JP2002527783A - 電子生産応用分野に適した機能性トナー材料の静電印刷 - Google Patents

電子生産応用分野に適した機能性トナー材料の静電印刷

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Abstract

(57)【要約】 本発明は接触しない状態においてガラス基板(26)上で液体トナー(50)として構成される機能性材料の静電印刷のための技術を示す。トナーは、定着された画像を持つ感光性の静電印刷プレート(11)によってパターン化される。トナー画像(50)は、流体が満たされたメカニカルギャップ(42)を横切る電界(33)によってガラス基板(26)に転写される。作像と転写工程を最適化する技術も開示される。不完全に終了した部分がそれ自体「自己印刷」になる2つの他の技術が示される。いずれの場合もオーバー印刷の「自己加熱」の状態での欠陥を避ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の背景 1.発明の技術分野 本発明は、多様な生産応用分野に適した比較的厚いガラスプレート上の液体ト
ナーとして形成される機能性材料の静電印刷のための工程にかかわる。 2.関連技術の記載 フラットパネルディスプレイまたは壁掛型テレビジョン受信機は、約40年間
に亘り従来技術の文献において論議されたが、ほとんど生産されていない。19
98年半ばから、フラットパネルディスプレイのための3つの主要なフラットパ
ネル技術が存在した。
【0002】 a.電界放出ディスプレイ(FEDの) b.プラズマディスプレイ c.アクティブマトリックス液晶ディスプレイ(AMLCD) 電界放出ディスプレイは、比較的新しい技術である。それらは、真空中の電界
放出点の配列から構成され、蛍光面上に電子を飛ばす。スクリーン上の3つのカ
ラードットと電子放出点のアドレシビリティーで1つのフルカラーディスプレイ
を得る。プラズマディスプレイは、主に単色オレンジネオン「グロー放電」とし
て約25年間製造された。ここ10年は、この放電からのUVライトは、カラー
プラズマディスプレイを作り出すため3つのカラー蛍光体を励磁するために「利
用され」た。40インチ対角線ディスプレイは最近発表されたが、その値段は約
10,000ドルである。
【0003】 アクティブマトリックス液晶ディスプレイは生産のために飛躍的に発達した。
20年を超える開発に何億ドルも費やされたが、ラップトップコンピュータ用の
高価な小型ディスプレイ(10.4インチ対角線)だけという結果であった。1
996年の10.4インチディスプレイの値段は約500ドルである。20イン
チほどの対角線の壁掛型テレビユニットは、多分2000年以後利用可能であろ
うが、非常に高価である。製造における小型/高コストの理由は、一般に使用さ
れる生産技術にある。
【0004】 これらは、以下を含む。
【0005】 a.フォトリソグラフィーまたは感光性レジストのパターニング、および「
洗浄」、ならびにそれらに付随するエッチング工程 b.比較的大きい領域特色(30μ以上)のシルクスクリーン印刷 c.アルミニウムまたはインジウム/スズ酸化物(ITO)のような金属で
コーティングされたガラス用の低圧スパッタリング工程、SiO2のような透明
電極または誘電体 すべての場合において工程は多くのステップを有する。多くの場合、ガラスは
熱しなければならず、そのときには、次のステップの前に室温まで冷やされる。
これらのステップの各々は、クラス100のクリーンルームという大きな資本設
備を必要とするが、その資本費は、その部屋1平方フィートにつき500ドルで
ある。その資本設備は、40,000ドルの液体エッチャ、または現像剤から、
250万ドルのステッパー、400万ドルのスパッタリング群(1m×1mのガ
ラスを受け入れる6から8つの真空室)まで全領域にわたる。
【0006】 現在のAMLCDの生産工場の値段はおよそ50億ドルであるから、一般的に
は、1平方フィートあたり500ドルのクリーンルームといった高価な資本設備
の「スィート」となる。ガラス、ガラス微粉またはフリット、蛍光体、アルミニ
ウムまたはニッケル、樹脂またはカラーフィルタ樹脂を含む、ディスプレイ用の
原料のどれもがあまり高価でない。コストは、資本設備とたくさんのステップを
有する複雑な工程の低い歩留まりによって負われる。
【0007】 必要ことは、より少ない資本設備で済むより少ないステップを備えたより単純
な製造工程であり、寸法が熱膨張によってガラス基板をゆがめないように作像ス
テップ内で加熱と冷却を含まないことであり、および、たとえば真空室でない比
較的安い機械類、レーザー露光ステップなどを実施できることである。
【0008】 静電印刷は、デュポンEMP工程のカラー加工のために、1980年代の後半
の間使用された。デュポンは、US No.4,732,831号にレイセンフ
ィールドによって記載された静電印刷を使用した。それには、直接、なめらかな
、上塗りした、シート状の紙に運ばれる液体トナーを使用した。
【0009】 液体トナー(それは本発明に重要である)の転写は、ブジェースによって、U
S No.4,879,184号、および、US No.4,786,576号
に開示された。これらの文書は、有限メカニカルギャップ(一般的に50μから
150μ)を横切る液体トナーの転写を教示する。この技術は、銅の金属で被覆
したガラスエポキシ基板に転写されるトナー(エッチングレジスト特性を有する
)に適用された。
【0010】 他の従来の研究は印刷プレートに関し、「ギャップ転写」は、M.B.カルハ
ン(1969年12月16日の防御公報 #T869004)、静電印刷プレー
トに関する(US No.3,286,025号、および、RE 29,357
、RE 29,537のそれぞれ)を含む。
【0011】 発明の要約 端的に説明すると、本発明は、リブ、または電極、スペーサ、フィルタなどの
ような多様な「超小形構造」を、0.1〜1.0m/秒の速度のコピーマシンタ
イプの装置によってガラス上に作り出す機能性材料の静電印刷のための技術を教
示する。いくつかの場合、焼結または無電解メッキの後のステップがあるが、こ
れは、寸法精度が室温で行われた印刷ステップで前もって決定された「事後のこ
と」である。機能性材料は、液体トナーとして形成される、金属、誘電体、蛍光
体、触媒作用のシード材料などを含む。基板材料がガラスであるという理由から
、それは特殊な要件を提供する。
【0012】 1.それは、機械的に不規則な形状(すなわち、直交方向に置いてくさび形状
であり、その厚さはかなりのバリエーションを持つ)である。
【0013】 および、 2.それは、紙と比較して非常に厚い静電的に撮像される材料またはコピー機
またはレーザープリンタにより印刷されるポリマーの被膜である。
【0014】 本発明が、有意なメカニカル流体が満たされたギャップを横切って静電的に運
ばれることができる液体トナー(固体粒子の散布、金属、ガラスなど)を用いて
いる理由である。記載されている「ギャップ転写」技術は、1.0m×1.4m
のプレートを扱う生産機械類においては有効であるが、軽減された表面での印刷
能力にはかなり有利である。そして、リリーフ面の大きさ(0.1mmまたは1
00μそれ以上のオーダーの)は非常に重要である。
【0015】 静電印刷機能は、一般的に1つの工程段階で行われる。後に、微粒子は、次の
加熱ステップで固体の構造に溶かされる。本発明の一実施例では、触媒性のシー
ドトナーが後述の「無電解」メッキステップによって印刷され、銅(またはニッ
ケル)のような金属がガラス上に溶着される。最終的に、カラーフィルタまたは
CRT銘板のような確実に部分的に製造された製品は、それ自体に印刷するため
の印刷プレートの役目を行う工程に使用される。これは非常に単純であり、した
がって「自己回復作用」の特徴を含む安い工程である。半分仕上げられた部分の
欠陥は、液体トナーで自動的に刷り重ねられる。
【0016】 発明は、以下の図面を参照することによって、より十分に理解される。
【0017】 図面の簡単な説明 図1は、本発明の全体の機械的な概要を図示する。
【0018】 図2は、ドラム、および、ガラスの間のニップの詳細を図示する。
【0019】 図3a‐dは、静電印刷プレート、および、作像工程の4つのステップを図示
する。
【0020】 図4a‐cは、静電印刷プレートの累進的な露光を図示する。
【0021】 図4dは、その厚さの4分の1を露光したプレートを図示する。
【0022】 図5a‐bは、静電印刷プレートの理想的な、および、代表的な電荷減衰硬化
を図示する。
【0023】 図6a‐dは、複写機、および、静電プリンタに使用される4つの代表的なコ
ロナ装置を図示する。
【0024】 図7a‐bは、スムースワイヤ、および、ピン部配列コロナユニットそれぞれ
のための印刷プレート電流対電圧を図示する。
【0025】 図8a‐bは、ディコロトロン、および、スコロトンそれぞれのためのプレー
ト上での印刷プレート電流対電圧を図示する。
【0026】 図9は、プレート/ガラスレイアウトをその等価回路で図示する。
【0027】 図10a‐bは、転写ステップの間、印刷プレートに誘導される電気的変化を
図示する。
【0028】 図11は、「フラット」から「フラット」への印刷装置の機械的な概要を図示
する図示する。
【0029】 図12は、代表的なACプラズマディスプレイパネルの断面を図示する。
【0030】 図13a‐cは、ACプラズマディスプレイの重要な機能の製造における、製
造ステップの詳細なシーケンスを図示する。
【0031】 図14a‐cは、カラーフィルタパネルの黒い中間マトリックスの「自己印刷
」を図示する。
【0032】 図15dは、真空蛍光体前面パネルの自己印刷を図示する。
