JP2007219206A - カラーフィルタ製造方法、電荷付与装置、現像装置およびカラーフィルタ製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】高精度なカラーフィルタを容易に製造する新規な手法を提供する。
【解決手段】フィルタ基材９には主面上を複数の要素領域に仕切るブラックマトリクス８１が形成されており、電荷付与装置２では、放電によりイオンを放出するコロナ放電器２２とフィルタ基材９のブラックマトリクス８１側の主面との間にマスク部２３が配置される。そして、一の色に対応する特定要素領域がマスク部２３の開口部２３１と対向する状態とされ、フィルタ基材９、マスク部２３およびブラックマトリクス８１にそれぞれ基材電位、マスク電位およびブラックマトリクス電位を付与することにより、特定要素領域のみにイオンが付与されて特定要素領域が帯電する。その後、現像装置３のトナー容器３１中においてフィルタ基材９上の静電潜像をトナーにて現像することにより、高精度なカラーフィルタを容易に製造することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、フィルタ基材上にトナー画像を形成してカラーフィルタを製造する技術、並びに、フィルタ基材上に電荷を付与する電荷付与装置、および、フィルタ基材上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置に関する。

ＴＶ装置やコンピュータの表示部に用いられる液晶表示装置には、従来よりカラーフィルタが利用されている。ガラス基板上にカラーフィルタのフィルタ層を形成する手法として、例えば、基板上にフォトリソグラフィ技術を用いて感光性樹脂から形成されたパターンを染色する染色法や、顔料等の色素を分散した感光性樹脂を利用する顔料分散法、基板上に透明導電層（例えば、ITO（Indium-Tin-Oxide：酸化インジウムスズ））のパターンを形成して電着により着色パターンを形成する電着法が知られている。しかしながら、これらの手法では、煩雑なフォトリソグラフィプロセスを伴うことによりフィルタ層の形成に長時間を要してしまうとともに、高価な感光性樹脂を多量に使用する。また、凹版法、凸版法、シルクスクリーン法等によりインクを基板上に直接印刷する印刷法や、吐出口からインクの微小液滴を基板上に吐出するインクジェット法によりフィルタ層を形成することも試みられているが、高精度なカラーフィルタを製造するには適正な特性を有するインクが必要となり、このようなインクは現在開発途上である。

一方、ガラス基板に設けられた透明光導電層を帯電させた後に光を照射して静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付与してカラーフィルタのフィルタ層を形成する電子写真法も知られている（例えば、特許文献１ないし４参照）。電子写真法では、感光性材料の塗布等の煩雑な工程を経ることがないためフォトリソグラフィ技術を伴う手法よりも短時間で、また、廃材がほとんど生じないため低コストで所望のセル形状や配列のフィルタ層を形成することが可能となる。

また、近年、ブラックマトリクスを有するカラーフィルタが主流となりつつある。このようなカラーフィルタでは、例えば、ガラス基板上にスパッタによりクロムの膜を形成し、フォトリソグラフィ技術を用いてクロム膜上に所定のレジストパターンを形成した後に、ウエットエッチングを施すことによりガラス基板上にブラックマトリクスが形成され、その後、ガラス基板上にフィルタ層が形成される。
特開昭４８−１６５２９号公報 特開昭５６−６９６０４号公報 特開昭５６−１１７２１０号公報 特開昭６３−２３４２０３号公報

ところが、上記電子写真法においてフィルタ層を形成する際にも、全てのガラス基板における透明光導電層の形成や、透明光導電層の帯電および露光による静電潜像の形成等の工程が最低限必要となってしまう。したがって、カラーフィルタのフィルタ層のトナー画像をガラス基板上により容易に形成するには、上記電子写真法とは異なる新規な手法が必要となる。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ガラス基板上にトナー画像を形成して高精度なカラーフィルタを容易に製造する新規な手法を提供することを目的とし、当該手法に適した電荷付与装置および現像装置を提供することも目的としている。

