローラ５１にバイアス電圧が印加されて、原版１の凹部２４に現像剤粒子が集められてパターンが現像される（図４；ステップ１）。このとき、例えば、赤色パターンを現像するため、現像装置５ｒが作動されて赤色のパターンが原版１に形成される。
【００２４】
この後、現像剤粒子によるパターンを保持した原版１は、図５に示すように、原版保持機構２を移動することで被転写媒体６１の上方まで搬送される。転写機構および剥離機構は、この位置で動作する。なお、原版１が被転写媒体６１の上方に搬送される前に、被転写媒体６１の表面６１ａには絶縁性の転写液６３が塗布される（ステップ２）。ステップ２の転写液６３の塗布工程では、転写液６３の厚みを１０〜１００［μｍ］程度にした。
【００２５】
このとき、被転写媒体６１は、パターン形成装置１０の媒体保持機構６２によってその裏面６１ｂ側が固定されている。媒体保持機構６２は、例えば、被転写媒体６１と対向する面に多数の通気孔を有し、これら通気孔を介して真空引きすることで被転写媒体６１を吸着せしめて固定するよう機能する。本実施の形態の被転写媒体６１は、例えば、図６に示すように、ガラス基板等の基材６１ｃの表面に光透過性を有する導電層６１ｄを形成して構成されている。また、転写液６３としては、液体現像剤の分散媒であるアイソパーが使用可能であり、金属石鹸等の帯電制御剤を分散させても良い。
【００２６】
ステップ２で被転写媒体６１の表面６１ａに転写液６３が塗布されて、図７に示すように原版１が被転写媒体６１の上方まで移動されると、原版１の図中左右の端辺が原版支持部材６４、６５（密着機構、剥離機構）によって把持固定され、原版保持機構２の負圧が解除されて原版１の裏面１ｂから離間される。
【００２７】
そして、図８に示すように、図中右側の一方の原版支持部材６５が被転写媒体６１に向けて降下されて、原版１の図中右端近くが被転写媒体６１の表面６１ａに部分的に接触される。この時点から、原版１を被転写媒体６１に密着する動作が開始される（ステップ３）。なお、ここで言う“接触”および“密着”とは、原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａとが物理的に接触した状態を含むとともに、転写液６３で満たされた微小ギャップを介して原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａが密着した状態をも含む。
【００２８】
原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａとの密着動作を開始したとき、原版１の図中右端辺近くが被転写媒体６１の表面６１ａに塗布されている転写液６３に接触することで、転写液６３の一部が原版１の端辺によって押さえ付けられて両者の間から僅かに押し出される。この押し出された転写液は余剰の転写液となる。すなわち、ステップ３の密着工程が開始されるときには、図９に示すように、本発明の除去装置として機能するスポンジなどの多孔質部材７１が、原版１と被転写媒体６１が接触を開始する部位に配置され、両者の間から押し出される余剰の転写液６３が多孔質部材７１によって吸収されて取り除かれる（ステップ４）。
【００２９】
なお、この多孔質部材７１は、原版１の右端辺が被転写媒体６１に密着される前に密着部位に配置されることは好ましくなく、両者が密着した直後のタイミングで密着部位に配置することが望ましい。つまり、原版１の端辺が被転写媒体６１の表面に密着する前に多孔質部材７１を転写液６３に接触させてしまうと、多孔質部材７１がその毛管作用によって転写液６３を必要以上に多く吸収してしまうことになるため、あくまでも原版１と被転写媒体６１の間から押し出された余剰の転写液６３だけを吸収するよう、多孔質部材７１を適切なタイミングで接触させる必要がある。
【００３０】
図９に示すように、原版１の図中右端辺を被転写媒体６１に密着させて多孔質部材７１を機能させた後、原版１の背面１ｂ側に配置した加圧ローラ６６（密着機構）及び吸収ローラ６８（除去装置）を図中矢印の方向に回転させながら図中矢印方向に動作させて、図１０に示すように、原版１を撓ませながらその表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａとの間の密着領域を徐々に広げていく（ステップ３）。この動作により、原版１が被転写媒体６１に対して徐々に密着され、被転写媒体６１の表面６１ａに塗布されている転写液６３が押さえ付けられて図中左方向へ押し出されていく。
【００３１】
図１１には、加圧ローラ６６と吸収ローラ６８を原版１の背面１ｂ側から見た平面図を示してある。加圧ローラ６６は、ＳＵＳ、アルミ等のリジッドな材料からなり、圧力の均一性を確保すべく表面に弾性層を設けてもよい。
【００３２】
吸収ローラ６８は、図１２に示すように多孔質弾性体８１（多孔質部材）で金属コア８２の周面を覆った構造を有する。多孔質弾性体８１は、平滑で且つ３０［μｍ］程度の極めて微細な径の連通孔を均一に分散した構造を有するものが用いられ、具体的な材料としてポリウレタンスポンジなどのゴム系材料やゴアテックス等に代表される微細多孔シート等が使用可能である。金属コア８２は、通気性を確保するように、焼結金属や金属メッシュを積層し焼結した中空軸、もしくは単に中空金属軸に多数の貫通孔を設けた構成を有する。
【００３３】
また、吸収ローラ６８は、金属コア８２の中空部を介して余剰転写液回収装置８３に接続されている。余剰転写液回収装置８３は、金属コア８２の中空軸内部に負圧を発生させるポンプ（図示省略）と、回収された転写液を溜める容器（図示省略）を備えており、吸収ローラ６８の多孔質弾性体８１によって吸収された転写液を吸引し、保管する機能を有している。
【００３４】
図１１に示すように、原版１は、加圧ローラ６６の進行方向（図中矢印方向）に沿って、被転写媒体６１よりも長く、加圧ローラ６６の軸方向においては被転写媒体６１よりも幅が狭く設計されている。また、加圧ローラ６６の軸方向の長さは、原版１の幅と同じかあるいは僅かに狭く設計されており、吸収ローラ６８の軸方向長さは、原版１の幅よりも広く設計されている。このため、加圧ローラ６６による圧力の影響で転写液６３の余剰分６３ａは原版１の両端からも押し出されることとなる。そして、押し出された余剰の転写液６３ａは、後続の吸収ローラ６８によって吸収される（ステップ４）。
【００３５】
つまり、ステップ３の密着工程で加圧ローラ６６を原版１の背面１ｂに押し付けながら原版１の図中左端辺に向けて移動させると、上述したように、原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａとの間に介在されている転写液６３は、左端辺に向けて押し流されるとともに、図１１に示すように、加圧ローラ６６の軸方向両端からも押し出される。このため、本実施の形態では、加圧ローラ６６に追従させるように吸収ローラ６８を原版１の背面１ｂに接触させて移動させることで、加圧ローラ６６の軸方向端部から押し出される転写液６３ａを吸収して除去するようにした（ステップ４）。
【００３６】
例えば、図１３に示すように、軸方向に２つに分割した吸収ローラ７４（多孔質部材）を用いることでも端部から押し出された転写液６３ａを取り除くことができる。この場合、原版１または被転写媒体６１のサイズが変わっても、サイズに合わせて吸収ローラ７４を用意する必要がなく、１組の吸収ローラ７４を兼用でき、その分、装置コストを低減できる。
【００３７】
図１４に示すように、ステップ３の密着工程が完了する直前には、原版１と被転写媒体６１が最後に密着する部位（図中左端）に本発明の除去装置として機能する多孔質部材７２が配置され、原版１と被転写媒体６１の間から押し出される余剰の転写液６３が吸収される（ステップ４）。この多孔質部材７２を機能させるタイミングは、あまり早すぎても必要な転写液６３まで除去してしまうため、密着が完了する直前のタイミングにすることが望ましい。多孔質部材７２が動作されて原版１と被転写媒体６１との密着が完了すると（ステップ５；ＹＥＳ）、加圧ローラ６６と吸収ローラ６８が原版１の裏面１ｂから退避され、ステップ６の転写工程に移行する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によると、原版１と被転写媒体６１の密着工程において、被転写媒体６１の右端辺および左端辺に適切なタイミングで多孔質部材７１、７２を配置し、且つ原版１の背面１ｂを扱く加圧ローラ６６に追従させて吸収ローラ６８を動作させるようにしたため、原版１と被転写媒体６１の密着によって両者の間から押し出される余剰の転写液を略完全に取り除くことができる。このため、本実施の形態によると、密着工程を終了した時点で（ステップ５；ＹＥＳ）、原版１と被転写媒体６１との間のわずかな間隙にのみ転写液６３が存在する状態となり、原版１の周縁部には押し出された余剰の転写液が殆ど付着していない状態となる。
【００３９】
ステップ６の転写工程では、転写機構を介して、原版１の凹部２４に集められている帯電した現像剤粒子に電界が作用されて被転写媒体６１の表面６１ａにパターン状の現像剤粒子が転写される。