【0033】 好適な実施例の詳細な説明 この記載の過程の間、同一の番号は、発明を図示する異なる図について同一の
部材を表わすために用いられる。
【0034】 図1は、本発明の好適な実施の形態における全体の機械的な概要を図示する。
ドラム10は、その面11上に静電潜像13を持つ。それは、活性化コロナ12
によって、帯電させられる。それが感光面である場合、LED/ストリップレン
ズアセンブリ14により露光される。代わりとして、ドラム10が現像ユニット
16まで回転する前に、画像領域が帯電を保持し、背景領域が放電する、レイセ
ンフィールドにより開示されたUS No.4,732,831号の静電印刷プ
レートで構成できる。ユニット16には、パイプ20によって液体トナーが跳ね
かけられるトナー現像ローラー18が含まれる。それらは、一般的に1.5倍の
相対速度で移動しながらドラムと同一方向に回転する。反転ローラー22は、ド
ラム10とは反対に3倍の相対速度で回転する。この反転ローラー22の目的は
、過剰なトナー液体を取り除くことであり、また、不必要な背景を制御すること
である。ほぼ5時の位置にあるコロナユニット24は、転写の前にトナー画像を
「かためる」役割を果たす。また、コロナを「低下させる」ことにも関係する。
【0035】 トナー希釈剤であらかじめ湿らされたガラスプレート26は右から左に移動す
る。それは、ガラス面26とドラム面11との間にわずかなギャップ42を形成
するドラム面11に対して間隔を置いて配置される絶縁ローラー28上で停止す
る。手段は、ガラス面26に対する画像ドラム10、またはドラム10またはガ
ラス26に対するガラス面26のどちらかを「浮かせる」ために使用される。こ
れらは、メカニカル技術の分野で精通した者には周知である。コロナユニット3
0はガラス26の底面を帯電する。ワイヤー31は、約7キロボルトまで上がる
。接地されたメカニカルシャッタ32は、記述された適切な位置で最適のトナー
転写を達成するためにガラス26の帯電を調整できる。コロナユニット34は、
クリーニングの前にドラム10を放電するためのACコロナ放電である。このユ
ニットの代わりに、第2ACコロナをクリーニングユニット36の後に配置でき
る。この第1ACコロナは、示されていない。
【0036】 クリーニングユニット36は、代表的に、一纏めにした、残留トナーのおおよ
その除去、ワイパブレード40が終わりになる間ドラム面11の完全なクリーニ
ングを行うスキーズローラ38から構成されている。ドラム10は、直ちに次の
画像の準備ができる。
【0037】 この実施形態の重要な詳細は、図2により現される。ここには、ほぼ6時に位
置する転写点での、ドラム10、ギャップ42、ガラス構造26の拡大図が示さ
れる。ドラム10は液体トナーで湿らされ、残留希釈剤は、ドラム10とガラス
26により形成されるニップに達する。ガラスは、ドラムとガラスの間のギャッ
プが液体で満たされることを確実にするための透明な希釈剤であらかじめ湿らせ
る。ドラム上の液体とガラス上であらかじめ湿らせる液体の測定は、過多な液体
44の波がニップへの供給量を増大させるため、あまり正確ではない。これをツ
ナミ作用と称する。転写前のドラム上のトナー50は、ほぼ6時の低い乱流の位
置におけるガラスに転写するために必要である。
【0038】 出力端上で代わりに、ドラムとガラスの間の液体の量は、50ミクロンから1
50ミクロンのギャップによって正確に決定され、以前に言及された「フローテ
ィング」の技術で+/‐5μに容易に制御できる。したがって、この図により示
唆されるような必然的な50%/50%ではなく、図2おいて示すように「被膜
分割」が発生する。実際の値は、ガラスのそれに対するドラム面(非晶質のセレ
ンまたはシリコンまたは代わりとしてフォトポリマー)の表面エネルギーに依る
だろう。本発明の目的のため、フィルム分割点46は正確に規定され、波の前面
44が非常に不安定な間、個々の材料と1つのギャップのセッティングに対して
変わらないようにするために、ガラスシートの最初の位置からその端部まで右に
移動し、すごく激しくそして乱流するようにできる。
【0039】 好適な実施の形態の重要な特徴はもう明白である。
【0040】 第1: 実際の転写電界は、コロナ帯電が転写点の近くまでガラスを通して移
動するように、実質的な導電率(10-10mho/cmと同じくらい)を持つ代
表的なソーダ石灰ガラスのように非常に大きくすることができる。ドラムとガラ
ス面がお互いに離れて移動し始めるように、非常に高い電界が作り出される。
【0041】 第2: コロナとシャッタの位置を横に動かすことによって、転写「ゾーン」
の正確な位置は、波44と出口フィルム分割点46に対して動かされる。ブラン
ケットフィンチャーによるUSNo.4,849,784号は、入力波の乱流に
ギャップ転写しないことの重要性を教示する。
【0042】 第3: 転写後、トナー粒子48は、転写コロナから内部転写帯電によって、
ガラス面にしっかりと付着される。これは、このトナーが乾燥される前に、ガラ
ス上の残留希釈剤液体のランダム運動によって、これがよごされることを防止す
る。トナーが金属面に運ばれる場合、代わりとして、それは、金属に「見られる
」その「画像」帯電によってその面に保持される。これは、古典的な静電の理論
である。代表的に、これらの「画像」力は、表面のトナーとそのすぐ近くの転写
帯電との間の強い結合力よりもかなり小さい。
【0043】 本発明の他重要な特徴は、非常に小さい「特徴」(すなわち画像要素の寸法)
を有する、および、次の層(または印刷ステップ)上の特徴に正確に重ねるため
に1つの層(または印刷ステップ)上で非常に高いレベルの「オーバーレイ」精
度(すなわち特徴の登録)を有する1メートル×1メートルまたはそれ以上の非
常に大きい基板を印刷する能力である。
【0044】 図3aに示される静電印刷プレートは、電気的に接地された基板54に結合さ
れるフォトポリマー層52である。フォトポリマー層54は加熱され、接地され
た基板、代表的には、アルミニウム処理されたポリエステル被膜(PET)に圧
力をかけて貼り合わせる。そのとき、それは露光した領域をクロスリンクするた
めに、光化学線の放射(350ナノメートルから440ナノメートルの波長)す
るコンタクト写真工具を介して露光される。図3bでは、プレートはコロナユニ
ット56によって帯電される。クロスリンクする領域は、有意な期間電荷を蓄え
るので、標準フォトポリマーより抵抗率が非常に高い。適切な遅れの後、標準的
フォトポリマーの放電を許すために、我々は図3cのような印刷プレート上の潜
像を持つ。図3dでは、「反転」現像は、液体トナー58(すなわちプレート(
標準フォトポリマーと称し、クロスリンクしない)の放電された領域の開発)で
行われる。工程は、以前に言及されたように、帯電された領域は現像されるか逆
にされている、「標準的な」画像のものでありえることである。
【0045】 静電印刷プレートは、液状の溶剤で覆われている被膜であり、それは、乾燥す
ることができ、穏やかな焼きによって部分的に焼入れされることができる。コー
ティング方法は、ローラー塗り、吹付け塗り、スピンコーティング、浸漬コーテ
ィングまたはメニスカスコーティングを含む。有効な液体フォトポリマーは、通
常否定的に動作するものであり、それらはクロスリンクされ、および、それが炭
化水素において不溶解性であり、または少なくともそれらによっては著しく膨張
しない。市販の液体材料の代表的な実施例は、ヘキストAZ‐5200IR、お
よび、マックダーミッドHDI‐1、2、または3、または、マックダーミッド
MT‐1400である。乾燥被膜フォトポリマーは、プレキャストフィルムであ
り、適切な基板に貼るために加熱し、加圧することができる。それらは、次の材
料を含む。
【0046】 ダイナケム(登録商標) AX1.0または1.5 UF0.5または1.0 5032,5038,5050 マックダーミッド(登録商標) SF‐206 CF‐1.3 デュポンリストン(登録商標) 9512 4615 液体レジストは、コーティング技術の使用により、ミクロンのフラクションか
ら約15μから20μ厚さの範囲にまでおよぶことができる。それらは、代表的
に15μまでのレンジにある。乾燥被膜レジストは、13μから50μの範囲よ
りも厚い。ここでの最も大きな関心は、25μから38μの厚さである。フラッ
トパネル製造における1つの要求は、10μから5μの範囲における、より小さ
い特徴を作ることである。これは、5μから10μの範囲では問題のすくない、
30μから50μの範囲におけるレジストにいくらかの問題点を提示する。
【0047】 本発明の重要な特徴は、フォトレジストの部分的な露光である。
【0048】 図4aから図4cに示されるように、データは、フォトポリマー52がその面
で始まる層の厚さを常に増加させるように露光されることを示している。化学線
の放射60の長い露光によってますますフォトポリマーの層の深さが増す。した
がって、5μの特徴を作りたいのに38μ厚のフォトポリマーを使用しているの
であれば、図4bに示すように、その厚さの4分の1だけを露光する。そして、
より小さい電気抵抗の背景領域の「海」に、大きな電気抵抗の画像を持つ。我々
が露光されていない背景領域(確かに、次に論議されるように、それらの提供は
、工程の成功に重大な要素である)を決して除去しないという理由から、部分的
に露光するものは(または画像の下の露光されていない層)問題を提示しない。
露光レベルを増加させ、広い固体領域における帯電電圧を測定するということを
連続で行うことによって、「部分的な露光」状態のための露光の適当なレベルを
決定する。
【0049】 本発明の2番目の重要な特徴は、露光された、および、露光されていない領域
上の、両方の等しいまたはお互い50%以内(すなわち、露光されていないV=
露光した0.5V)の初期帯電電圧を保つために必要である。これは、工程の成