請求項１に記載の発明は、板状またはフィルム状のフィルタ基材上にトナー画像を形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、ａ）一の主面を２次元に配列された複数の要素領域に仕切る導電性または半導電性のブラックマトリクスが形成された絶縁性のフィルタ基材を準備する工程と、ｂ）前記フィルタ基材上の前記複数の要素領域のうち一の色に対応する特定要素領域群を所定の電位に帯電させる、または、前記特定要素領域群以外の要素領域群を所定の電位に帯電させる工程と、ｃ）前記一の色のトナーが分散された液体トナー中において、前記フィルタ基材の前記一の主面を電極部材の主面に対向させつつ平行に配置する工程と、ｄ）前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群との間において前記トナーが前記フィルタ基材へと向かう電界が形成され、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群以外の要素領域群との間において前記トナーが前記電極部材へと向かう電界が形成される、または、電界の大きさが０とされるように、前記電極部材および前記フィルタ基材の他の主面に前記所定の電位に応じた一の電位および他の電位をそれぞれ付与する工程と、ｅ）前記ｄ）工程により前記特定要素領域群上に付着した前記トナーを前記液体トナー外にて前記フィルタ基材に定着させる工程と、ｆ）前記一の色を他の色に切り換えて、上記ｂ）工程ないし前記ｅ）工程を繰り返す工程とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカラーフィルタ製造方法であって、前記ｂ）工程において、放電によりイオンを放出する放電部と前記フィルタ基材の前記一の主面との間に導電性または半導電性のマスク部が配置され、前記特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群である対象要素領域群に含まれる各要素領域が、前記マスク部に形成された同形状の開口部と対向する状態で、前記フィルタ基材の前記他の主面、前記マスク部および前記ブラックマトリクスにそれぞれ基材電位、マスク電位およびブラックマトリクス電位を付与することにより、前記マスク部と前記ブラックマトリクスとの間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界を形成し、または、電界の大きさを０としつつ、前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記フィルタ基材へと向かう電界を形成して、前記対象要素領域群が帯電する。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のカラーフィルタ製造方法であって、前記ｂ）工程において、前記フィルタ基材の前記一の主面の全体を前記所定の電位に帯電させた後、放電によりイオンを放出する放電部と前記フィルタ基材の前記一の主面との間に導電性または半導電性のマスク部が配置され、前記特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群である対象要素領域群に含まれる各要素領域が、前記マスク部に形成された同形状の開口部と対向する状態で、前記フィルタ基材の前記他の主面、前記マスク部および前記ブラックマトリクスにそれぞれ基材電位、マスク電位およびブラックマトリクス電位を付与することにより、前記マスク部と前記ブラックマトリクスとの間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界を形成し、または、電界の大きさを０としつつ、前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記フィルタ基材へと向かう電界を形成して、前記対象要素領域群が除電される。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のカラーフィルタ製造方法であって、前記イオンの極性に対して前記基材電位の極性が逆極性である。

請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法であって、前記イオンの極性に対して前記ブラックマトリクス電位の極性が同極性である、または、前記ブラックマトリクス電位が接地電位である。

請求項６に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法であって、前記ｂ）工程が、ｂ１）前記基材電位または前記マスク電位を他の電位に切り換えることにより前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界を形成する工程と、ｂ２）前記マスク部を前記フィルタ基材に対して相対的に移動し、前記マスク部に形成された複数の開口部を前記対象要素領域群に含まれる複数の対象要素領域にそれぞれ対向させる工程と、ｂ３）前記フィルタ基材、前記マスク部および前記ブラックマトリクスにそれぞれ前記基材電位、前記マスク電位および前記ブラックマトリクス電位を付与して、前記複数の開口部にそれぞれ対向する前記複数の対象要素領域に前記イオンを付与する工程と、ｂ４）他の複数の対象要素領域に前記イオンを付与するために前記ｂ１）工程へと戻る工程とを備える。

請求項７に記載の発明は、請求項２ないし５のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法であって、前記フィルタ基材上において一の方向に並ぶ要素領域列が前記対象要素領域群に含まれ、前記マスクが、拡張開口部として前記開口部を前記一の方向に拡張した開口部を有し、前記ｂ）工程において、前記フィルタ基材、前記マスク部および前記ブラックマトリクスに前記基材電位、前記マスク電位および前記ブラックマトリクス電位をそれぞれ付与しつつ、前記拡張開口部が前記要素領域列に対向する状態で、前記放電部および前記マスク部が前記一の方向に前記フィルタ基材に対して相対的かつ連続的に移動する。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法であって、前記ｄ）工程において、前記フィルタ基材上の前記ブラックマトリクスに補助電位を付与することにより、前記ブラックマトリクスと前記電極部材との間において前記トナーが前記電極部材へと向かう電界が形成される、または、電界の大きさが０とされる。