図１５に原版１と被転写媒体６１の密着部位を拡大して示すように、密着工程を終了した時点では、原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａの間には微小ギャップが形成されており、この微小ギャップが転写液６３で満たされた状態となっている。より詳細には、被転写媒体表面の導電層６１ｄと原版１の高抵抗層２２との間のギャップは数［μｍ］程度であり、導電層６１ｄと凹部２４の底との間のギャップは数［μｍ］〜１０［μｍ］程度となっている。そして、このときには被転写媒体６１の導電層６１ｄと原版１の金属板２１との間には電位差が形成されていないため、現像剤粒子は、原版１のパターン状の凹部２４内に集められた状態のままとなっている。
【００４０】
この状態から、図１６に示すように、原版１の金属板２１と被転写基板６１の導電層６１ｄとの間に電圧を印加すると、凹部２４内に集められた現像剤粒子に電界が作用されて、凹部２４から剥離された現像剤粒子が転写液６３中を泳動されて被転写基板６１の表面６１ａ上に転写される（ステップ６）。
【００４１】
ステップ６の転写工程が終了すると、図１７および図１８に示すように、原版１の背面１ｂ側に配置された背面ローラ９１が図示矢印方向に回転されつつ図示矢印方向に移動され、原版１の図中右端辺を保持している原版保持部材６５が図中上方に引き離されて、原版１が被転写媒体６１から徐々に剥離される（ステップ７）。このとき、原版１の背面１ｂ側に配置された背面ローラ９１を可動基点にして原版１が湾曲され、原版１と被転写媒体６１の剥離部位に楔形の空間９２を形成しつつ原版１が徐々に剥離される。
【００４２】
そして、図１９に示すように、楔形の空間９２が被転写媒体６１の図中左端辺まで移動して原版１と被転写媒体６１が完全に剥離された後、背面ローラ９１が退避され、図２０に示すように他方の原版保持部材６４も被転写媒体６１から離間する方向に上昇され、原版１が被転写媒体６１の上方に水平な姿勢で離間されて、再び、原版保持機構２によって吸着されて保持される。この後、ステップ３の密着工程において使用していた２つの多孔質部材７１がその動作位置から図中矢印方向に退避され、剥離工程が完了する。
【００４３】
剥離工程の後、図２１に示すように、原版１を保持した原版保持機構２が図１で説明したプロセスユニットの上方へ戻されて、クリーナー６の上方を通過され、クリーナー６によって原版１の凹部３４に残留した現像剤粒子やゴミ等が除去される。そして、次の色のパターンを形成する場合（ステップ８；ＹＥＳ）には、上述したステップ１の処理に戻って、除電、帯電の工程を経て、２色目の現像装置５ｇによって２色目の液体現像剤が原板１に供給されてパターンが現像される。さらに、原版１のパターンを被転写媒体６１の表面６１ａ上に転写して２色目のパターンを形成する。このとき、パターンの形成位置を１画素分ずらすことは言うまでもない。同様にして、３色目のパターンも被転写媒体６１の表面６１ａ上に形成し、３色分のパターン形成を完了する。なお、必要に応じてステップ７の後に、被転写媒体６１上のパターンを乾燥させる工程を入れても良い。
【００４４】
ここで、上述したステップ７の剥離工程における転写液６３の挙動について、図２２乃至図２７を参照して考察する。
本実施の形態では、上述したステップ４の処理で、原版１と被転写媒体６１を密着させた際に両者の間から押し出された余剰の転写液６３を取り除くようにしたが、押し出された余剰の転写液をそのままにしておくと、例えば、図２２に示すように、転写工程が終了した時点で、原版１の端辺の外側に余剰の転写液６３による比較的大きなメニスカス１０１が形成された状態となる。つまり、上述したステップ２の転写液の塗布工程では被転写媒体６１の表面６１ａに予め１０〜１００［μｍ］程度の厚さで転写液６３が塗布されているため、原版１と被転写媒体６１を密着させると、余剰の転写液６３が原版１の端辺から外へ押し出されて大きなメニスカス１０１が形成される。
【００４５】
このように比較的大きなメニスカス１０１を端辺に形成した状態のまま原版１を被転写媒体６１から剥離すると、図２３に示すように、一旦原版１の外に押し出されていた余剰転写液６３が再び原版１と被転写媒体６１との間に吸引され、原版１と被転写媒体６１との間のギャップにおいて転写液６３の速い流れ（図示矢印）が発生する。これにより、被転写媒体６１の表面６１ａに転写された現像剤粒子によるパターンが破壊される不具合が生じる。
【００４６】
これに対し、本実施の形態のように、原版１と被転写媒体６１を密着させたときに両者の間から押し出された余剰の転写液６３を取り除くと、図２４に示すように、原版１の端辺の外側に転写液６３が殆ど無い状態となる。つまり、原版１の端辺近くにおいても、転写液６３が存在するのは原版１と被転写媒体６１との間だけとなる。
【００４７】
この状態から原版１を被転写媒体６１から引き剥がすと、図２５に示すように、原版１と被転写媒体６１との間で転写液６３の大きな流れが発生することがなく、被転写媒体６１の表面６１ａ上に転写された現像剤粒子によるパターンが破壊されることもなく、凹部２４の形をそのまま残した所望する形状のパターンを形成できる。つまり、本実施の形態のように原版１と被転写媒体６１を密着させたときに余剰の転写液６３を取り除くことで、図２２に示したようなメニスカス１０１を形成することを防止でき、原版１と被転写媒体６１を剥離した後に、厚さが１乃至数［μｍ］程度の転写液が被転写媒体６１の表面６１ａ上に残留するだけとなる。
【００４８】
以上のような転写液６３の挙動は、原版１の端辺付近に限らず、原版１と被転写媒体６１を剥離するときに両者の間に形成される楔形の空間９２における転写液６３の挙動についても同じことが言える。
【００４９】
つまり、本実施の形態のように、原版１と被転写媒体６１との間から押し出された余剰の転写液６３を剥離工程の前に除去しておくことで、図２６に示すように原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａを引き離した際に両者の間に戻る転写液が殆ど無くなるため、両者を剥離した部位においては、転写液６３の薄い層が原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａに僅かに付着しただけの状態となり、引き剥がしの基点付近に形成されるメニスカス１０２は極めて小さくなる。これにより、原版１と被転写媒体６１の剥離を容易にでき、転写液６３の液流による現像剤粒子の破壊を防止でき、高精細なパターンを被転写媒体６１ａの表面６１ａに安定して形成できる。また、剥離後の被転写媒体６１の表面６１ａに付着する転写液６３の量を極めて少なくできるため、転写されたパターンが短時間で乾燥し若しくは短時間で乾燥され、次工程に移行する時間を短縮できるので、その分プロセス速度を速めることができる。
【００５０】
これに対し、密着により原版１の端辺から押し出された余剰の転写液６３を除去しない場合には、図２７に示すように、原版１の剥離によって、その端部に押し出されていた余剰の転写液が再び原版１と被転写媒体６１との間に吸引されてしまい、楔形の空間９２において転写液６３による比較的大きなメニスカス１０３が形成されてしまう。そして、この比較的大きなメニスカス１０３は、原版１を剥離するにつれて移動するため、楔形の空間９２に速い液流を生じ、現像剤粒子によるパターンが破壊されてしまう。
【００５１】
また、この場合、原版１を剥離した後、被転写媒体６１の表面６１ａに残留する転写液６３の膜厚も大きくなるため、転写した現像剤粒子によるパターンが転写液６３中に長く浸されることになり、現像剤粒子がふやけて拡散しやすくなり、形状が安定しなくなってしまう。また、剥離後の転写液６３の膜厚が大きくなると、その分、乾燥に時間を要し、プロセス速度が遅くなる要因になる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態によると、パターン転写のため原版１と被転写媒体６１を密着させたときに両者の間から押し出される余剰の転写液６３を剥離工程の前に除去するようにしたため、原版１と被転写媒体６１を剥離する部位で発生する負圧によって、押し出されていた余剰の転写液が再び両者間のギャップに進入することを防止でき、原版１と被転写媒体６１との間で生じる液流を小さくでき、被転写媒体６１に転写した現像剤粒子によるパターンの破壊を防止できる。これにより、原版１のパターン形状に依存した高精細なパターンを高い品質で形成できる。
【００５３】
また、本実施の形態のように余剰の転写液６３を取り除くことにより、パターンを転写して原版１を剥離した後、被転写媒体６１の表面６１ａに付着している転写液６３の量を少なくでき、１色目のパターンを転写した後、次の色のパターン形成に移る前に、被転写媒体６１の表面６１ａを短時間で乾燥させることができ、被転写媒体６１の表面６１ａにパターンを短時間で定着させることができ、その分、プロセス速度を速くでき、コストを低減できる。
【００５４】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
【００５５】
例えば、上述した実施の形態では、原版１と被転写媒体６１を密着させるとき、および両者を剥離するときに、原版１を湾曲させる場合について説明したが、これに限らず、被転写媒体６１を湾曲させるようにしても良い。