功のためには微妙であるが重要だからである。図5aは、画像要素66(露光し
たV=f(t))と背景領域68(露光されていないV=f(t))の理想的な
帯電減衰曲線を示す。短い期間の終了後、電圧と画像要素が非常に小さくなる間
、背景領域には電圧がない。これは、理想的で、理論的に成し遂げられるとして
も、実際には、プレートの露光されていない領域における初期帯電電圧は、露光
されたものが70として、露光されていないものが72として、図5bで示され
る露光された領域に対して50%またはそれ以上の値である。これは、「アイラ
ンド効果」と称される現象のためである。基本的に、むきだしの銅の「海」上の
PETセッティングに似た良好な絶縁体の小さな場所は、「島」からそれを囲む
「海」がゼロまたは接地されたポテンシャルであるため、いかなる有意な値にも
帯電させることができない。これらの「フィールドライン」は、画像要素から離
れて電気的帯電を直接入力し、そして、それらは背景領域に達する。露光されて
いない状態においていくらかのフォトポリマーは、「あまりにも」導電性がある
ことがわかり、コロナ帯電の下ではいかなる有意な値にまでも帯電しないだろう
。単純条件により撮像される時に上記のプレートには大きい画像特徴が現像され
るが、小さな画像詳細または微細構造が失わせられる。
【0050】 背景領域における初期電圧が十分であるように、それを適切な抵抗率にするた
めに以前に露光された、露光されていない広いプレートをそれらに与えるならば
、上記のフォトポリマーを使用することができる。そのとき、以前に露光された
プレートは、上記の以前に露光されたレベルで適当な画像を作り出すためにフォ
トツールで撮像される。これは、何年にも亘って銀ハロゲン化物で行われ、プレ
ートの「予備噴霧」と称される。静電印刷プレートの予備露光は、USNo.4
,968,570号におけるブジェースのような従来技術の文献で論議される。
【0051】 他のフォトポリマーは、露光されていない領域においてちょうど適当な固有抵
抗のレベルを有し、予備露光または「予備噴霧」を必要としない。いくらかの材
料は大気から湿気を容易にピックアップする。そして、それらの固有のまたは露
光されていない固有抵抗は、貯蔵履歴、および、梱包に依る。一般に、これらの
作用はユーザーによって知られても問題とならない。そして、適当な最新の梱包
と慎重な貯蔵は、良好に規定されたフォトポリマープレートを生じさせることが
できる。フォトポリマーの各ロットのベンチマークテストは、必要ならば、適切
な露光と「予備噴霧」露光を規定するための容易なデータを生じるであろう。
【0052】 最適化された静電印刷工程の第3の態様は、帯電コロナとして用いるコロナユ
ニットの設計と「タイプ」である。発明に示される機械設計は以下を含む。帯電
または感光性を与えるコロナのちょうど前に位置されるAC除去放電コロナ。A
Cコロナを設計するために注意深く配慮することによって、最後の印刷サイクル
の後、プレートの全ての領域を「リセット」しまたは放電するだろう。直ちに、
プレートは帯電される準備ができる。理想的には、コロナ帯電は、同じ電圧でプ
レートの全ての領域、画像の大きい固体の領域、背景(露光されていない領域)
の大きい領域、優れた画像構造部分を帯電する。
【0053】 複写機とプリンタにおけるコロナユニットを作るために使用される基本的な4
つの異なる構造がある。 1.金属の囲い板内のよく知られている裸線 2.それとプレートまたはドラム(スコロトロンのためのゼロックスの登録商標
)との間で電気的にバイアスされた金属のスクリーンまたはグリッドを有するユ
ニット「a」 3.ガラスは、直流バイアスされた「U」形状の囲い板内でAC信号で動かされ
るワイヤーをおおう(ディコロトロン)。 4.コロナ電子放出点のエッチングされた金属「のこぎり歯」構造 上記の方法は、この状態で最適であることを示すであろうコロナ電流密度に対
する異なる電圧を持つ。静電印刷プレートは、コロナ設計に対する新しい問題を
提起する。プレートは、高い抵抗率の帯電保持層と低い低効率の背景領域という
、2つの異なる電気的抵抗率の領域を有する。帯電と現像との間の工程時間内で
帯電電圧が無視して良い値(代表的に初期電圧の10%)まで減衰する点の背景
領域の固有抵抗を上げるために、どのようにしてプレートが予備噴霧されるかは
、すでに論議された。これが成し遂げられると、露光されていないまたは背景領
域の初期帯電電圧は、帯電された領域の初期電圧の一部は、帯電コロナのタイプ
とその詳細な設計の選択によって最大にすることができる。これを達成する手順
はつぎに記載される。
【0054】 使用する種々のコロナ装置は図6に示される。一番上の図は、1950年代後
期のコロナユニット74または接地された金属の囲い内で50μから75μの直
径の一般的には金メッキをされたタングステン裸線の最も古い設計を示す。いく
つかの設計においては、前部の開口は、帯電させられる面が一定の値を超えない
という点で、自己消失機能として役立つために制限される。これは、むしろドラ
ム電圧にとって重要である。過大であれば、そのとき使用されるドラムの光導電
面が破壊し、永久の損傷となる。
【0055】 「困った」設計の旧バージョンは、下の図6dのスコロトロンであった。ここ
で、コロナワイヤの前の金属グリッド76の構造は、多分10%から25%より
上の望ましい表面電圧にバイアスされる(代表的には、60μの非晶質のセレン
層では+800)。
【0056】 グリッド構造をバイアスする1000ボルト電源の値段と、コロトロンに体す
るスコロトロンのアセンブリの値段は、図6aの「困った」コロトロンの設計の
ためである。
【0057】 単純なコロナユニットを有する1つの問題は、ネガモードにおいてコロナ放電
が位置的な変動は無いが前後にランダムに移動するということである。これに対
してあるものの「固定」は、コロナワイヤに、一般的にはDCの10%から20
%のリップル値の直流電圧を過印加することである。これは、AC周波数(通常
50または60Hz)でワイヤーを引き下げるネガコロナ帯電の非常に強烈な結
節点を生じる。この単純な低コストの解決策が低速複写機またはプリンタには適
切であったが、より高速度のユニットが設計されるようになると、図6cに示す
、新しいコロナ構造のディコロトロン18が発明された。これは、交流電圧によ
って駆動されるガラスコーティングされたワイヤーを使用した。シュラウド(ま
たはシールド)は、コロナユニットによって、正または陰電荷が抜き取られたか
どうかを示す直流電圧でバイアスされた。この設計は、ランダムな微粉またはト
ナー粒子で容易に「汚され」ないガラスコートされた大径ワイヤーという利点を
持っている。シールドのためのバイアス電源もまた低コスト設計であった。この
設計の1つの不適切な面は、ディコロトロンコロナユニットが多量のオゾンレベ
ルを作り出したということであった。このトレースガスは、オフィス環境に容認
できなくなっている。
【0058】 その状態は、高電圧で動かされる「ピンコロトロン」80またはこぎり歯エッ
ジ82の設計をもたらした。適切に作られた「のこぎり歯」とともに、コロナユ
ニットは非常に一様なコロナ放電、特にネガ放電を作り出した。このコロナユニ
ットは、最近のゼロックス(登録商標)有機物の光受容体またはその機械におい
ておおいに成功している。コロナユニットの重要な動作特性は、プレートが帯電
された電圧に対して帯電させるためのプレートへの電流である。図7と図8はこ
れらの曲線を示す。ワイヤーとピンコロトロンは、図7aと同じV‐i曲線を持
つが、図7bのAC曲線はDC曲線とはまったく異なることに注意する。
【0059】 本発明は、印刷サイクルの終わりに印刷プレートを放電するために交流中和コ
ロナユニットを使用する。裸線またはピンコロナのどちらでもこのジョブに適切
である。帯電コロナは中和コロナのちょうど後に位置される。ここでは、最も、
印刷プレートの露光した、および、露光されていない領域を同じ電圧に帯電する
V‐i曲線は、求められる。
【0060】 コロナユニットの理想的な電圧電流特性は、コロナ電流密度(マイクロアンペ
ア/cm2)が印刷プレート電圧に依存しない、図7および図8における平らな
直線である。そして、プレートが急速に帯電される場合、露光された、および露
光されていないプレートの両方の領域は、同一の値まで帯電される。適切な遅れ
の後、露光されていない領域は、優秀な静電の「コントラスト」(画像と背景の
間の相違点)を生じる無視できる値まで減衰する。したがって、本発明のための
最良のコロトロン設計は、V‐i曲線が図7aに示されるDC裸線またはピンコ
ロトロンである。そのV‐i曲線は4つのタイプのコロナユニットの中で「最も
平らな」ものであって、非露光と露光との初期帯電電圧に高い比率をもたらすで
あろう。
【0061】 転写プロセスの詳細 本発明の重要部分は、レーザープリンタ産業におけるフィルムや用紙への典型
的には転写プロセスの詳細部に関する。液状または乾式のトナーは、典型的には
、75〜100μmの紙または高分子フィルムなど比較的薄いウェブ(Web)
に転写され、すべての場合において、ウェブは像面と仮想的に接触する。
【0062】 本発明において、トナー像は、液体が充填された50〜150μmのメカニカ
ルギャップにより像から間隔を置いて配置された0.5から3.0mm(500
から3000μm)の厚さの比較的厚いガラス層に転写される。液体(トナーと
希釈剤)が充填したギャップに対するガラスの相対的な導電率、静電容量、印加
電圧、およびその印加時間などが重要な要素となる。
【0063】 図9は、転写プロセスを機械的に図式化して示すとともに、転写プロセスの際
の3つの要素(ガラス、ギャップ、および印刷プレート)の電圧の分圧を計算す
ることを可能とする等価電気回路を示す。