請求項９に記載の発明は、板状またはフィルム状のフィルタ基材上に電荷を付与する電荷付与装置であって、一の主面を２次元に配列された複数の要素領域に仕切る導電性または半導電性のブラックマトリクスが形成された絶縁性のフィルタ基材を保持しつつ、前記フィルタ基材の他の主面に基材電位を付与する基材電位付与部と、前記フィルタ基材の前記一の主面側に配置され、放電によりイオンを放出する放電部と、前記放電部と前記フィルタ基材の前記一の主面との間に配置され、要素領域と同形状の開口部を有する導電性または半導電性のマスク部と、前記マスク部にマスク電位を付与するマスク電位付与部と、前記フィルタ基材の前記ブラックマトリクスにブラックマトリクス電位を付与するブラックマトリクス電位付与部とを備え、前記複数の要素領域のうちの所定の対象要素領域群に含まれる各要素領域が、前記マスク部の前記開口部と対向する状態で、前記フィルタ基材、前記マスク部および前記ブラックマトリクスにそれぞれ前記基材電位、前記マスク電位および前記ブラックマトリクス電位を付与することにより、前記マスク部と前記ブラックマトリクスとの間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界が形成され、または、電界の大きさが０とされ、前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記フィルタ基材へと向かう電界が形成される。

請求項１０に記載の発明は、板状またはフィルム状のフィルタ基材上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置であって、溶媒中に一の色のトナーが分散された液体トナーが貯溜されるトナー容器と、一の主面を２次元に配列された複数の要素領域に仕切る導電性または半導電性のブラックマトリクスが形成されるとともに、前記複数の要素領域のうちの前記一の色に対応する特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群が所定の電位に帯電した絶縁性のフィルタ基材の他の主面に当接する当接面を有し、前記液体トナー中において前記一の主面を電極部材の主面に対向させつつ平行に保持する保持部と、前記電極部材に電極電位を付与する電極電位付与部と、前記保持部の前記当接面上に保持部電位を付与する保持部電位付与部とを備え、前記電極電位、前記保持部電位および前記所定の電位により、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群との間において前記トナーが前記フィルタ基材へと向かう電界が形成され、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群以外の要素領域群との間において前記トナーが前記電極部材へと向かう電界が形成される、または、電界の大きさが０とされる。

請求項１１に記載の発明は、板状またはフィルム状のフィルタ基材上にトナー画像を形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造システムであって、一の主面を２次元に配列された複数の要素領域に仕切る導電性または半導電性のブラックマトリクスが形成された絶縁性のフィルタ基材上の前記複数の要素領域のうち一の色に対応する特定要素領域群を所定の電位に帯電させる、または、前記特定要素領域群以外の要素領域群を所定の電位に帯電させる電荷付与装置と、前記電荷付与装置により前記特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群が帯電した前記フィルタ基材上の前記特定要素領域群に前記一の色のトナーを付着させる現像装置と、前記フィルタ基材上に付着したトナーを前記フィルタ基材に定着させる定着装置とを備え、前記電荷付与装置が、前記フィルタ基材を保持しつつ、前記フィルタ基材の他の主面に基材電位を付与する基材電位付与部と、前記フィルタ基材の前記一の主面側に配置され、放電によりイオンを放出する放電部と、前記放電部と前記フィルタ基材の前記一の主面との間に配置され、要素領域と同形状の開口部を有する導電性または半導電性のマスク部と、前記マスク部にマスク電位を付与するマスク電位付与部と、前記フィルタ基材の前記ブラックマトリクスにブラックマトリクス電位を付与するブラックマトリクス電位付与部と、前記特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群である対象要素領域群に含まれる各要素領域が、前記マスク部の前記開口部と対向する状態で、前記基材電位付与部、前記マスク電位付与部および前記ブラックマトリクス電位付与部における電位の付与を実行させることにより、前記マスク部と前記ブラックマトリクスとの間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界を形成し、または、電界の大きさを０とし、前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記フィルタ基材へと向かう電界を形成する帯電制御部とを備え、前記現像装置が、溶媒中に前記一の色のトナーが分散された液体トナーが貯溜されるトナー容器と、前記フィルタ基材の前記他の主面に当接する当接面を有し、前記液体トナー中において前記一の主面を電極部材の主面に対向させつつ平行に保持する保持部と、前記電極部材に電極電位を付与する電極電位付与部と、前記保持部の前記当接面上に保持部電位を付与する保持部電位付与部とを備え、前記現像装置において、前記電極電位、前記保持部電位および前記所定の電位により、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群との間において前記トナーが前記フィルタ基材へと向かう電界が形成され、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群以外の要素領域群との間において前記トナーが前記電極部材へと向かう電界が形成される、または、電界の大きさが０とされる。