【００５６】
また、上述した実施の形態では、密着工程において原版１と被転写媒体６１との間から押し出された転写液６３を取り除く除去装置として、多孔質部材７１、７２、および吸収ローラ６８を用いた場合について説明したが、これに限らず、エアーを用いて余剰の転写液を吸引する吸引装置を用いても良い。
【００５７】
また、上述した実施の形態では、例えば、図１１に示すように、加圧ローラ６６に吸収ローラ６８を追従させて余剰の転写液を取り除くようにしたが、これに限らず、図２８に示すように、吸収ローラ６８の後にさらに別の加圧ローラ１１０を追従させて移動させても良い。この場合、吸収ローラ６８が通過する領域において原版１と被転写媒体６１をより密着させることができ、より多くの余剰の転写液を除去でき、液流によるパターンの破壊をより無くすことができる。
【００５８】
また、図２９に示すように、被転写媒体６１’の幅が原版１の幅と略同じ幅であるような場合には、２つの吸収ローラ１２１、１２２を幅方向両端に接触せしめて加圧ローラ６６と直交する方向に延設することが効果的である。つまり、原版１と被転写媒体６１’の幅が略同じ場合、両者の幅方向端辺から押し出された余剰の転写液は被転写媒体６１’の幅方向端辺に溜まり易いため、この部位の転写液を吸収させるためには図２９のように縦方向に延設した吸収ローラ１２１、１２２を使用することが有効である。
【００５９】
また、図１３で説明した例では、２分割した吸収ローラ７４を加圧ローラ６６に追従させて動作させる場合について説明したが、これに限らず、図３０に示すように、加圧ローラ６６の軸方向両端に吸収ローラ７４’を同軸に取り付けても良い。この場合、加圧ローラ６６で加圧している部位で余剰の転写液を吸収できるため、転写液の吸収効率を高めることができる。また、この場合、加圧ローラ６６と吸収ローラ７４’の進行方向に沿った幅を狭くできるため、タクト時間の短縮に寄与できる。さらに、この例では、ローラを駆動するモータを１つにでき、装置構成を簡略化でき、装置コストを低減できる。
【００６０】
さらに、上述した実施の形態では、媒体保持機構６２が被転写媒体６１の背面に負圧を作用させて吸着保持する構成としたが、これに加えて、図３１に示すように、媒体保持機構６２’が複数列の電磁石アレイ１３１を備えるようにしても良い。この場合、各電磁石アレイ１３１は、吸収ローラ６８（７４）の移動方向と直交する幅方向に延設され、吸収ローラ６８（７４）の移動方向に沿って互いに隣接して並べられている。
【００６１】
これら複数列の電磁石アレイ１３１は、図３１に示すように、原版１を被転写媒体６１に密着する際に、吸収ローラ６８（７４）と同期させてＯＮ／ＯＦＦされる。つまり、吸収ローラ６８（７４）が通過する部位で原版１を磁力によって被転写媒体６１に密着させるように、吸収ローラ６８（７４）が対向する位置にある電磁石アレイ１３１が次々とＯＮされてその密着状態が維持される。これにより、原版１と被転写媒体６１が磁力によって密着された部位で吸収ローラ６８（７４）を作用させることができ、余剰の転写液の吸収効率を高めることができる。
【００６２】
また、この構成を採用すると、加圧ローラ６６が不要となるため、その分の構成を簡略化でき、制御を容易にでき、装置コストを低減できる。なお、電磁石アレイ１３１は、吸収ローラ６８（７４）に少し先行させてＯＮさせることが有効である。つまり、この例では、磁界を生じた電磁石アレイ１３１のＯＮ状態を維持するようにしているため、吸着ローラ６８（７４）が通過する少し前に原版１と被転写媒体６１を密着させてその状態を維持することで、余剰の転写液の吸収をより確実にできる。
【００６３】
図３２には、上述した全ての実施の形態に共通して、被転写媒体６１に与える好適な電圧について説明するためのタイミングチャートを示してある。
この例では、原版１と被転写媒体６１を密着させる密着プロセスにおいては、接地電位（０［Ｖ］）の原版１に対して被転写媒体６１に＋３００［Ｖ］の電圧を与え、原板１に保持されている現像剤粒子によるパターンを原版１に押し付ける方向の電界を形成するようにしている。これにより、原版１と被転写媒体６１を密着させる際の両者間の密着部位および原版１と吸収ローラの接触部位における比較的速い液流によってパターンが破壊されることを防止できる。
【００６４】
また、転写・剥離プロセスにおいては、被転写媒体６１に逆極性の−５００［Ｖ］の電圧を与え、パターンを被転写媒体６１に押し付ける方向の電界を形成するようにしている。これにより、転写および剥離プロセスを通して、被転写媒体６１に転写された現像剤粒子によるパターンが破壊されることを防止でき、高精細なパターンを高い品質で形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の実施の形態に係るパターン形成装置の要部の構成を示す概略図。
【図２】図１のパターン形成装置の原版を部分的に拡大した部分拡大斜視図。
【図３】図１のパターン形成装置の現像装置による動作を説明するための概略図。
【図４】図１のパターン形成装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】原版を転写位置へ搬送する状態を示す図。
【図６】被転写媒体の構造を説明するための部分拡大断面図。
【図７】原版を被転写媒体の上方に配置した状態を示す図。
【図８】原版を被転写媒体に対して密着させる密着工程を開始した状態を示す図。
【図９】原版の背面側に配置した加圧ローラおよび吸収ローラを示す図。
【図１０】図９の加圧ローラおよび吸収ローラを移動させた状態を示す図。
【図１１】図１０の状態を原版の背面側から見た平面図。
【図１２】吸収ローラの構造を説明するための図。
【図１３】吸収ローラを軸方向に２つに分割した例を説明するための平面図。
【図１４】密着工程を終了する直前の状態を示す図。
【図１５】原版と被転写媒体を密着した状態を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図１６】図１５の状態から現像剤粒子によるパターンを転写した状態を示す部分拡大断面図。
【図１７】パターンを転写した後、原版の剥離動作を開始する状態を示す図。
【図１８】背面ローラを基点にして原版を剥離する状態を示す図。
【図１９】原版を剥離した状態を示す図。
【図２０】剥離した原版を被転写媒体と平行にした状態を示す図。
【図２１】被転写媒体から剥離した原版をクリーニングする状態を示す図。
【図２２】密着工程の後、余剰の転写液を取り除かない場合の、原版の端辺近くを部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図２３】図２２の状態から原版を剥離した状態を示す部分拡大断面図。
【図２４】密着工程の後、余剰の転写液を除去した場合の、原版の端辺近くを部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図２５】図２４の状態から原版を剥離した状態を示す部分拡大断面図。
【図２６】余剰の転写液を除去した場合における、原版を被転写媒体から剥離するとき両者の間に形成される楔形の空間における転写液の挙動を説明するための図。
【図２７】余剰の転写液を除去しなかった場合における、楔形の空間における転写液の挙動を説明するための図。
【図２８】吸収ローラの後ろに別の加圧ローラを追加した例を示す平面図。
【図２９】吸収ローラを原版の端辺に縦に接触させた例を示す平面図。
【図３０】２つに分割した吸収ローラを加圧ローラと同軸に配置した例を示す平面図。
【図３１】媒体保持機構に電磁石アレイを配置した例を示す概略図。
【図３２】被転写媒体に印加する電圧の変化について説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
【００６６】
１…原版、２…原版保持機構、５…現像装置、１０…パターン形成装置、２４…凹部、６１…被転写媒体、６３…転写液、６６…加圧ローラ、６８…吸収ローラ、７１、７１…多孔質部材。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、平面型画像表示装置、配線基板、ＩＣタグ、ＬＥＤ照明デバイスなどの製造に用いるパターン形成装置、およびパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材の表面に微細なパターンを形成する技術として、フォトリソグラフィー技術が中心的な役割を果たしている。しかし、このフォトリソグラフィー技術は、その解像度やパフォーマンスを高めつつある反面、巨大で高額な製造設備を必要とするとともに、パターン以外に塗布した材料の再利用が難しく、パターン形成に要するコストを低く抑えることが難しい。
【０００３】
これに対し、例えば、インクジェット技術は、装置の簡便さや非接触パターニングといった特徴を生かした比較的安価なパターニング技術として実用化され始めている。しかし、このインクジェット技術も、例えば近年の平面型画像表示装置の蛍光体スクリーンのパターニングに要求される程度の高解像度化や高生産性には限界があることが露呈されつつある。
【０００４】
これらの点において、電子写真技術、とりわけ液体トナーを用いた電子写真技術は、優れた可能性を有している。