【0064】 A.ギャップの液体の導電率に対するガラスの電気導電率 最も重要な問題は、ガラスに対するギャップ内の液体の導電率であり、これが
ガラスとギャップとの間の分圧を決定する。もし仮に、電圧の大部分がガラスに
かかり、ほとんど電圧がギャップにかからないような場合には、トナーのすべて
が、転写されることになる。これは、いくつかの例によって、うまく説明される
【0065】 印刷プレート400は、電気的に接地されている10〜50μm厚の感光性ポ
リマー402から構成されている。受像するガラスプレート404は、典型的に
は0.5〜3.0mmの厚さであり、転写電圧408に接続された電界電極40
6がその背部に置かれている。ガラスプレートは、メカニカルギャップ430に
より印刷プレートから分離されている。この構造412の等価電気回路は、右側
に示されている。
【0066】 A−1.重要なガラスは、スイス製のエレクトロビーレ(Electroviere)EL
C−7401である。
【0067】 帯電される場合、電圧の減衰が測定され、それは、2×10+12ohm・cm
の抵抗率について計算される1秒間あたりの減衰時定数を示す。トナー溶液(ba
th)の導電率の典型的な範囲は、10〜100ピコmho/cm(10+11〜1
+10ohm・cm 抵抗率)である。そこには、開示されるべき1つの事項が
存在する。トナーの導電率の測定が、電子、イオン、および帯電したトナー粒子
の前後両方向の流れを測定する18ヘルツのテストであるのに対し、ガラスへの
帯電テストは、直流(DC)試験であって、ガラスを通過する電荷の流れを測定
するものである。
【0068】 ガラス404/ギャップ430の構造体に対して電磁気学理論を適用すると、
最初にステップ関数で与えられる電圧が印加される際には、ガラス、ギャップ、
およびプレートの要素間の静電容量で分圧する。プレート400の画像領域は高
抵抗であるので、その領域は、短時間のうちに無視可能となる。ガラスは、前記
ギャップよりも、典型的には10倍〜100倍程度も厚さが薄く、その誘電係数
は、ギャップ内の液体が2.1であるのに対して、5である。このため、ガラス
には、ギャップよりも大きな分圧がかかる。仮に、ギャップの液体の導電率がガ
ラスよりも高い場合であれば、処理時間を悪化させ、転写が失敗することになる
【0069】 時間とともに、ガラスおよびギャップ間の抵抗で分圧する。ギャップの液体の
導電率がガラスの導電率よりも高い場合、ほぼすべての電圧がガラスにかかり、
ギャップには殆ど電圧がかからない。トナーが一旦転写された場合、印刷プレー
ト上の像の電荷によって逆に転写される。これは、実際に観測される。
【0070】 A−2.ギャップに充填される希釈剤の導電率 典型的には印刷プレートに作像される場合、過剰なトナー液体は、ランダムな
背景部の粒子を含む液体を除去する逆回転ローラーによって高効率に除去され、
この結果、殆どプレートは乾燥する。プレートおよびガラスは、互いに近接して
置かれ、それらの間のギャップは、液体により充填される。ギャップが透明イソ
パラフィン(Isopar)(0.15ピコmho/cm以下の導電率)で充填される
場合には、トナーの帯電量は、電荷制御剤である透明イソパラフィンの不足によ
って、減少される。イソパラフィン(Isopar)に電荷制御剤を加えた20ピコm
ho/cmの導電率の液体でギャップが充填される場合には、ガラスとギャップ
との間で分圧される。さらに、ギャップの液体の導電率と、トナー粒子の電荷を
維持しようとする要求とは、相反するものである。ギャップ内には導電性のイソ
パラフィン(Isopar)が要望されるが、ガラスが電気的に高抵抗である場合には
、その使用が許されない場合もある。
【0071】 図10Aおよび10Bにおける印刷プレート430と432は、互いに画像が
反転している。430は、画像領域にクロスリンクされ、トナー434によって
現像される。432は、画像領域でない部分にクロスリンクされ、トナー434
によって現像される。双方のプレートは、電荷433によって感光性が得られる
。電界プレート436は、電圧438および440によって夫々駆動される。受
像するガラス442は、転写像を受けとる。メカニカルギャップ444は、(図
示していない)転写液体によって満たされる。高抵抗領域446は、プレートの
領域とクロスリンクされている。誘導された電荷448は、転写電圧が加えられ
てプレートと関連づけられていない領域が制限された場合に、生じる。
【0072】 B.印刷プレートとガラスのマウント技術 プレート上のトナー像の忠実性を保持するために、転写電界は、プレートの全
面で垂直であり、そのエッジにおいても歪みがないものでなければならない。ま
た、10+12〜10+16ohm・cmオーダーの抵抗率のガラスに転写しようとす
るときには、このプレートのマウント部およびホールド部は、これらの抵抗率に
対応するものでなければならない。すなわち、これらの取付具は、抵抗が比較的
高い材質でなければならない。最も導電率の高いガラス(最も低い抵抗 10+1 2 ohm・cm)であっても、フェノール樹脂またはアセタール樹脂(デュポン
社のデルリン)を充填したコットンなどの幾つかの典型的なエンジニアリング材
料は、この作業に適切ではない。たとえば、コーニング社の7059または17
37ガラスは、典型的には、ラップトップ型コンピュータの液晶ディスプレイパ
ネル用に使用されるものである。これらは、10+16ohm・cmオーダーの抵
抗率を有する。フェノール樹脂材料を含むコットンは、適切ではない。10+18
ohm・cmオーダーの抵抗率を有するテフロン(登録商標)タイプの材料が必
要とされる。
【0073】 前記溶液(bath)の導電率も、印刷プレートのエッジで問題を生じさせる。プ
レートの基板は電気的に接地されているため、導電性を有するギャップ充填液体
が電気的に接地されていない場合には、ガラス/プレートのアセンブリのエッジ
の近傍の電界を歪めてしまう可能性がある。
【0074】 C.像転写の際の印刷プレートに誘導される電荷 固定された抵抗率を有する静電印刷プレートの使用についての重要な特徴とし
て、プレートが正現像方式に使用される場合、その転写時におけるトナー粒子を
「フォーカス」し、制御するために役に立つ現象がある。この場合、そのプレー
トの帯電している領域においてトナー現像がされ、プレートの電荷が除去された
領域がトナー粒子により現像される反転現像方式とは異なる。前者は、典型的な
オフィス複写機に使用されており、後者は、レーザーまたはLEDプリンタに使
用される。
【0075】 図10aおよびbを参照する。図10aは、正現像方式を示している。感光性
を得る正の電荷は、負極性のトナー粒子によって現像され、正の電界によって転
写される。図10bは、さらに感光性を得る正の電荷、負の電界によって転写さ
れる正極性のトナー粒子による反転を示している。印刷プレートの電荷が残存す
る領域に言及すると、それらは、感光性を得る電荷を残存させるために高抵抗で
あることが必要である。プレートの他の領域(プレートの露光ステップにクロス
リンクされていない領域)は、抵抗率が、より低くなっている。
【0076】 転写ステップの間、転写電界は、プレートの低抵抗領域に電気的な電荷を誘導
し、有意な結果をもたらす。図10aのような「正方式」のプレートにおける帯
電の形態に言及する。背景部に誘導された電荷が負極性である一方、感光性を得
る電荷は、正極性の電荷である。これらの背景部の負極性の電荷は、像を造る電
界の強さを高め、転写ステップの間、トナー粒子の進行方向を制御することに役
立つ。「反転方式」のプレート(図10b)では、プレートの低抵抗領域(クロ
スリンクされていない領域)に誘導される電荷は、像を造る電界と同極性であり
、当該電界を弱める傾向にある。仮に、誘導された電荷密度が、感光された電荷
の密度と等しくなってしまえば、もはや像を造る電界は存在せず、トナー粒子は
、転写ステップの間、水平方向に自由に移動できるようになってしまう。このこ
とは、転写されたトナー像の有意な「デフォーカス」を招く。この理由のために
、高解像度の静電印刷プレートを使用する場合には、正現像方式が、より好まし
い。
【0077】 要約すれば、ガラスプレート上に機能性材料を印刷するための静電印刷プロセ
スは、プロセスの工程が少ない簡便なものとなる。それは、現在の技術を超えて
、いくつかの利点を有する。
【0078】 1.1m/秒の高速で進行する簡便、直接的なプロセスである。
【0079】 2.導体、絶縁体、蛍光体、触媒などの広範囲にわたる機能性材料を、高い位
置精度(シリコンチップ産業における「オーバーレイ」精度)を保ちつつ高い鮮
明度および分解能で付着できる。
【0080】 3.接触することなくガラス表面に印刷することができ、以下の利点がある。
【0081】 a.機械的な公差は、生産設備の設計において、緩められる。
【0082】 b.前に印刷をした材料の影響を受けない。
【0083】 c.起伏のある面にも印刷できる。実際には、本発明は、100μmの深さの
トレンチの底部および壁部に導電線を印刷できる。
【0084】 d.本発明は、トレンチの底部および壁部を蛍光体または他の限定されない材
料でコートすることができる。
【0085】 4.ガラスにフォトリソグラフィーのパターニングがない。
【0086】 5.ステップから次のステップへのガラスの機械的なハンドリングがない。印
刷装置内に清浄なガラスのシートを装填し、シンターリングのための準備が整っ
たプレートを取り出す。
【0087】 6.プロセスは、熱のガラスによる大きな幾何学状態の変化がおきるように転
移するためのシンターリングに至るまでは、室温プロセスである。カラーフィル
タの印刷において、室温において四色を印刷でき、その後、一度に焼結される。
【0088】 7.高価な機能性材料が無駄にならない。