請求項１ないし８並びに請求項１１の発明では、ブラックマトリクスが形成されたフィルタ基材上の要素領域にトナーを付与して、高精度なカラーフィルタを容易に製造することができる。

また、請求項２の発明では、複数の要素領域のうち対象要素領域群のみを精度よく帯電させることができ、請求項３の発明では、複数の要素領域のうち対象要素領域群以外の要素領域群のみを精度よく帯電させることができる。

また、請求項６の発明では、大型のマスク部を用いることなく対象要素領域群のみにイオンを容易に付与することができ、請求項７の発明では、大型のマスク部を用いることなく対象要素領域群のみにイオンを短時間に付与することができ、請求項８の発明では、より高精度なカラーフィルタを製造することができる。

請求項９の発明では、フィルタ基材のブラックマトリクスを用いて複数の要素領域のうち対象要素領域群のみに精度よくイオンを付与することができ、請求項１０の発明では、フィルタ基材上に形成された静電潜像をトナーにて容易に現像することができる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係るカラーフィルタ製造システム１の構成を示す図である。カラーフィルタ製造システム１は、絶縁性を有する透明なガラス基板９上にトナーの画像を形成し、トナー画像をガラス基板９上に定着することにより、液晶表示装置等の平面表示装置用のカラーフィルタを製造するためのものである。実際には、カラーフィルタ製造システム１では、以下に説明する装置（電荷付与装置２、現像装置３、定着装置４並びに第１および第２基板移載機構５１，５２）の組合せが１つの画像形成ユニット１０となっており、カラーフィルタ製造システム１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のトナーのそれぞれに対して画像形成ユニットを備えている。図１では一の色に対応する画像形成ユニット１０のみを図示しており、以下、図１の画像形成ユニット１０について説明するが、他の色に対応する画像形成ユニットについても同様の構成となっている。

図１の画像形成ユニット１０は、ブラックマトリクスが形成されたガラス基板９（以下、「フィルタ基材９」という。）上に電荷を付与して静電潜像を形成する電荷付与装置２、フィルタ基材９上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置３、複数のランプ４１からフィルタ基材９に光を照射して加熱することによりトナーをフィルタ基材９上に定着させる定着装置４、電荷付与装置２と現像装置３との間にてフィルタ基材９の受け渡しを行う第１基板移載機構５１、並びに、現像装置３と定着装置４との間にてフィルタ基材９の受け渡しを行う第２基板移載機構５２を備える。例えば、フィルタ基材９の厚さは０．３〜０．７ミリメートル（ｍｍ）であり、ブラックマトリクスは金属にて形成される。

現像装置３は、溶媒中に一の色のトナーが分散された液体トナーが貯溜されるとともに内部にてフィルタ基材９上にトナー画像が形成されるトナー容器３１、液体トナーの溶媒のみが貯留されるとともに内部にてトナー画像形成直後のフィルタ基材９上における不要なトナーが除去される洗浄容器３２、並びに、トナー容器３１および洗浄容器３２のそれぞれの内部に後述する処理ユニット１１としてフィルタ基材９を配置する基板搬送部３３を備える。