【０００５】
従来、このような電子写真技術を用いて、フラットパネルディスプレイ用の前面基板の蛍光体層やブラックマトリックス、カラーフィルターなどを形成するパターン形成方法が提案されている。例えば、平面型画像表示装置の前面基板に蛍光体スクリーンを形成する装置として、感光体ドラムの表面にパターン状の静電潜像を形成し、この静電潜像に帯電した現像剤を供給して現像し、このように現像した各色の現像剤像を転写ドラムへ順次転写し、転写ドラム上で重ねられた各色の現像剤像を基板に一括転写して定着させるパターン形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、この種の複数のドラムを用いた装置では、感光体ドラムの湾曲した周面に形成したパターン状の現像剤像を転写ドラムの湾曲した周面に転写し、且つこの転写ドラム周面のパターンを平らな基板上へ転写するため、感光体ドラムと転写ドラムとの間の位置精度、および転写ドラムと基板との間の位置精度を高精度に維持することが極めて困難であり、微細なパターンを要求される程度に高い位置制度で基板に形成することが極めて難しく、品質の高いパターンを形成することは難しい。
【特許文献１】特開２００４−３０９８０号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、高精細なパターンを高い品質で形成できるパターン形成装置、およびパターン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】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明のパターン形成装置は、像保持体の表面に帯電した現像剤粒子によるパターンを形成する現像装置と、上記パターンが形成された上記像保持体の表面と被転写媒体の表面をその間に絶縁性の転写液を満たした状態で密着させる密着機構と、上記表面同士の密着により表面の間から押し出された余剰の転写液を取り除く除去装置と、上記密着機構にて密着せしめた上記像保持体の表面にパターンを形成している現像剤粒子に電界を作用せしめて該パターンを上記像保持体の表面から上記被転写媒体の表面に転写する転写機構と、を有する。
【０００９】
また、この発明のパターン形成方法は、像保持体の表面に帯電した現像剤粒子によるパターンを形成する現像工程と、上記パターンが形成された上記像保持体の表面と被転写媒体の表面をその間に絶縁性の転写液を満たした状態で密着させる密着工程と、上記表面同士の密着により表面の間から押し出された余剰の転写液を取り除く除去工程と、上記密着工程にて密着せしめた上記像保持体の表面にパターンを形成している現像剤粒子に電界を作用せしめて該パターンを上記像保持体の表面から上記被転写媒体の表面に転写する転写工程と、この転写工程で上記パターンを転写した後、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を徐々に剥離する剥離工程と、を有する。
【００１０】
上記発明によると、表面に現像剤粒子によるパターンを形成した像保持体に被転写媒体を密着させる際に、両者の間に転写液を満たした真空状態で密着させ、このとき、密着した表面の間から押し出される余剰の転写液を取り除くようにしたため、パターンに電界を作用させて転写した後、像保持体と被転写媒体を剥離するとき、押し出された余剰の転写液が表面の間の負圧によって戻ることがなく、表面間に不所望な液流の発生を防止できる。これにより、剥離時に、被転写媒体の表面に転写済みの現像剤粒子が乱されることを防止でき、安定した形状を有する高い品質の高精細なパターンを形成できる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のパターン形成装置は、上記のような構成および作用を有しているので、高精細なパターンを高い品質で形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置１０について説明する。
【００１３】
図１に示すように、パターン形成装置１０は、矩形平板状の原版１（像保持体）、およびこの原版１を保持し図中左右方向に移動する原版保持機構２を有する。また、パターン形成装置１０は、原版１の移動経路に沿って、原版１の表面１ａが対向する図中下側に、原版１の表面１ａを除電する除電器３、原版１の表面１ａを帯電する帯電器４、原版１に各色（ｒ：赤、ｇ：緑、ｂ：青）の液体現像剤を供給して現像する複数の現像装置５ｒ、５ｇ、５ｂ（以下、総称して現像装置５と称する場合もある）、および後述する転写工程後に原版１に残留した現像剤粒子を除去するクリーナー６を備えている。
【００１４】
各色の現像装置５に収納される液体現像剤は、炭化水素系やシリコーン系などの絶縁性溶媒中に帯電した微粒子（現像剤粒子）を分散したもので、この微粒子が電界で電気泳動することによって現像が行われる。微粒子としては、例えば平均粒径４［μｍ］の蛍光体粒子をこれよりも平均粒径が小さい樹脂粒子が取り囲み、樹脂粒子がイオン性帯電サイトを有していて電界中でイオン解離することで電荷を帯びる構成や、樹脂粒子の内部に顔料微粒子を内包する構成、もしくは樹脂粒子の表面に顔料微粒子を担持する構成などが実施可能である。
【００１５】
図２に部分的に拡大して示すように、ここでは、原版１として、その表面１ａに多数の矩形の凹部を整列配置した凹版を用いた。この原版１は、厚さ０．０５［ｍｍ］ないし０．４［ｍｍ］、より好ましくは厚さ０．１［ｍｍ］ないし０．２［ｍｍ］の矩形の金属板２１の表面に高抵抗層２２を形成して構成されている。金属板２１は可撓性を有し、アルミニウム、ステンレス、チタン、アンバーなどの素材で構成可能であるほかに、ポリイミドやＰＥＴなどの表面に金属蒸着を施したものなどでも良いが、転写パターンを高い位置精度で形成するためには、熱膨張や応力による伸びなどが生じにくい素材で構成することが望ましい。高抵抗層２２は、例えば、ポリイミド、アクリル、ポリエステル、ウレタン、エポキシ、テフロン（登録商標）、ナイロンなどの体積抵抗率が１０１０［Ωｃｍ］以上の材料（絶縁体を含む）により形成され、その膜厚は、１０［μｍ］〜４０［μｍ］、より好ましくは２０［μｍ］±５［μｍ］に形成されている。また、この高抵抗層２２の表面、すなわち原版１の表面１ａには、矩形の凹部２４が多数整列配置されたパターンが形成されている。凹部２４の底には、金属板２１の表面が露出しており、その深さは高抵抗層２２の層厚に概ね相当する。凹部２４の底の金属板２１の表面２１ａ、もしくは高抵抗層２２を含む原版の表面全体に、厚さ０．５ないし３μｍ程度の表面離型層をコーティングすれば、転写特性が向上しより好ましい特性が得られる。
【００１６】
原版保持機構２は、例えば原版１の裏面１ｂに対向する面に開口した図示しない多数の孔を有し、これら多数の孔を介して原版１の裏面１ｂに負圧を作用させることにより、原版１を吸着して保持するよう機能する。つまり、原版保持機構２は、上述した原版１のパターン状の凹部２４を有する表面１ａが下方を向く姿勢で原版１を保持して水平面に沿って原版１を図中左右方向に移動させる。
【００１７】
除電器３は、周知のコロナ帯電器であり、例えば図示しないコロナワイヤーとグリッド電極からなるスコロトロン型の帯電器等が使用可能である。コロナワイヤーに例えば実効電圧６［ｋＶ］、周波数５０［Ｈｚ］の交流電圧を印加し、グリッドを接地すると、帯電に先立って原版１の高抵抗層２２の表面が略０Ｖとなるよう除電することができる。即ち、原版１が図中の矢印に従って移動すると、除電器３を通過した部分は、表面電位が略０Ｖとなる。このように原版１を除電することで、高抵抗層２２の表面１ａを繰り返し帯電させる際の特性を安定化できる。
【００１８】
帯電器４も、周知のコロナ帯電器であり、同様にコロナワイヤーとグリッド電極からなるスコロトロン型の帯電器等が使用可能である。コロナワイヤーに＋５．５［ｋＶ］の電圧を印加、グリッドに＋５００［Ｖ］の電圧を印加して原版１を図中の矢印方向に移動させると、高抵抗層２２の表面１ａは略＋５００［Ｖ］に均一に帯電される。
【００１９】
図３には、上記のように帯電した原版１に対して液体現像剤を供給してパターンを現像するための現像装置５の概略構成を示してある。
現像ローラ５１は、搬送される原版１の高抵抗層２２の表面１ａに対して１００〜１５０［μｍ］程度のギャップを介してその周面が対向する位置に配置され、原版１の搬送方向と同じ方向（図中反時計回り方向）に１．５倍ないし４倍程度の速度で回転する。現像剤供給部５３から現像ローラ５１に供給された液体現像剤は、現像ローラ５１の回転に伴って搬送され、原版１の表面１ａに供給される。このとき、現像ローラ５１に例えば＋２５０［Ｖ］の電圧が印加されていると、正に帯電している現像剤粒子は、接地電位の金属板２１に向かって溶媒中を泳動し、原版１の凹部２４に付着する。高抵抗層２２は＋５００［Ｖ］に帯電されているので正に帯電した現像剤粒子は反発されて付着しない。
【００２０】