【0089】 本発明の第1の実施形態 図11は、本実施形態を示す。静電印刷プレート102を保持するチャック1
00は、駆動ベルト106によって直状軸受104上で移送されるが、この駆動
ベルト106は、水平方向に対してほぼ45度に傾斜している。印刷サイクルの
開始時のチャック100は、頂部近傍のプーリ108からスタートし、一定のス
ピードで移動しつつ、コロナユニット110を通過し、ここで、一定の静電荷で
印刷プレート102を帯電させる。短時間が経過した後、このプレートが有して
いる複数の低い抵抗率領域は、無視しうる帯電レベルまで放電し、このプレート
の複数の高い抵抗率領域は、元の帯電レベルの近くまで帯電を維持する。
【0090】 この静電潜像が、現像ロール112とプレート102との間の空隙に充填され
ている液体トナーによって現像される。バルブ114は、調整された量の液体ト
ナー116をこの空隙に充填する。現像ロール112は、画像の複数の背景領域
に不必要なトナー粒子の蓄積を制御する電気バイアス電圧118を有している。
現像ロールの間を通過した後、プレート102は、逆回転ロール120によって
過剰な液体が取り除かれる。この後、液体トナーは、コロナ122の「下降」に
よって固められる。画像は、最終的に現像され、受体に転写するための準備をす
る。
【0091】 受体130は、ベルト136およびプーリ138によって駆動される直状駆動
部134上に載せられたチャック132上に載置される。受体130は、バルブ
140の右側を通過するように移動し、バルブは、透明なイソパル希釈剤(Isop
ar diluent)の薄膜層でプレートを湿潤する。そして、搬送位置142まで移動
し、停止する。印刷プレート102を保持するチャック100は、受体に関する
表面位置を反時計回りに略135°回転する。図示しない間隔手段は、典型的に
は50μから150μのオーダーである正確に管理されたメカニカルギャップに
よって、受体130からのプレート102を正確に位置付ける。プレート102
上のトナー画像を受体130に転写する転写電界を作るために、ある電圧がチャ
ック132に加えられる。
【0092】 印刷プレート102を有するチャック100は、図示されていない手段によっ
て垂直方向に持ち上げられ、または単に、元の位置に対し略135度時計回りに
回転される。受体130は、そのチャック132から取り外される前に乾燥され
る。プレート102は、次の印刷ステップを繰り返すために、45度の傾斜で持
ち上げられて、図示していない適切な手段によって清浄される。
【0093】 本発明は、好適な実施形態の回転プロセスを超える効果を有していることを明
示しており、それは、すなわちアスサイクロナス(ascychronous)
、つまり、前記プロセスでの各工程間に、可変なインターバル時間を差込むこと
ができる、そして、流体力学的な事象および力が弱められたとき、平面対平面(
flat to flat)の転写が生じる。さらに、1m×1.2mのオーダーの平面受体
が底部にあるため、プレート102と受体102との間のギャップを、注入され
た希釈材で満たすことができる。最後に、1つの平板(印刷プレート)の受シー
トに対する「重ね合わせ」(overlay)精度が、回転印刷ドラムに対し正確な「
位相調整」(phased)が必要となる移動フラットシートの動的な状態での、平面
対平面(flat to flat)で非常によくなる。非常に均一な直線動と回転駆動を達
成することは、取るに足らない問題ではなく、「進行中に」(on the fly)これ
らを個々のバリエーションのレベルに位相調整すること(phasing)が主なタス
クであり、これらの全てをここで適用するわけではない。
【0094】 第2の実施形態 図12は、ACプラズマカラーディスプレイパネルの陰極板200の断面を示
している。この陰極板は、複数の黒いガラススペーサリブ202を有するガラス
背面電極200から構成され、これらリブは、画像セルを相互に光学的および電
気的に絶縁している。これらリブは、一般的な高さが100μ、定格幅が30〜
40μである。複数の「ウェル」(well)の底には、銅204またはニッケル金
属のアドレス電極ラインがある。蛍光体206が複数の「キャニオン」(canyon
)の壁および底部を覆っているが、この蛍光体は、紫外線をプラズマ放電から可
視光(カラーディスプレイの場合RG&B)まで変換する。「キャニオン」は、
交互に、赤、それから緑、それから青の蛍光体で覆われている。
【0095】 静電印刷技術の1つの利点は、非接触、即ち静電印刷の転写面ギャップを有す
ること、つまり比較的大きいメカニカルギャップを横切って機能材料を運ぶこと
が可能なことである。
【0096】 図13は、印刷ドラムと本発明のガラス面200との間のメカニカルギャップ
220を大きく拡大した図である。このギャップは、l50μの値にセットされ
ている。第1の生産工程では、ガラストナーが、スペーサ/絶縁リブ202を作
るために印刷される。4層のトナー203が示され、他のものの頂部に印刷され
る各1つのトナーの高さは約25μである。生産シーケンスは、次の通りである
【0097】 ステップ1 ガラスリブの第1層の印刷 ステップ2 ガラス粒子を覆う樹脂材料を部分的にセットするために暖かい 空気のブローによるトナーの乾燥。自然冷却を補正し、希釈剤 液の蒸発状態を起こすために必要とされる暖かい空気で一定温 度を維持することが望ましい点に注意のこと。
【0098】 ステップ3 ガラストナーの第2層を再印刷し、乾かす。
【0099】 ステップ4 達成された所望の高さまでの連続したガラストナーの層を再プ リントし、乾かす。
【0100】 ステップ5 トナーに樹脂を群がらせるために高温でガラスパネルを火に当 て、固体リブを作るためにガラス粒子をリフローする。
【0101】 ステップ6 リブ製造工程が、完了する。
【0102】 図13は、リブにより形成されるキャニオンの基部に、金属アドレス電極20
4を印刷する工程を示す。パラジウム触媒トナー224は、ドラム上に描かれ、
かつキャニオンの基部に150μのギャップを横切って転写される。トナーは、
キャニオンの長さにわたるラインに、非常に薄い層のパラジウムの種(palladiu
m seeds)を残すように乾燥される。前記プレートは、本発明の印刷機から取り
外され、「無電解」めっき浴槽に浸漬される。溶剤から成長した金属が、パラジ
ウムの種の上に生じ、その後、先にメッキをされた金属上に生じる。無電解工程
は、ある点まで進められるが、1分につき1μの金属までめっきをすることがで
きる。金属226(通常ニッケル)が約25μの成長した後、陰電極が完成する
【0103】 図13は、キャニオンに蛍光体トナー230の堆積状態を示す。蛍光体トナー
230は、プレートに撮像され、150μギャップを横切って転写される。一般
に、転写されたトナーは直状に移動するが、コインに似た浮き上り画像を覆うこ
とができる。トナー画像は、電極が位置される基部と同様にキャニオンの壁を覆
うために寸法決めされる。ある蛍光体の色は、一度に撮像され、それにより印刷
プレート上のあらゆる第三のキャニオンの画像を持つことになる点に注意すべき
である。第1蛍光体の色230が撮像された後、トナーは、セットのために暖か
い空気で乾燥され、それから、第2、第3の色が撮像される。同じ印刷プレート
が、3色全てに対し使用でき、必要とされる全てが印刷ドラムに関するガラスの
機械的に割出しとなる。
【0104】 プラズマディスプレイ陰極めっきは、完了する。ガラスリブは、ガラス粒子を
リフローする火に当てる工程を伴う4又は5の印刷工程で作られる。それから、
電極は、無電界めっき工程を伴う触媒トナーで印刷される。最後に、3色の蛍光
体が、ガラスリブにより形成されたキャニオンに印刷される。
【0105】 第3の実施の形態 導体を生成するための代替方法は、含金属トナー自体を印刷し、金属粒子をコ
ーティングする樹脂を焼ききり、そして、その金属をなめらかな導体パターンに
リフロー(reflow)することである。好適な実施の形態の本発明を使用すること
によって、ガラスの上へアルミニウムトナーを印刷することができる。トナーは
、それから安全なハンドリングのために乾かされ、仮定着される。直ちに、金属
の高速熱処理が遂行され、トナーおよびガラスの温度がガラスの軟化点(ソーダ
石灰ガラスではおよそ500℃)より低く50〜100℃上昇される。この効果
により金属の粒子をコーティングする樹脂を焼ききる。そして、直ちに強烈なU
V光源を用いて、ガラスがほとんどUVエネルギを吸収しない間にアルミニウム
はその融点に熱せられる。659℃で溶けるアルミニウムは、ソーダ石灰ガラス
について使用される材料の好適な種類である。この記録は、空気中ではなく、ア
ルミニウム溶接作業において使用されるような「還元性」雰囲気中において行わ
れた。
【0106】 第4の実施の形態 本実施の形態では、図14aのガラス300は、最初に、電気的に導電性のあ
る薄い、透明層301でコーティングされる。この非常に薄い層は、図示されな
い。インジウムスズ酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)は、自身が吸収する約
5〜10%を除いた光を導電する可能性があり、インジウムスズ酸化物の加工は
、平方フィートにつき5ドルのオーダーであり、高価である。2μ厚の層に対す
る一平方につき50〜100オームのITO導電率は、この静電加工に必要とさ
れるよりも高い。一平方につき10+5オームの電気抵抗を有する導電ポリマーは
、この静電加工に適切であり、それらのすべては図14aに示すように静電の接
地面302を定められることを必要とされる。
【0107】 この場合、コーティングされたガラス300は、それから最終の加熱によって
リフローされたRGBカラーモザイク304とともに撮像(imaged)される。プ