基板搬送部３３は、フィルタ基材９および後述する電極部材等が組み合わされた処理ユニット１１をフィルタ基材９の主面が鉛直方向に沿うように直立させた状態にて把持するユニット把持機構３３１、ユニット把持機構３３１を図１中に符号Ａ１を付す矢印にて示す方向に移動（昇降）させてトナー容器３１または洗浄容器３２に対して処理ユニット１１を搬出入するユニット昇降機構３３２、並びに、ユニット昇降機構３３２を図１中に符号Ａ２を付す矢印にて示す方向に移動して第１基板移載機構５１、トナー容器３１、洗浄容器３２または第２基板移載機構５２の上方へと配置するユニット移動機構３３３を備える。なお、現像装置３の他の構成要素の詳細については後述する。

定着装置４は、それぞれが所定の方向に伸びる複数のランプ４１をこの方向に垂直かつ水平な方向に配列して有し、複数のランプ４１の上方には反射板４２が設けられる。複数のランプ４１の下方には、それぞれが所定の方向に伸びる複数の搬送ローラ４３がこの方向に垂直かつ水平な方向に配列されており、一部の搬送ローラ４３が回転することにより、第２基板移載機構５２により搬送ローラ４３上に載置されるフィルタ基材９が第２基板移載機構５２から離れる方向に水平に移動する。

第１基板移載機構５１は、電荷付与装置２からフィルタ基材９を受け取って他の部材と共に処理ユニット１１として組み合わせ、処理ユニット１１を直立させる機構を有する。第２基板移載機構５２は、基板搬送部３３により搬送される処理ユニット１１を受け取って処理ユニット１１からフィルタ基材９のみを取り出し、主面が水平方向に沿うようにフィルタ基材９を回動させた後、搬送ローラ４３上に載置する機構を有する。

図２は電荷付与装置２を示す平面図であり、図３は電荷付与装置２の内部構成を簡略化して示す図である。図３の電荷付与装置２は、一の主面（フィルタ層が形成される面であり、以下、「対象面」という。）上に導電性または半導電性のブラックマトリクス８１が形成されたフィルタ基材９を保持しつつフィルタ基材９に所定の電位（以下、「基材電位」という。）を付与する基材電位付与部２１（後述するように、基材電位付与部２１は基材電位とは異なる電位をフィルタ基材９に付与する場合もある。）、基材電位付与部２１により保持されるフィルタ基材９の対象面側に配置されるとともに放電によりイオンを放出するコロナ放電器２２、コロナ放電器２２とフィルタ基材９の対象面との間に配置される導電性または半導電性のマスク部２３、電圧源２４１を有するとともにマスク部２３に所定の電位（以下、「マスク電位」という。）を付与するマスク電位付与部２４、電圧源２５１を有するとともにフィルタ基材９上のブラックマトリクス８１に所定の電位（以下、「ＢＭ電位」という。）を付与するブラックマトリクス電位付与部（以下、「ＢＭ電位付与部」という。）２５、並びに、基材電位付与部２１、コロナ放電器２２、マスク電位付与部２４、ＢＭ電位付与部２５および後述の移動機構２６に接続されるとともにこれらの構成を制御する帯電制御部２０を備える。

基材電位付与部２１は、電圧源２１１が接続された導電性のステージ２１２を有する。フィルタ基材９は対象面とは反対側の主面（以下、「裏面」という。）をステージ２１２の表面に当接させつつステージ２１２上に載置され、電圧源２１１により基材電位がフィルタ基材９の裏面に付与される。

図２および図３に示すように、コロナ放電器２２は、Ｙ方向に伸びる放電ワイヤ２２１、および、放電ワイヤ２２１のフィルタ基材９とは反対側を覆うカバー２２２を有し、放電ワイヤ２２１とカバー２２２との間に電圧源２２３により所定の電位差が形成される（電圧が付与される）ことにより、コロナ放電器２２からイオンが放出される。図２に示すように、Ｙ方向に関してコロナ放電器２２およびマスク部２３はほぼ同じ長さとなっており、コロナ放電器２２およびマスク部２３の両端のそれぞれは絶縁性の支持部２６３により支持される。一方の支持部２６３はガイドレール２６４に沿ってＸ方向に滑らかに移動可能とされ、他方の支持部２６３にはボールネジ機構２６１およびモータ２６２を有する移動機構２６が接続され、移動機構２６によりコロナ放電器２２およびマスク部２３が一体的にＸ方向に移動する。以下、コロナ放電器２２およびマスク部２３をコロナユニットとも総称する。