凹部２４への現像に寄与しなかった現像剤粒子は、現像ローラ５１の回転によって再び現像装置内に回収され、スクイーズローラ５２によって掻き取られる。すなわち、原版１に付着した液体現像剤は続いてスクイーズローラ５２と原版１が対向するギャップに進入する。ここでは、ギャップ（高抵抗層２２の表面１ａとスクイーズローラ５２表面の間の距離）が３０ないし５０［μｍ］に設定されており、スクイーズローラ５２の電位が＋１００［Ｖ］乃至＋２５０［Ｖ］に設定されており、スクイーズローラ５２は原版１とは逆向きに原版１の速度の３から５倍程度の速度で移動するように設定されているため、現像をさらに促進しつつ、同時に原版１に付着している溶媒の一部を絞り取る効果を奏する。このようにして、原版１の凹部２４に現像剤粒子によるパターンが形成される。
【００２１】
パターン形成装置１０は、図１に示す構成の他に、後述する転写機構および剥離機構を有する。転写機構は、上記のようにパターンを現像した原板１の表面１ａに絶縁性の転写液を介して被転写媒体の表面を密着させた状態で、原版１と被転写媒体との間に電位差を与えてパターン状の凹部２４内に集められている現像剤粒子に電界を作用させ、この現像剤粒子によるパターンを被転写媒体の表面に転写するよう機能する。剥離機構は、上記のように転写液を介して密着した原版１と被転写媒体を、パターンを転写した後、徐々に剥離するよう機能する。
【００２２】
次に、図４に示すフローチャートとともに図５乃至図２１を参照して、上述したパターン形成装置１０の動作を説明する。なお、ここでは、主に、パターンを現像した後の転写工程および剥離工程について詳細に説明する。
【００２３】
まず、主に図１を参照して説明したように、原版保持機構２によって裏面１ｂを吸着保持された原版１の表面１ａに、現像装置５を介して液体現像剤が供給され、現像ローラ５１にバイアス電圧が印加されて、原版１の凹部２４に現像剤粒子が集められてパターンが現像される（図４；ステップ１）。このとき、例えば、赤色パターンを現像するため、現像装置５ｒが作動されて赤色のパターンが原版１に形成される。
【００２４】
この後、現像剤粒子によるパターンを保持した原版１は、図５に示すように、原版保持機構２を移動することで被転写媒体６１の上方まで搬送される。転写機構および剥離機構は、この位置で動作する。なお、原版１が被転写媒体６１の上方に搬送される前に、被転写媒体６１の表面６１ａには絶縁性の転写液６３が塗布される（ステップ２）。ステップ２の転写液６３の塗布工程では、転写液６３の厚みを１０〜１００［μｍ］程度にした。
【００２５】
このとき、被転写媒体６１は、パターン形成装置１０の媒体保持機構６２によってその裏面６１ｂ側が固定されている。媒体保持機構６２は、例えば、被転写媒体６１と対向する面に多数の通気孔を有し、これら通気孔を介して真空引きすることで被転写媒体６１を吸着せしめて固定するよう機能する。本実施の形態の被転写媒体６１は、例えば、図６に示すように、ガラス基板等の基材６１ｃの表面に光透過性を有する導電層６１ｄを形成して構成されている。また、転写液６３としては、液体現像剤の分散媒であるアイソパーが使用可能であり、金属石鹸等の帯電制御剤を分散させても良い。
【００２６】
ステップ２で被転写媒体６１の表面６１ａに転写液６３が塗布されて、図７に示すように原版１が被転写媒体６１の上方まで移動されると、原版１の図中左右の端辺が原版支持部材６４、６５（密着機構、剥離機構）によって把持固定され、原版保持機構２の負圧が解除されて原版１の裏面１ｂから離間される。
【００２７】
そして、図８に示すように、図中右側の一方の原版支持部材６５が被転写媒体６１に向けて降下されて、原版１の図中右端近くが被転写媒体６１の表面６１ａに部分的に接触される。この時点から、原版１を被転写媒体６１に密着する動作が開始される（ステップ３）。なお、ここで言う“接触”および“密着”とは、原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａとが物理的に接触した状態を含むとともに、転写液６３で満たされた微小ギャップを介して原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａが密着した状態をも含む。
【００２８】
原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａとの密着動作を開始したとき、原版１の図中右端辺近くが被転写媒体６１の表面６１ａに塗布されている転写液６３に接触することで、転写液６３の一部が原版１の端辺によって押さえ付けられて両者の間から僅かに押し出される。この押し出された転写液は余剰の転写液となる。すなわち、ステップ３の密着工程が開始されるときには、図９に示すように、本発明の除去装置として機能するスポンジなどの多孔質部材７１が、原版１と被転写媒体６１が接触を開始する部位に配置され、両者の間から押し出される余剰の転写液６３が多孔質部材７１によって吸収されて取り除かれる（ステップ４）。
【００２９】
なお、この多孔質部材７１は、原版１の右端辺が被転写媒体６１に密着される前に密着部位に配置されることは好ましくなく、両者が密着した直後のタイミングで密着部位に配置することが望ましい。つまり、原版１の端辺が被転写媒体６１の表面に密着する前に多孔質部材７１を転写液６３に接触させてしまうと、多孔質部材７１がその毛管作用によって転写液６３を必要以上に多く吸収してしまうことになるため、あくまでも原版１と被転写媒体６１の間から押し出された余剰の転写液６３だけを吸収するよう、多孔質部材７１を適切なタイミングで接触させる必要がある。
【００３０】
図９に示すように、原版１の図中右端辺を被転写媒体６１に密着させて多孔質部材７１を機能させた後、原版１の背面１ｂ側に配置した加圧ローラ６６（密着機構）及び吸収ローラ６８（除去装置）を図中矢印の方向に回転させながら図中矢印方向に動作させて、図１０に示すように、原版１を撓ませながらその表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａとの間の密着領域を徐々に広げていく（ステップ３）。この動作により、原版１が被転写媒体６１に対して徐々に密着され、被転写媒体６１の表面６１ａに塗布されている転写液６３が押さえ付けられて図中左方向へ押し出されていく。
【００３１】
図１１には、加圧ローラ６６と吸収ローラ６８を原版１の背面１ｂ側から見た平面図を示してある。加圧ローラ６６は、ＳＵＳ、アルミ等のリジッドな材料からなり、圧力の均一性を確保すべく表面に弾性層を設けてもよい。
【００３２】
吸収ローラ６８は、図１２に示すように多孔質弾性体８１（多孔質部材）で金属コア８２の周面を覆った構造を有する。多孔質弾性体８１は、平滑で且つ３０［μｍ］程度の極めて微細な径の連通孔を均一に分散した構造を有するものが用いられ、具体的な材料としてポリウレタンスポンジなどのゴム系材料やゴアテックス等に代表される微細多孔シート等が使用可能である。金属コア８２は、通気性を確保するように、焼結金属や金属メッシュを積層し焼結した中空軸、もしくは単に中空金属軸に多数の貫通孔を設けた構成を有する。
【００３３】
また、吸収ローラ６８は、金属コア８２の中空部を介して余剰転写液回収装置８３に接続されている。余剰転写液回収装置８３は、金属コア８２の中空軸内部に負圧を発生させるポンプ（図示省略）と、回収された転写液を溜める容器（図示省略）を備えており、吸収ローラ６８の多孔質弾性体８１によって吸収された転写液を吸引し、保管する機能を有している。
【００３４】
図１１に示すように、原版１は、加圧ローラ６６の進行方向（図中矢印方向）に沿って、被転写媒体６１よりも長く、加圧ローラ６６の軸方向においては被転写媒体６１よりも幅が狭く設計されている。また、加圧ローラ６６の軸方向の長さは、原版１の幅と同じかあるいは僅かに狭く設計されており、吸収ローラ６８の軸方向長さは、原版１の幅よりも広く設計されている。このため、加圧ローラ６６による圧力の影響で転写液６３の余剰分６３ａは原版１の両端からも押し出されることとなる。そして、押し出された余剰の転写液６３ａは、後続の吸収ローラ６８によって吸収される（ステップ４）。
【００３５】
つまり、ステップ３の密着工程で加圧ローラ６６を原版１の背面１ｂに押し付けながら原版１の図中左端辺に向けて移動させると、上述したように、原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａとの間に介在されている転写液６３は、左端辺に向けて押し流されるとともに、図１１に示すように、加圧ローラ６６の軸方向両端からも押し出される。このため、本実施の形態では、加圧ローラ６６に追従させるように吸収ローラ６８を原版１の背面１ｂに接触させて移動させることで、加圧ローラ６６の軸方向端部から押し出される転写液６３ａを吸収して除去するようにした（ステップ４）。
【００３６】
例えば、図１３に示すように、軸方向に２つに分割した吸収ローラ７４（多孔質部材）を用いることでも端部から押し出された転写液６３ａを取り除くことができる。この場合、原版１または被転写媒体６１のサイズが変わっても、サイズに合わせて吸収ローラ７４を用意する必要がなく、１組の吸収ローラ７４を兼用でき、その分、装置コストを低減できる。
【００３７】