レートは、まだ作り出されていない黒い中間マトリックスを除いてもう完成され
ている。透明導電層は、図14aに示すようにエッジコンタクト306によって
電気的に接地される。もう、全プレートでは、図14aに示す適切なコロナ発生
装置308によってコロナが帯電させられる。導電性の下位の層は、カラーモザ
イクが帯電310を保つかなりの時間、換言すれば、モザイクに使用される樹脂
上に依存する何千秒と同程度の時間、直ちに放電する。そのとき、部分的に仕上
げられたカラーフィルタープレートは、図14bに示すように、それ自身が静電
印刷プレートである。それは、実質的には全てのデスクトップレーザプリンタに
おいて行われる反転方式(すなわち、画像の帯電〔または、非帯電〕領域の現像
)において、現像されることができる。
【0108】 示される実例では、モザイクは、陽電気で帯電させられるので、陽電荷312
を有するトナーは、図14cに示す非帯電領域を現像させる。この黒いトナーは
、モザイク間に中間マトリックスを生成する。トナーが乾かされたあと、必要な
らそれが加熱によってリフローされるが、リフローすることは、溶解されないト
ナーを適当に保持する微粒子層にトナーを残す良い理由となる。
【0109】 この実施の形態の主な効果のうちの1つは、黒い中間マトリックスの最終の印
刷操作が「自己回復作用」の自己訂正であるということである。モザイクに欠損
があるいかなる画像も、黒いトナーについては自動的に印刷された。迷光が通過
する隙間をマトリクスおよびモザイク間に残さないようにミクロン許容範囲で整
列させられなくてはならない黒い中間マトリクスのために、高精細度の印刷プレ
ートは必要とされない。この自己修正特徴は、この実施形態の最も大きな効果の
うちの1つである。
【0110】 本実施例における他の「自己印刷」実施例は、図15dに示される。このガラ
スプレート#330は、電界放出ディスプレイ(FED)の表面板の中で代表的
である。ガラスは、最初に、光学的対比を高めるための黒いクロム酸化物#33
2、および蛍光体にぶつかる電子を接地するために導電する金属のクロム層#3
34にコーティングされる。全てが互いに接続されたクロム指形小片の間の、ガ
ラス面上のむきだしの隙間において蛍光体をコーティングすることが望まれてい
る。蛍光体トナーに「自己印刷」するために、ガラスパネルは、電気的に接地し
たプレート#336上に、クロム側を上げて配置される。ワイヤーまたは金属の
プローブ#338を使用することによって、電気的故障が起こる前の可能な限り
高い高圧電源にそれを接続することによって、クロム層は、電極として動作させ
られる。液体トナーは、プレート上に注がれ、そして、フリンジ電界によって、
むきだしのガラス領域上にトナー#340が「現像」される。トナー粒子が陽電
荷を持つ場合、正の電圧がクロム層に接続していなければならず、逆に、トナー
粒子が陰電荷をもつ場合、負の電圧が接地されている必要がある。上述のとおり
、クロム層における開いた領域の欠損は、「自己回復作用」方法においてそれら
の上に付着されるトナーを有する。
【0111】 好適な実施の形態の実施例1 静電印刷プレートは、タスチンカルフォルニアのダイナケム社の製品、積層ダ
イナケム5038によって作られた。その製品は、0.003インチ厚のフォト
ポリマー乾燥被膜レジスト材料であり、イリノイ、デスプレインズのローレンス
とフレデリックから陽極処理がされた黒いアルミホイル(部品番号は、1145
‐003‐1419‐SB)である。積層は、ウエスタンマグナム製の業界標準
の乾燥被膜ラミネート装置に行われた。ラミネーション工程から冷却した後に、
プレートはネガ写真工具によって、公称露光レベル100ミリジュール/cm2
に露光された。
【0112】 プレートは、コロナ放電ユニットによって、公称画像電圧800Vに帯電され
た。2秒後に、それ超えるトナーを注入することによってそれはガラス粒子液体
トナーで現像された。透明な希釈剤(代表的にエクソン社のイソパG、R)は、
背景粒子を洗い流すために使用された。125μ厚のスペーサは、プレートエッ
ジに配置され、希釈剤で濡らされるガラスプレートは、スペーサの上に配置され
た。配慮は、印刷プレートとガラスプレートとの間の隙間に気泡が閉じ込められ
ないことを保証するためにとられた。ネガコロナ帯電でガラスプレートの頂部を
帯電するために同じコロナユニットが使用された。ガラスプレートは持ち上げら
れ、優秀なガラストナー画像はガラスプレートの底面に見いだされた。ガラスは
、0.090インチ厚の標準ウィンドウガラス(ソーダ石灰フロートガラス)で
あった。
【0113】 好適な実施の形態の実施例2 実施例1のガラストナーは、US#3,900,412号のコーセルによって
教示される「オルガノゾル」工程によって準備された。オルガノゾル樹脂は、コ
ーセルのつぎの方法でイソパH希釈剤に重合される。樹脂は、‐1℃のTgを持
ち、コア-シェル比は4である。それは、学名JB8‐l(アベカ社、ウッドベ
リー、Mn)と称された。トナーの中身は、次の通りだった。
【0114】 75gmガラス微粉、フェロー社、クリーブランド、オハイオ、 #EG‐20 30‐VEG 25gm樹脂、JB8‐1 2gm ZrHexCem、OMG 米国、クリーブランド、オハイオ、
Prod.cd.949 300gmsのイソパL(登録商標)、エクソン社 ディスパーマットF105(登録商標)において、ドイツのバイクグラダナー
社製の垂直のビードミルで一時間処理された。加工は中速で行われた。結果とし
て得られたトナーは、以下の特徴を持つ。
【0115】 粒径を意味する 1.27mμ トナー導電率 9.9ピコmho/cm 粒子移動度 3.06 × 10-162/V・S Z(またはゼータ)電位 14.7mv ガラス粒子は、5.2の真マス密度を持ち、イソパL(登録商標)は0.8を
持つ。したがって、トナーは実質的に15〜30分に沈降される。それは、手で
トナー容器を適度に振動させることによって、うまくまとめることができる。
【0116】 好適な実施の形態の実施例3 実施例#1は実施例#2のトナーについて繰り返された。しかし、トナーはC
rでコーティングされたガラスで運ばれた。75mm×75mm×1.2mmの
コーニング 7059(登録商標)ガラスは、100nmから150nmの純粋
なクロムでスパッタコーティングされた。結果面は見事な輝きを持った。ガラス
上のCr面はイソパで湿らされ、この湿ったガラスは、現像される印刷プレート
上のPETに配置される。Cr面はラブ電源1600Vに接続された。良好なガ
ラストナー画像は、Crがコーティングされたガラスに運ばれた。PETスペー
サは125μの厚みであった。
【0117】 好適な実施の形態の実施例4 触媒性のトナーは、以下の成分について準備された。
【0118】 2gmのパラディオン微粉、オールドリッチ ケミカル #32666‐6 17gm オルガゾノル樹脂 JB‐8‐1 1gmのZrHe× Chem 100gmのイソパL 混合物は、垂直ビードミル内で2,000のrpmで1.5時間の間分散させ
た。結果として得られるトナーは、これらの測定された特徴を持つ。
【0119】 粒径を意味する 0.333μ 導電率 169ピコmho/cm トナーは、実施例1のプレートを使用して撮像され、ソーダ石灰ガラスプレート
へ運ばれた。これらのプレートはそれから乾かされ、23℃で10分間の非電着
性金属析出の銅槽(代表的に、シプレイ CuPosit(登録商標)328、
シプレイ社、マールボロ マサチューセッツ)に置く。有意な銅金属は、ガラス
面に見ることができた。
【0120】 好適な実施の形態の実施例5 アルミニウム粉トナーは、以下の配合により準備された。
【0121】 75gmのアレックスAl、アルゴニド社 25gmのオルガノゾル樹脂 JB‐8‐1 2gmのZrHe× Chem 350gmのイソパL 混合物は、垂直ビードミル内で1.5時間の間分散させた。結果として得られ
るトナーの仕様は、 粒径を意味する 30μ 移動度 6.95× 10-112/v・s 導電率 40ピコmho/cm ゼータ電位 5,314mv トナーは、実施例1のプレートに撮像され、同様のソーダ石灰ガラスに運ばれ
た。乾燥の後、それはカリフォルニア、ロックリンのインターバックのモデルC
P‐3545 RTPマシンの高速熱処理にかけられた。トナー、および、ガラ
スは、酸化しない大気中で550℃に予熱された。それは、ガラスではなく、ア
ルミニウムトナーを熱した激しい紫外線に露光された。
【0122】 第4の好適な実施形態の実施例1 ソーダ石灰ガラスの厚み1.1mmプレートは、黒いクロム(75mm×10
0mmのソリッドパターンにおいて60μから130μの蛍光体開口を有するク
ロム)の酸化によってパターン化される。プレートは、接地された銅プレート上
にクロム面を上にして配置された。電気接触はクロム面で行われた。そして、電
源は+6,000ボルトを供給した。破壊はされなかった。クロム面は、実施例
#2と同様にトナーを含んでいる蛍光体であふれた。相違点は、50gの蛍光体
、50gのJB8‐lという蛍光体と樹脂の等量であった。不必要な背景は、透
明なイソパGで洗い流された。プレートは、室温で空気乾燥された。良好な蛍光
体トナー画像は、クロム触針の間の空いている空間に認められた。蛍光体トナー
NP‐1053Aは、日亜化学工業株式会社、トカシマケン、日本から入手され
た。
【0123】 第1の好適な実施形態の実施例1 38ミクロン厚のダイナケム5038のフォトポリマーからの印刷プレートは
、1.5%重量濃度および25ピコmho/cmの導電率のインジゴE‐100
0トナーで帯電され、作像される。1mm厚のコーニング7059のガラスは、
25ミクロン厚のスペーサでプレート上のPET被膜上に位置された。ガラスと
プレートの間のギャップは、純粋なイソパGで満たされた。その導電率は、0.