図４はステージ２１２上のフィルタ基材９のブラックマトリクス８１を示す図である。図４に示すように、ブラックマトリクス８１はフィルタ基材９の対象面上にて格子状に形成されており、ブラックマトリクス８１によりフィルタ基材９の対象面が２次元に配列された複数の要素領域８２１に仕切られる。図４のフィルタ基材９では、複数の要素領域８２１のＸ方向のピッチはＰ１とされ、Ｙ方向のピッチはＰ２とされる。ブラックマトリクス８１は、矩形状の領域となっている当接部８１１を有するとともに、全体が連続したパターンとされ、フィルタ基材９上へのイオンの付与時において、ＢＭ電位付与部２５の端子部２５２（図３参照）が当接部８１１に接続されることにより、ブラックマトリクス８１の全体にＢＭ電位が容易に付与される。フィルタ基材９では、Ｙ方向に並ぶ複数の要素領域８２１を要素領域列８２２として、最も（−Ｘ）側の要素領域列８２２ａから（＋Ｘ）方向に３個置きに並ぶ複数の要素領域列８２２が例えばＲの色に対応し（例えば、要素領域列８２２ａの（＋Ｘ）側に隣接するＲの要素領域列は、図４中の符号８２２ｂを付すものとなる。）、Ｒの色の複数の要素領域列８２２の（＋Ｘ）側にそれぞれ隣接する複数の要素領域列８２２がＧの色に対応し、Ｇの色の複数の要素領域列８２２の（＋Ｘ）側にそれぞれ隣接する複数の要素領域列８２２がＢの色に対応する。なお、フィルタ基材９上には、対象面上の四隅のそれぞれに所定のアライメントパターン８１２が形成されている。

図２の電荷付与装置２において、マスク部２３にはそれぞれがフィルタ基材９上の要素領域８２１と同形状の複数の開口部２３１（図２中にて破線の矩形にて示す。）が配列形成されている。正確には、マスク部２３では、Ｙ方向に並ぶ開口部２３１を開口部列２３２として、複数の（図２では、２つの）開口部列２３２がＸ方向に並んでおり、開口部列２３２において開口部２３１のＹ方向のピッチは、フィルタ基材９上における要素領域８２１のＹ方向のピッチＰ２と同じとされ（図４参照）、互いに隣接する２つの開口部列２３２の間の中心間距離は、フィルタ基材９上における要素領域８２１のＸ方向のピッチＰ１の３倍とされる。

ここで、図２の電荷付与装置２がフィルタ基材９上に電荷を付与する基本動作について説明する。図５．Ａないし図５．Ｄは、電荷付与装置２におけるフィルタ基材９上への電荷の付与の基本動作を説明するための図であり、上段に電荷付与装置２の簡略化した構成を示している。図５．Ａないし図５．Ｄの上段ではマスク部２３の開口部２３１を１つのみ図示し、電圧源２２３、２１１、マスク電位付与部２４およびＢＭ電位付与部２５を回路記号にて示している（後述する図９、図１５．Ａないし図１５．Ｄ、図１７並びに図１８において同様。）。また、図５．Ａないし図５．Ｄの下段では、フィルタ基材９の対象面上においてこの開口部２３１に対向する領域近傍のＸ方向の各位置における帯電電位を示している。電荷付与の基本動作に関する以下の説明では、開口部２３１に対向する要素領域８２１Ａを注目要素領域８２１Ａと呼ぶ。

電荷付与装置２では、放電ワイヤ２２１とカバー２２２との間に電圧源２２３により所定の電圧が付与されることにより、コロナ放電器２２の放電ワイヤ２２１から正のイオンが放出される。なお、図５．Ａないし図５．Ｄの上段では放電ワイヤ２２１からのイオンの軌跡を破線の矢印にて抽象的に示している（後述の図１５．Ａないし図１５．Ｄにおいて同様）。このとき、ステージ２１２を介してフィルタ基材９に対してマスク部２３のマスク電位よりも高い電位（ただし、基材電位とは異なる電位となっている。）が付与されることにより、フィルタ基材９からマスク部２３へと向かう電界が形成され、図５．Ａの上段に示すように、カバー２２２外へと放出されたほとんどのイオンは、マスク部２３へと引き寄せられる。