図１４に示すように、ステップ３の密着工程が完了する直前には、原版１と被転写媒体６１が最後に密着する部位（図中左端）に本発明の除去装置として機能する多孔質部材７２が配置され、原版１と被転写媒体６１の間から押し出される余剰の転写液６３が吸収される（ステップ４）。この多孔質部材７２を機能させるタイミングは、あまり早すぎても必要な転写液６３まで除去してしまうため、密着が完了する直前のタイミングにすることが望ましい。多孔質部材７２が動作されて原版１と被転写媒体６１との密着が完了すると（ステップ５；ＹＥＳ）、加圧ローラ６６と吸収ローラ６８が原版１の裏面１ｂから退避され、ステップ６の転写工程に移行する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によると、原版１と被転写媒体６１の密着工程において、被転写媒体６１の右端辺および左端辺に適切なタイミングで多孔質部材７１、７２を配置し、且つ原版１の背面１ｂを扱く加圧ローラ６６に追従させて吸収ローラ６８を動作させるようにしたため、原版１と被転写媒体６１の密着によって両者の間から押し出される余剰の転写液を略完全に取り除くことができる。このため、本実施の形態によると、密着工程を終了した時点で（ステップ５；ＹＥＳ）、原版１と被転写媒体６１との間のわずかな間隙にのみ転写液６３が存在する状態となり、原版１の周縁部には押し出された余剰の転写液が殆ど付着していない状態となる。
【００３９】
ステップ６の転写工程では、転写機構を介して、原版１の凹部２４に集められている帯電した現像剤粒子に電界が作用されて被転写媒体６１の表面６１ａにパターン状の現像剤粒子が転写される。
図１５に原版１と被転写媒体６１の密着部位を拡大して示すように、密着工程を終了した時点では、原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａの間には微小ギャップが形成されており、この微小ギャップが転写液６３で満たされた状態となっている。より詳細には、被転写媒体表面の導電層６１ｄと原版１の高抵抗層２２との間のギャップは数［μｍ］程度であり、導電層６１ｄと凹部２４の底との間のギャップは数［μｍ］〜１０［μｍ］程度となっている。そして、このときには被転写媒体６１の導電層６１ｄと原版１の金属板２１との間には電位差が形成されていないため、現像剤粒子は、原版１のパターン状の凹部２４内に集められた状態のままとなっている。
【００４０】
この状態から、図１６に示すように、原版１の金属板２１と被転写基板６１の導電層６１ｄとの間に電圧を印加すると、凹部２４内に集められた現像剤粒子に電界が作用されて、凹部２４から剥離された現像剤粒子が転写液６３中を泳動されて被転写基板６１の表面６１ａ上に転写される（ステップ６）。
【００４１】
ステップ６の転写工程が終了すると、図１７および図１８に示すように、原版１の背面１ｂ側に配置された背面ローラ９１が図示矢印方向に回転されつつ図示矢印方向に移動され、原版１の図中右端辺を保持している原版保持部材６５が図中上方に引き離されて、原版１が被転写媒体６１から徐々に剥離される（ステップ７）。このとき、原版１の背面１ｂ側に配置された背面ローラ９１を可動基点にして原版１が湾曲され、原版１と被転写媒体６１の剥離部位に楔形の空間９２を形成しつつ原版１が徐々に剥離される。
【００４２】
そして、図１９に示すように、楔形の空間９２が被転写媒体６１の図中左端辺まで移動して原版１と被転写媒体６１が完全に剥離された後、背面ローラ９１が退避され、図２０に示すように他方の原版保持部材６４も被転写媒体６１から離間する方向に上昇され、原版１が被転写媒体６１の上方に水平な姿勢で離間されて、再び、原版保持機構２によって吸着されて保持される。この後、ステップ３の密着工程において使用していた２つの多孔質部材７１がその動作位置から図中矢印方向に退避され、剥離工程が完了する。
【００４３】
剥離工程の後、図２１に示すように、原版１を保持した原版保持機構２が図１で説明したプロセスユニットの上方へ戻されて、クリーナー６の上方を通過され、クリーナー６によって原版１の凹部３４に残留した現像剤粒子やゴミ等が除去される。そして、次の色のパターンを形成する場合（ステップ８；ＹＥＳ）には、上述したステップ１の処理に戻って、除電、帯電の工程を経て、２色目の現像装置５ｇによって２色目の液体現像剤が原板１に供給されてパターンが現像される。さらに、原版１のパターンを被転写媒体６１の表面６１ａ上に転写して２色目のパターンを形成する。このとき、パターンの形成位置を１画素分ずらすことは言うまでもない。同様にして、３色目のパターンも被転写媒体６１の表面６１ａ上に形成し、３色分のパターン形成を完了する。なお、必要に応じてステップ７の後に、被転写媒体６１上のパターンを乾燥させる工程を入れても良い。
【００４４】
ここで、上述したステップ７の剥離工程における転写液６３の挙動について、図２２乃至図２７を参照して考察する。
本実施の形態では、上述したステップ４の処理で、原版１と被転写媒体６１を密着させた際に両者の間から押し出された余剰の転写液６３を取り除くようにしたが、押し出された余剰の転写液をそのままにしておくと、例えば、図２２に示すように、転写工程が終了した時点で、原版１の端辺の外側に余剰の転写液６３による比較的大きなメニスカス１０１が形成された状態となる。つまり、上述したステップ２の転写液の塗布工程では被転写媒体６１の表面６１ａに予め１０〜１００［μｍ］程度の厚さで転写液６３が塗布されているため、原版１と被転写媒体６１を密着させると、余剰の転写液６３が原版１の端辺から外へ押し出されて大きなメニスカス１０１が形成される。
【００４５】
このように比較的大きなメニスカス１０１を端辺に形成した状態のまま原版１を被転写媒体６１から剥離すると、図２３に示すように、一旦原版１の外に押し出されていた余剰転写液６３が再び原版１と被転写媒体６１との間に吸引され、原版１と被転写媒体６１との間のギャップにおいて転写液６３の速い流れ（図示矢印）が発生する。これにより、被転写媒体６１の表面６１ａに転写された現像剤粒子によるパターンが破壊される不具合が生じる。
【００４６】
これに対し、本実施の形態のように、原版１と被転写媒体６１を密着させたときに両者の間から押し出された余剰の転写液６３を取り除くと、図２４に示すように、原版１の端辺の外側に転写液６３が殆ど無い状態となる。つまり、原版１の端辺近くにおいても、転写液６３が存在するのは原版１と被転写媒体６１との間だけとなる。
【００４７】
この状態から原版１を被転写媒体６１から引き剥がすと、図２５に示すように、原版１と被転写媒体６１との間で転写液６３の大きな流れが発生することがなく、被転写媒体６１の表面６１ａ上に転写された現像剤粒子によるパターンが破壊されることもなく、凹部２４の形をそのまま残した所望する形状のパターンを形成できる。つまり、本実施の形態のように原版１と被転写媒体６１を密着させたときに余剰の転写液６３を取り除くことで、図２２に示したようなメニスカス１０１を形成することを防止でき、原版１と被転写媒体６１を剥離した後に、厚さが１乃至数［μｍ］程度の転写液が被転写媒体６１の表面６１ａ上に残留するだけとなる。
【００４８】
以上のような転写液６３の挙動は、原版１の端辺付近に限らず、原版１と被転写媒体６１を剥離するときに両者の間に形成される楔形の空間９２における転写液６３の挙動についても同じことが言える。
【００４９】
つまり、本実施の形態のように、原版１と被転写媒体６１との間から押し出された余剰の転写液６３を剥離工程の前に除去しておくことで、図２６に示すように原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａを引き離した際に両者の間に戻る転写液が殆ど無くなるため、両者を剥離した部位においては、転写液６３の薄い層が原版１の表面１ａと被転写媒体６１の表面６１ａに僅かに付着しただけの状態となり、引き剥がしの基点付近に形成されるメニスカス１０２は極めて小さくなる。これにより、原版１と被転写媒体６１の剥離を容易にでき、転写液６３の液流による現像剤粒子の破壊を防止でき、高精細なパターンを被転写媒体６１ａの表面６１ａに安定して形成できる。また、剥離後の被転写媒体６１の表面６１ａに付着する転写液６３の量を極めて少なくできるため、転写されたパターンが短時間で乾燥し若しくは短時間で乾燥され、次工程に移行する時間を短縮できるので、その分プロセス速度を速めることができる。
【００５０】
これに対し、密着により原版１の端辺から押し出された余剰の転写液６３を除去しない場合には、図２７に示すように、原版１の剥離によって、その端部に押し出されていた余剰の転写液が再び原版１と被転写媒体６１との間に吸引されてしまい、楔形の空間９２において転写液６３による比較的大きなメニスカス１０３が形成されてしまう。そして、この比較的大きなメニスカス１０３は、原版１を剥離するにつれて移動するため、楔形の空間９２に速い液流を生じ、現像剤粒子によるパターンが破壊されてしまう。
【００５１】