15ピコmho/cm未満である。電極は7059のガラスの上に配置され、印
刷プレートのベースのグランドに対して+10kvで励起した。転写電圧を10
分間保持した。
【0124】 ガラスはスチールに適用された転写電圧で動かされる。そして、トナーハ運ば
れないことに注意する。これは、実際上ガラスを横っておよびギャップを少し横
切るか横切らないで現れるすべての電圧は、トナーを運ばないことを示す。最初
のトナーは、ガラスとギャップの間の電圧の容量性の分割(理論的には10kv
または1200vの約12%)のためにガラスに運ばれるが、ギャップを横切る
電圧が低下すると、トナーはプレートに後退移送される。
【0125】 第1の好適な実施形態の実施例2 第1の好適な実施形態の実施例1のプレートは、撮像されて、および、現像さ
れた。2×10+12オーム・cmの固有抵抗を有するエレクトロビーアガラスE
LC‐7401は、50ミクロン厚のPETスペーサに配置された。ガラスとプ
レートの間のギャップは、12.4のピコmho/cmの導電率のインジゴ撮像
剤を有するイソパGで満たされる。4kvの転写電圧は、3kvまでそれを線形
的に減らす間、エレクトロビーアガラスの上に5秒間与えられた。ガラスは、引
き続き与えられている転写電圧が3kvになると取り外された。
【0126】 非常に良好なエッジ明りょう度を有する優秀な画像がガラス上に見えた。その
画像は、ギャップを満たすためにちょうど透明なイソパG(すなわち非常に低い
導電率)を使用して構築される画像と同様に優れている。帯電すること、トナー
粒子上で、より良い導電性があること、ギャップを満たす液体は、証明している
【0127】 第1の好適な実施形態の実施例3 画像は、そのトナーを使用している第1の好適な実施形態の実施例1のプレー
トに形成された。2.25mm厚のソーダ石灰フロートガラス(すなわち普通の
ウィンドウガラス)は、そのプレートの上の、50ミクロンPETスペーサに配
置された。25ピコmho/cmの導電率のインジゴ撮像剤で処理されたイソパ
G導電率は、ガラスとプレートの間のギャップを満たすために使用された。5k
vの電圧に接続している電極は、プレートの上に配置された。そして、それは5
秒間に3kvまで減らされた。ガラスプレートは持ち上げられ、濃度不足の画像
がガラスに見えた。有意なトナー量は、印刷プレート上で転写されずに残留した
。ギャップ液体の導電率は、低い転写を引き起こす、ギャップを横切る有効な電
圧を低下させる。
【0128】 透明なイソパGの使用が良好である場合、エッジ明りょうさが悪くなるけれど
も、完全な転写が生じる。この適度な電気抵抗のガラス(10+13オーム・cm
のオーダー)を有する、ギャップにおける導電性のイソパが、ギャップを横切る
電圧を低下させ、不完全な転写の結果となっている。
【0129】 概略的には、本発明は以下を含む。非接触モードにおいて、商業上興味ある生
産率で印刷することができる、液体静電トナーとして形成される機能性材料の比
較的簡単な高歩どまり製造工程。この非接触の特徴は、平面でない面上あるいは
リブの面のような一様なリリーフ面においての、あるものの印刷を許す。
【0130】 本発明は、その好適な実施の形態を参照して記載されたが、本発明は、その精
神と目的から逸脱することなく、その装置および方法に多様な改良をすることが
可能であることは認識されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の全体の機械的な概要を図示する。
【図2】 図2は、ドラム、および、ガラスの間のニップの詳細を図示する
【図3】 図3a‐dは、静電印刷プレート、および、作像工程の4つのス
テップを図示する。
【図4】 図4a‐cは、静電印刷プレートの累進的な露光を図示する。図
4dは、その厚さの4分の1を露光したプレートを図示する。
【図5】 図5a‐bは、静電印刷プレートの理想的な、および、代表的な
電荷減衰硬化を図示する。
【図6】 図6a‐dは、複写機、および、静電プリンタに使用される4つ
の代表的なコロナ装置を図示する。
【図7】 図7a‐bは、スムースワイヤ、および、ピン部配列コロナユニ
ットそれぞれのための印刷プレート電流対電圧を図示する。
【図8】 図8a‐bは、ディコロトロン、および、スコロトンそれぞれの
ためのプレート上での印刷プレート電流対電圧を図示する。
【図9】 図9は、プレート/ガラスレイアウトをその等価回路で図示する
【図10】 図10a‐bは、転写ステップの間、印刷プレートに誘導され
る電気的変化を図示する。
【図11】 図11は、「フラット」から「フラット」への印刷装置の機械
的な概要を図示する図示する。
【図12】 図12は、代表的なACプラズマディスプレイパネルの断面を
図示する。
【図13】 図13a‐cは、ACプラズマディスプレイの重要な機能の製
造における、製造ステップの詳細なシーケンスを図示する。
【図14】 図14a‐cは、カラーフィルタパネルの黒い中間マトリック
スの「自己印刷」を図示する。
【図15】 図15dは、真空蛍光体前面パネルの自己印刷を図示する。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年9月25日(2000.9.25)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項9
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/02 101 G03G 15/02 101 2H074 15/06 102 15/06 102 2H078 15/16 102 15/16 102 2H200 15/22 103 15/22 103Z 21/08 21/00 342 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA, BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,GH ,GM,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,US,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 2H035 AA10 AB04 AC04 2H048 BA02 BA64 BB01 BB02 BB14 BB41 2H068 CA11 2H069 CA27 CB00 CB01 2H073 BA02 BA13 BA43 CA32 2H074 AA03 AA41 BB42 EE00 2H078 BB01 BB12 DD03 DD31 DD39 DD41 DD49 DD52 DD62 DD65 FF05 FF60 2H200 FA13 FA19 GA07 GA09 GA22 GA23 GA33 GA43 GA56 GB21 HA12 HA28 HB03 HB26 JA02 JB10 LC05 LC06 MB06

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平らなガラスプレート上の機能性トナーの印刷のための装置
    は、以下を含む。 a.電気的に接地されている導電性基板(54)に固着されたポリマー層(5
    2)を含んでいる静電印刷プレート(10)、 b.コロナ放電によって活性化され、帯電された、および、帯電されていない
    領域を規定する、コロナ放電からのイオンで前記静電印刷プレートを電気的に帯
    電するための第1コロナユニット手段(12) c.前記静電印刷プレートの前記帯電されていない領域上で機能性トナー粒子
    (50)を付着させるため、電気的にバイアスされた液体現像ユニット(16)
    、 d.前記平らなガラスプレート(26)が前記静電印刷プレート(10)に触
    れることなく接近する転写ステーション(48)、 e.前記静電印刷プレートと前記ガラスプレートの間のメカニカルギャップに
    透明なトナー希釈剤(44)を充填する手段(25)、および、 f.前記静電印刷プレート(10)から離れているが、前記ガラスプレート(
    26)の近くに位置され、前記ガラスプレート(26)上の自由電荷を飛ばすコ
    ロナ放電を生成する高圧電源(31)に電気的に接続され、規則正しい方法で、
    流体が充填されたギャップ(42)を横切って前記トナー粒子(48)を転写さ
    せる電界(23)を生成する第2コロナユニット手段(30)。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の装置は、さらに以下を含む。 g.前記印刷プレート(10)から前記ガラスプレート(26)へのトナー移
    動における正確な位置を制御するためのメカニカルシャッタ(32)を含む前記
    転写されたコロナユニット上に位置される機械的調整能力手段、 h.前記印刷プレート(10)から、残留しているトナー粒子を除去するため
    のクリーニングユニット手段(36)、 i.作像後、前記ガラスプレートを乾かすために暖かい空気が供給されるドラ
    イステーション(27)、および、 j.前記自由電荷が、転写後に、前記ガラスプレート(26)の表面に、前記
    ガラスにトナー粒子をしっかりと付着させるように、そのエッジ上で前記ガラス
    プレート(26)をサポートするためのサポート手段(28)。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の装置は、さらに以下を含む。 k.画像要素が露光されてなく、およびクロスリンクされていない限り、前記
    印刷プレート(10)の画像が形成されていない領域にクロスリンクさせるよう
    に、化学線を放散する前記静電印刷プレートを露光するためのポジフォトツール
    手段。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の装置における、前記印刷プレート(10)
    の前記放電領域は、前記トナー粒子を現像する。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の装置における、前記コロナイオンの極性は
    、液体トナー(50)のトナー粒子のそれと同一である。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の装置における、前記現像ユニット(16)
    は、前記印刷プレート(11)の帯電電圧にほぼ等しい値に電気的にバイアスさ
    れた電極(18,22)を含む。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載の装置における、前記受け側のガラスプレー
    ト(26)は、前記トナーを部分的に固定するためにそれを越えて吹き付けられ
    るおおむね室温の空気によって余剰液体(46)を乾燥させる。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の装置における、前記トナーは、少なくとも
    3つの機能性粒子トナーを含む。
  9. 【請求項9】 トナー粒子が現像される静電印刷プレート上に帯電された領
    域を作り出す方法は、次の工程からなる。 a.ネガフォトツールを含むこと、 b.トナー(50)の反対極性のイオンを作り出すためにコロナ放電(12)
    を使用すること、および、 c.背景領域において、およそ100ボルト以上の印刷プレート(11)電圧
    で現像ユニット電極をバイアスすること。
  10. 【請求項10】 平らなガラスプレート上で機能性トナーを印刷するための
    装置(134)は、以下を含む。 a.電気的に接地され電気的に導電する基板(54)に結合されたポリマー層
    (52)を含む平らな静電印刷プレート(102,134)、 b.コロナ放電によってそれを活性化させ、帯電されている、および、帯電さ
    れていない領域を規定する、コロナ放電からのイオン(110)で前記平らな静
    電印刷プレート(102)を電気的に帯電するための第1コロナユニット手段(
    114)、 c.前記平らな静電印刷プレート(102)の前記帯電されていない領域上に
    機能性トナー粒子を付着させるために電気的にバイアスされた液体現像ユニット
    (112)、 d.現像プレート(102)から余剰の希釈剤液体を機械的に除去するための
    反転ローラーユニット(120)手段、 e.転写の前にトナー粒子層を固める抑制コロナ(122)、 f.前記平らな静電印刷プレート(102)が前記平らな受け側のガラス基板
    (124)に接近する転写ステーション(124)、 g.平らな印刷プレート(102)と平らな受け側のガラス(124)の間の
    メカニカルギャップを透明なトナー希釈剤(126)で満たすための手段(12
    6)、および、 h.前記静電印刷プレート(102)から離れているが、前記ガラスプレート
    (124)の近くに位置され、前記ガラスプレート(124)上の自由電荷を飛
    ばすコロナ放電を生成する高圧電源に電気的に接続され、規則正しい方法で、流
    体が満たされたギャップを横切って前記トナー粒子を転写させる電界を生成する
    第2コロナユニット手段(128)。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の装置は、さらに以下を含む。 i.最適な画質を得るため、工程のそれぞれのステップの間に調整可能な遅延
    時間を提供するための電子制御手段(130)、および、 j.帯電リークによるエッジのゆがみがなく、前記自由電荷が、転写後に、前
    記ガラスプレートの表面に、前記ガラスにトナー粒子をしっかりと付着させるよ
    うに、そのエッジ(132)上で前記ガラスプレート(124)をサポートする
    ためのガラス(124)よりも耐性のある手段。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の装置における、希釈剤流体を満たした
    ギャップ(42)は、1センチメートルあたり0.15から100のピコジーメ
    ンスの導電率を持つ。
  13. 【請求項13】 請求項10に記載の装置における、前記印刷プレート(1
    02)は、フォトレセプタプレート(134,102)、コロナ放電(110)
    によって活性化され、走査されたレーザー光線(111)のような光学的な手段
    により作像される非晶質のセレン層からなる。
  14. 【請求項14】 請求項10に記載の装置における、ガラス粒子トナー(2
    03)は、前記ガラスプレート(200)へ転写され、トナー画像(203)は
    、ガラス粒子をコーティングする樹脂を部分的にセットするために、暖かい空気
    で乾かされ、および、トナー(203)の連続した層は、あらかじめ決められた
    高さの構造を確立する。
  15. 【請求項15】 請求項10に記載の装置における、パラジウム触媒性のト
    ナー(224)は、リリーブ、またはリブ、ガラスパネル(200)に作像され
    、その後に電極構造(204)を作り出すために金属でメッキされる。
  16. 【請求項16】 請求項10に記載の装置における、蛍光体粒子トナー(2
    30)は、前記リブ(202)の間に電極ライン(204)を持つリブのガラス
    パネル(200)でリリーブ構造(230)を覆うように印刷される。
  17. 【請求項17】 フラットプレート(301)上の黒いマトリックスの色を
    作り出すための装置は、以下を含む。 a.電気的に接地された電気導電コーティング(302)を有するカラーフィ
    ルタープレート(301)とカラーモザイクパターン(304)、 b.電荷(310)でモザイクパターン(304)を帯電するコロナユニット
    (308)、および、 c.プレート(301)の帯電されていない、カラーモザイク(304)の間
    の領域において現像する液体トナー(312)、 トナー粒子(312)の極性は、コロナで発生した帯電(310)の極性と同
    一である。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の装置は、さらに以下を含む。 d. 前記コーティングされたガラスプレート(301)上のトナー画像(31
    2)を乾燥し、リフロウするための手段(314)、 e.前記トナー画像の下で導電層を電気的に接地するための手段(306)、
    および、 f.前記トナー画像(312)をコロナ帯電するための手段(308)、 前記現像液ユニットは、前記帯電されていない領域または前記カラーモザイク(
    304)の間の前記プレートのむきだしの領域において黒いトナー粒子を付着す
    る。
  19. 【請求項19】 請求項17に記載の装置における、前記ガラスコーティン
    グ(302)は、0.5μから25μの厚みである。
  20. 【請求項20】 請求項17に記載の装置における、前記ガラスコーティン
    グ(302)は、1オームパースクエアから1010オームパースクエアの固有抵