また、この場合、原版１を剥離した後、被転写媒体６１の表面６１ａに残留する転写液６３の膜厚も大きくなるため、転写した現像剤粒子によるパターンが転写液６３中に長く浸されることになり、現像剤粒子がふやけて拡散しやすくなり、形状が安定しなくなってしまう。また、剥離後の転写液６３の膜厚が大きくなると、その分、乾燥に時間を要し、プロセス速度が遅くなる要因になる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態によると、パターン転写のため原版１と被転写媒体６１を密着させたときに両者の間から押し出される余剰の転写液６３を剥離工程の前に除去するようにしたため、原版１と被転写媒体６１を剥離する部位で発生する負圧によって、押し出されていた余剰の転写液が再び両者間のギャップに進入することを防止でき、原版１と被転写媒体６１との間で生じる液流を小さくでき、被転写媒体６１に転写した現像剤粒子によるパターンの破壊を防止できる。これにより、原版１のパターン形状に依存した高精細なパターンを高い品質で形成できる。
【００５３】
また、本実施の形態のように余剰の転写液６３を取り除くことにより、パターンを転写して原版１を剥離した後、被転写媒体６１の表面６１ａに付着している転写液６３の量を少なくでき、１色目のパターンを転写した後、次の色のパターン形成に移る前に、被転写媒体６１の表面６１ａを短時間で乾燥させることができ、被転写媒体６１の表面６１ａにパターンを短時間で定着させることができ、その分、プロセス速度を速くでき、コストを低減できる。
【００５４】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
【００５５】
例えば、上述した実施の形態では、原版１と被転写媒体６１を密着させるとき、および両者を剥離するときに、原版１を湾曲させる場合について説明したが、これに限らず、被転写媒体６１を湾曲させるようにしても良い。
【００５６】
また、上述した実施の形態では、密着工程において原版１と被転写媒体６１との間から押し出された転写液６３を取り除く除去装置として、多孔質部材７１、７２、および吸収ローラ６８を用いた場合について説明したが、これに限らず、エアーを用いて余剰の転写液を吸引する吸引装置を用いても良い。
【００５７】
また、上述した実施の形態では、例えば、図１１に示すように、加圧ローラ６６に吸収ローラ６８を追従させて余剰の転写液を取り除くようにしたが、これに限らず、図２８に示すように、吸収ローラ６８の後にさらに別の加圧ローラ１１０を追従させて移動させても良い。この場合、吸収ローラ６８が通過する領域において原版１と被転写媒体６１をより密着させることができ、より多くの余剰の転写液を除去でき、液流によるパターンの破壊をより無くすことができる。
【００５８】
また、図２９に示すように、被転写媒体６１’の幅が原版１の幅と略同じ幅であるような場合には、２つの吸収ローラ１２１、１２２を幅方向両端に接触せしめて加圧ローラ６６と直交する方向に延設することが効果的である。つまり、原版１と被転写媒体６１’の幅が略同じ場合、両者の幅方向端辺から押し出された余剰の転写液は被転写媒体６１’の幅方向端辺に溜まり易いため、この部位の転写液を吸収させるためには図２９のように縦方向に延設した吸収ローラ１２１、１２２を使用することが有効である。
【００５９】
また、図１３で説明した例では、２分割した吸収ローラ７４を加圧ローラ６６に追従させて動作させる場合について説明したが、これに限らず、図３０に示すように、加圧ローラ６６の軸方向両端に吸収ローラ７４’を同軸に取り付けても良い。この場合、加圧ローラ６６で加圧している部位で余剰の転写液を吸収できるため、転写液の吸収効率を高めることができる。また、この場合、加圧ローラ６６と吸収ローラ７４’の進行方向に沿った幅を狭くできるため、タクト時間の短縮に寄与できる。さらに、この例では、ローラを駆動するモータを１つにでき、装置構成を簡略化でき、装置コストを低減できる。
【００６０】
さらに、上述した実施の形態では、媒体保持機構６２が被転写媒体６１の背面に負圧を作用させて吸着保持する構成としたが、これに加えて、図３１に示すように、媒体保持機構６２’が複数列の電磁石アレイ１３１を備えるようにしても良い。この場合、各電磁石アレイ１３１は、吸収ローラ６８（７４）の移動方向と直交する幅方向に延設され、吸収ローラ６８（７４）の移動方向に沿って互いに隣接して並べられている。
【００６１】
これら複数列の電磁石アレイ１３１は、図３１に示すように、原版１を被転写媒体６１に密着する際に、吸収ローラ６８（７４）と同期させてＯＮ／ＯＦＦされる。つまり、吸収ローラ６８（７４）が通過する部位で原版１を磁力によって被転写媒体６１に密着させるように、吸収ローラ６８（７４）が対向する位置にある電磁石アレイ１３１が次々とＯＮされてその密着状態が維持される。これにより、原版１と被転写媒体６１が磁力によって密着された部位で吸収ローラ６８（７４）を作用させることができ、余剰の転写液の吸収効率を高めることができる。
【００６２】
また、この構成を採用すると、加圧ローラ６６が不要となるため、その分の構成を簡略化でき、制御を容易にでき、装置コストを低減できる。なお、電磁石アレイ１３１は、吸収ローラ６８（７４）に少し先行させてＯＮさせることが有効である。つまり、この例では、磁界を生じた電磁石アレイ１３１のＯＮ状態を維持するようにしているため、吸着ローラ６８（７４）が通過する少し前に原版１と被転写媒体６１を密着させてその状態を維持することで、余剰の転写液の吸収をより確実にできる。
【００６３】
図３２には、上述した全ての実施の形態に共通して、被転写媒体６１に与える好適な電圧について説明するためのタイミングチャートを示してある。
この例では、原版１と被転写媒体６１を密着させる密着プロセスにおいては、接地電位（０［Ｖ］）の原版１に対して被転写媒体６１に＋３００［Ｖ］の電圧を与え、原板１に保持されている現像剤粒子によるパターンを原版１に押し付ける方向の電界を形成するようにしている。これにより、原版１と被転写媒体６１を密着させる際の両者間の密着部位および原版１と吸収ローラの接触部位における比較的速い液流によってパターンが破壊されることを防止できる。
【００６４】
また、転写・剥離プロセスにおいては、被転写媒体６１に逆極性の−５００［Ｖ］の電圧を与え、パターンを被転写媒体６１に押し付ける方向の電界を形成するようにしている。これにより、転写および剥離プロセスを通して、被転写媒体６１に転写された現像剤粒子によるパターンが破壊されることを防止でき、高精細なパターンを高い品質で形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の実施の形態に係るパターン形成装置の要部の構成を示す概略図。
【図２】図１のパターン形成装置の原版を部分的に拡大した部分拡大斜視図。
【図３】図１のパターン形成装置の現像装置による動作を説明するための概略図。
【図４】図１のパターン形成装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】原版を転写位置へ搬送する状態を示す図。
【図６】被転写媒体の構造を説明するための部分拡大断面図。
【図７】原版を被転写媒体の上方に配置した状態を示す図。
【図８】原版を被転写媒体に対して密着させる密着工程を開始した状態を示す図。
【図９】原版の背面側に配置した加圧ローラおよび吸収ローラを示す図。
【図１０】図９の加圧ローラおよび吸収ローラを移動させた状態を示す図。
【図１１】図１０の状態を原版の背面側から見た平面図。
【図１２】吸収ローラの構造を説明するための図。
【図１３】吸収ローラを軸方向に２つに分割した例を説明するための平面図。
【図１４】密着工程を終了する直前の状態を示す図。
【図１５】原版と被転写媒体を密着した状態を部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図１６】図１５の状態から現像剤粒子によるパターンを転写した状態を示す部分拡大断面図。
【図１７】パターンを転写した後、原版の剥離動作を開始する状態を示す図。
【図１８】背面ローラを基点にして原版を剥離する状態を示す図。
【図１９】原版を剥離した状態を示す図。
【図２０】剥離した原版を被転写媒体と平行にした状態を示す図。
【図２１】被転写媒体から剥離した原版をクリーニングする状態を示す図。
【図２２】密着工程の後、余剰の転写液を取り除かない場合の、原版の端辺近くを部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図２３】図２２の状態から原版を剥離した状態を示す部分拡大断面図。
【図２４】密着工程の後、余剰の転写液を除去した場合の、原版の端辺近くを部分的に拡大して示す部分拡大断面図。
【図２５】図２４の状態から原版を剥離した状態を示す部分拡大断面図。
【図２６】余剰の転写液を除去した場合における、原版を被転写媒体から剥離するとき両者の間に形成される楔形の空間における転写液の挙動を説明するための図。
【図２７】余剰の転写液を除去しなかった場合における、楔形の空間における転写液の挙動を説明するための図。
【図２８】吸収ローラの後ろに別の加圧ローラを追加した例を示す平面図。
【図２９】吸収ローラを原版の端辺に縦に接触させた例を示す平面図。
【図３０】２つに分割した吸収ローラを加圧ローラと同軸に配置した例を示す平面図。
【図３１】媒体保持機構に電磁石アレイを配置した例を示す概略図。
【図３２】被転写媒体に印加する電圧の変化について説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