    抗を与える。
  21. 【請求項21】 請求項17に記載の装置における、前記ガラスコーティン
    グ(302)は、好ましくは、101〜108オームパースクエアの間の範囲であ
    る。
  22. 【請求項22】 蛍光体模様のついたガラスプレートを作り出すための装置
    は、以下を含む。 a.その内面でグランドに電子を導電する、金属、導電材料(332、334
    )で作られたガラスプレート(330)、 b.外部の方向に面し、導電パターン(332,334)を有する電気的に接
    地されたプレート(336)を静止させるための手段、 c.前記パターン面(332、334)と前記接地プレート(336)の間に
    強い電界を作り出す高圧電源(338)に前記導電パターン面(332、334
    )を導電するための手段(338)、 d.その上ではなく、前記パターン面(332,334)に隣接した領域にお
    いて、パターン面(332,334)に接続されている電圧と同一の極性の帯電
    でトナー粒子(340)を付着する、前記パターン面(332、334)に接触
    する液体トナーを運ぶための手段(341)、 e.前記液体トナー画像を乾かすための手段(342)、および、 f.加熱手段によって前記トナー(340)をリフローするための手段(34
    4)。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007065106A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 画像形成装置、画像形成方法およびカラーフィルタ
WO2007074640A1 (ja) 2005-12-26 2007-07-05 Kabushiki Kaisha Toshiba パターン形成装置、およびパターン形成方法
JP2007193147A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 画像形成装置および画像形成方法
JP2007211327A (ja) * 2006-02-13 2007-08-23 Sekisui Chem Co Ltd 焼結性無機微粒子分散液
WO2007100007A1 (ja) 2006-03-02 2007-09-07 Kabushiki Kaisha Toshiba パターン形成装置、パターン形成方法
WO2007119291A1 (ja) 2006-03-14 2007-10-25 Kabushiki Kaisha Toshiba 版、この版を用いたパターン形成装置、およびパターン形成方法
JP2007305476A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Toshiba Corp パターン形成方法
WO2008038733A1 (fr) * 2006-09-29 2008-04-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Révélateur liquide, procédé de production de celui-ci et procédé de production d'affichage
WO2008069148A1 (ja) * 2006-12-05 2008-06-12 Kabushiki Kaisha Toshiba パターン形成装置、およびパターン形成方法
JP2008532309A (ja) * 2005-08-17 2008-08-14 エルジー・ケム・リミテッド イオン成分を含むコーティング液を用いたパターン形成方法
JP2008268400A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 画像形成装置および画像形成方法
JP3167103U (ja) * 2011-01-24 2011-04-07 株式会社シティ 装飾シート
US7979005B2 (en) 2007-04-03 2011-07-12 Hitachi, Ltd. Electrically conductive pattern forming apparatus

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW505942B (en) * 2000-06-29 2002-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and apparatus for forming pattern onto panel substrate
JP2002343235A (ja) * 2001-05-14 2002-11-29 Idemitsu Kosan Co Ltd プラズマディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル用背面基板及び前面基板、及びプラズマディスプレイパネル配線用被覆金属粒子
CN100419845C (zh) * 2002-09-04 2008-09-17 约翰·丹尼尔斯 打印机以及制造电子电路和显示器的方法
DE102005002837A1 (de) * 2005-01-20 2006-08-17 Schott Ag Verfahren zur Herstellung einer Elektrode
US7638252B2 (en) 2005-01-28 2009-12-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrophotographic printing of electronic devices
US10739706B2 (en) 2016-07-20 2020-08-11 Hp Indigo B.V. Electrical discharge surface treatment

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3286025A (en) 1962-10-25 1966-11-15 Du Pont Recording process using an electron beam to polymerize a record
DE2806436C2 (de) * 1978-02-15 1984-03-01 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zur Herstellung einer Schwarzumrandung von Leuchtpunkten auf dem Schirmglas eines Farbbildschirmes
JPS5583076A (en) * 1978-12-19 1980-06-23 Ricoh Co Ltd Transfer device
US4549928A (en) * 1982-09-29 1985-10-29 Corning Glass Works Television panel and method of manufacture
US4786576A (en) 1984-09-27 1988-11-22 Olin Hunt Specialty Products, Inc. Method of high resolution of electrostatic transfer of a high density image to a nonporous and nonabsorbent conductive substrate
US4968570A (en) 1984-09-27 1990-11-06 Olin Corporation Method of preparing a permanent master with a permanent latent image for use in electrostatic transfer
US4732831A (en) 1986-05-01 1988-03-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Xeroprinting with photopolymer master
JPS6348724A (ja) * 1986-08-19 1988-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクリ−ンの製造方法
US4849784A (en) 1987-11-04 1989-07-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method and apparatus for high resolution liquid toner electrostatic transfer
US5011758A (en) * 1988-02-25 1991-04-30 Olin Hunt Specialty Products Inc. Use of a liquid electrophotographic toner with an overcoated permanent master in electrostatic transfer
JPH0717407B2 (ja) * 1989-10-09 1995-03-01 旭硝子株式会社 機能薄膜付ガラスの製造方法
JP3154717B2 (ja) * 1990-10-19 2001-04-09 三菱製紙株式会社 反転現像による電子写真平版印刷版の製造方法
JPH0511600A (ja) * 1991-07-06 1993-01-22 Fujitsu Ltd 一成分現像剤を使用する静電記録装置
US5240798A (en) * 1992-01-27 1993-08-31 Thomson Consumer Electronics Method of forming a matrix for an electrophotographically manufactured screen assembly for a cathode-ray tube
US5582941A (en) * 1993-03-30 1996-12-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Color image forming method
US5533447A (en) * 1993-11-03 1996-07-09 Corning Incorporated Method and apparatus for printing a color filter ink pattern
JP3559044B2 (ja) * 1993-11-03 2004-08-25 コーニング インコーポレイテッド 色フィルタおよび印刷方法
US5544582A (en) * 1993-11-03 1996-08-13 Corning Incorporated Method for printing a color filter
US5493369A (en) * 1994-08-29 1996-02-20 Xerox Corporation Apparatus and method for improved liquid developer image conditioning
JP3555905B2 (ja) * 1994-11-25 2004-08-18 リサーチ ラボラトリーズ オブ オーストラリアプロプライエタリイ リミテッド 画像形成装置
IL113393A0 (en) * 1995-04-16 1995-07-31 Indigo Nv Process for forming an image on ceramic substrates
US5559588A (en) * 1995-09-13 1996-09-24 Xerox Corporation Lid machine capable of producing clean-background stabilized liquid toner images
US5683836A (en) * 1996-01-16 1997-11-04 Eastman Kodak Company Method of making black matrix grid lines for a color filter array
US5655192A (en) * 1996-04-01 1997-08-05 Xerox Corporation Method and apparatus for compaction of a liquid ink developed image in a liquid ink type electrostatographic system
JP3927654B2 (ja) * 1996-08-07 2007-06-13 キヤノン株式会社 カラーフィルタおよび液晶表示装置の製造方法
US5790913A (en) * 1996-10-09 1998-08-04 Thomson Consumer Electronics, Inc. Method and apparatus for manufacturing a color CRT

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008532309A (ja) * 2005-08-17 2008-08-14 エルジー・ケム・リミテッド イオン成分を含むコーティング液を用いたパターン形成方法
JP2007065106A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 画像形成装置、画像形成方法およびカラーフィルタ
WO2007074640A1 (ja) 2005-12-26 2007-07-05 Kabushiki Kaisha Toshiba パターン形成装置、およびパターン形成方法
JP2007193147A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 画像形成装置および画像形成方法
JP2007211327A (ja) * 2006-02-13 2007-08-23 Sekisui Chem Co Ltd 焼結性無機微粒子分散液
WO2007100007A1 (ja) 2006-03-02 2007-09-07 Kabushiki Kaisha Toshiba パターン形成装置、パターン形成方法
US8190063B2 (en) 2006-03-02 2012-05-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern forming apparatus and pattern forming method
JP4881372B2 (ja) * 2006-03-02 2012-02-22 株式会社東芝 パターン形成装置、パターン形成方法
WO2007119291A1 (ja) 2006-03-14 2007-10-25 Kabushiki Kaisha Toshiba 版、この版を用いたパターン形成装置、およびパターン形成方法
US7648813B2 (en) 2006-05-12 2010-01-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern forming method
KR100993442B1 (ko) 2006-05-12 2010-11-09 가부시끼가이샤 도시바 패턴 형성 방법
WO2007132700A1 (ja) 2006-05-12 2007-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba パターン形成方法
JP2007305476A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Toshiba Corp パターン形成方法
WO2008038733A1 (fr) * 2006-09-29 2008-04-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Révélateur liquide, procédé de production de celui-ci et procédé de production d'affichage
WO2008069148A1 (ja) * 2006-12-05 2008-06-12 Kabushiki Kaisha Toshiba パターン形成装置、およびパターン形成方法
US7979005B2 (en) 2007-04-03 2011-07-12 Hitachi, Ltd. Electrically conductive pattern forming apparatus
JP2008268400A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 画像形成装置および画像形成方法
JP3167103U (ja) * 2011-01-24 2011-04-07 株式会社シティ 装飾シート

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