【００６６】
１…原版、２…原版保持機構、５…現像装置、１０…パターン形成装置、２４…凹部、６１…被転写媒体、６３…転写液、６６…加圧ローラ、６８…吸収ローラ、７１、７１…多孔質部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体の表面に帯電した現像剤粒子によるパターンを形成する現像装置と、
上記パターンが形成された上記像保持体の表面と被転写媒体の表面をその間に絶縁性の転写液を満たした状態で密着させる密着機構と、
上記表面同士の密着により表面の間から押し出された余剰の転写液を取り除く除去装置と、
上記密着機構にて密着せしめた上記像保持体の表面にパターンを形成している現像剤粒子に電界を作用せしめて該パターンを上記像保持体の表面から上記被転写媒体の表面に転写する転写機構と、
を有することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
上記密着機構は、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を部分的に密着させて徐々に密着させる領域を広げるように上記表面同士を密着させることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項３】
上記除去装置は、上記余剰の転写液を吸収する多孔質部材を有することを特徴とする請求項２に記載のパターン形成装置。
【請求項４】
上記多孔質部材は、上記表面同士が密着を開始する部位に配置されることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項５】
上記多孔質部材は、上記表面同士が最後に密着する部位に配置されることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項６】
上記多孔質部材は、上記像保持体の端辺に配置されることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項７】
上記除去装置は、上記余剰の転写液をエアーにより吸引する吸引装置を有することを特徴とする請求項２に記載のパターン形成装置。
【請求項８】
上記パターンを転写した後、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を徐々に剥離する剥離機構をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項９】
像保持体の表面に帯電した現像剤粒子によるパターンを形成する現像工程と、
上記パターンが形成された上記像保持体の表面と被転写媒体の表面をその間に絶縁性の転写液を満たした状態で密着させる密着工程と、
上記表面同士の密着により表面の間から押し出された余剰の転写液を取り除く除去工程と、
上記密着工程にて密着せしめた上記像保持体の表面にパターンを形成している現像剤粒子に電界を作用せしめて該パターンを上記像保持体の表面から上記被転写媒体の表面に転写する転写工程と、
この転写工程で上記パターンを転写した後、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を徐々に剥離する剥離工程と、
を有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１０】
上記密着工程では、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を部分的に密着させて徐々に密着させる領域を広げるように上記表面同士を密着させることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
上記除去工程では、上記密着工程において上記表面同士が密着を開始した直後にその部位から押し出される上記余剰の転写液を取り除くことを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
上記除去工程では、上記密着工程における上記表面同士の密着を終了するときにその部位から押し出される上記余剰の転写液を取り除くことを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
上記除去工程では、上記密着工程中に上記像保持体の端辺から押し出される上記余剰の転写液を取り除くことを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１】
像保持体の表面に帯電した現像剤粒子によるパターンを形成する現像装置と、
上記パターンが形成された上記像保持体の表面と被転写媒体の表面をその間に絶縁性の転写液を満たした状態で密着させる密着機構と、
上記表面同士の密着により表面の間から押し出された余剰の転写液を取り除く除去装置と、
上記密着機構にて密着せしめた上記像保持体の表面にパターンを形成している現像剤粒子に電界を作用せしめて該パターンを上記像保持体の表面から上記被転写媒体の表面に転写する転写機構と、
を有することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
上記密着機構は、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を部分的に密着させて徐々に密着させる領域を広げるように上記表面同士を密着させることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項３】
上記除去装置は、上記余剰の転写液を吸収する多孔質部材を有することを特徴とする請求項２に記載のパターン形成装置。
【請求項４】
上記多孔質部材は、上記表面同士が密着を開始する部位に配置されることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項５】
上記多孔質部材は、上記表面同士が最後に密着する部位に配置されることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項６】
上記多孔質部材は、上記像保持体の端辺に配置されることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項７】
上記除去装置は、上記余剰の転写液をエアーにより吸引する吸引装置を有することを特徴とする請求項２に記載のパターン形成装置。
【請求項８】
上記パターンを転写した後、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を徐々に剥離する剥離機構をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項９】
像保持体の表面に帯電した現像剤粒子によるパターンを形成する現像工程と、
上記パターンが形成された上記像保持体の表面と被転写媒体の表面をその間に絶縁性の転写液を満たした状態で密着させる密着工程と、
上記表面同士の密着により表面の間から押し出された余剰の転写液を取り除く除去工程と、
上記密着工程にて密着せしめた上記像保持体の表面にパターンを形成している現像剤粒子に電界を作用せしめて該パターンを上記像保持体の表面から上記被転写媒体の表面に転写する転写工程と、
この転写工程で上記パターンを転写した後、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を徐々に剥離する剥離工程と、
を有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１０】
上記密着工程では、上記像保持体の表面と上記被転写媒体の表面を部分的に密着させて徐々に密着させる領域を広げるように上記表面同士を密着させることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
上記除去工程では、上記密着工程において上記表面同士が密着を開始した直後にその部位から押し出される上記余剰の転写液を取り除くことを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
上記除去工程では、上記密着工程における上記表面同士の密着を終了するときにその部位から押し出される上記余剰の転写液を取り除くことを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
上記除去工程では、上記密着工程中に上記像保持体の端辺から押し出される上記余剰の転写液を取り除くことを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２００８−１９７５７２（Ｐ２００８−１９７５７２Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３５３５５（Ｐ２００７−３５３５５）
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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