続いて、図５．Ｂの上段に示すように、電圧源２１１によりステージ２１２に対してマスク電位よりも低い基材電位が付与されると、マスク部２３からフィルタ基材９へと向かう電界が形成され、放電ワイヤ２２１からのイオンがマスク部２３の開口部２３１を通過してフィルタ基材９側に引き寄せられ、フィルタ基材９上の注目要素領域８２１Ａが帯電し始める。注目要素領域８２１Ａの帯電開始直後では、通常、図５．Ｂの下段に示すように放電ワイヤ２２１の真下の位置にて帯電電位が最も高くなる。なお、図５．Ｂないし図５．Ｄの上段では、フィルタ基材９上の帯電状態を内部に「＋」を付す丸の集合にて抽象的に表現している（図１５．Ｂないし図１５．Ｄにおいて同様）。

このとき、ＢＭ電位付与部２５によりマスク部２３のマスク電位よりも高いＢＭ電位がブラックマトリクス８１に付与され、ブラックマトリクス８１からマスク部２３へと向かう電界が形成されていることにより、フィルタ基材９上において開口部２３１に対向する注目要素領域８２１Ａよりも外側の領域（すなわち、注目要素領域８２１Ａの周囲を囲むブラックマトリクス８１の部位から外側の領域）にイオンが付与されてブラックマトリクス８１および注目要素領域８２１Ａに隣接する他の要素領域８２１が帯電することが防止される。なお、この場合に、マスク電位とＢＭ電位との差を０として、マスク部２３とブラックマトリクス８１との間において電界の大きさを０とすることにより、注目要素領域８２１Ａよりも外側の領域が帯電することが防止されてもよい。ただし、注目要素領域８２１Ａよりも外側の領域の帯電を確実に防止するには、マスク部２３とブラックマトリクス８１との間においてイオンがマスク部２３へと向かう電界を形成する、または、電界の大きさを０としつつ、コロナ放電器２２から放出されるイオンの極性に対してＢＭ電位の極性が同極性とされる、または、ＢＭ電位が接地電位とされることが好ましい。

電荷付与装置２では、コロナ放電器２２からのイオンの放出、および、基材電位付与部２１、マスク電位付与部２４およびＢＭ電位付与部２５によるフィルタ基材９、マスク部２３およびブラックマトリクス８１への電位の付与が継続され、図５．Ｃの下段に示すようにフィルタ基材９上の注目要素領域８２１Ａの帯電電位がさらに増大する。実際には、フィルタ基材９上の注目要素領域８２１Ａの帯電電位が高くなるに従って、フィルタ基材９とマスク部２３との間に形成される電界の状態が変化し、フィルタ基材９上の注目要素領域８２１Ａとマスク部２３との間におけるマスク部２３からフィルタ基材９へと向かう電界は小さくなるが、既述のように、ブラックマトリクス８１からマスク部２３へと向かう電界が形成されていることにより他の要素領域８２１が帯電することはない。また、仮に、ブラックマトリクス８１にイオンが到達した場合であっても、イオンの電荷は導電性のブラックマトリクス８１を介してＢＭ電位付与部２５にて除去されるため、ブラックマトリクス８１とマスク部２３との間に形成される電界の向きおよび大きさが変化することもない。

そして、フィルタ基材９上の注目要素領域８２１Ａの各位置がマスク部２３のマスク電位とほぼ同じ電位まで帯電すると、当該位置とマスク部２３との間において電界の大きさが０となる。したがって、図５．Ｄの上段に示すように、放電ワイヤ２２１からのイオンのほとんどが、放電ワイヤ２２１との距離が近いマスク部２３へと向かうこととなり、注目要素領域８２１Ａの帯電電位が飽和して、注目要素領域８２１Ａの帯電が完了する。その結果、図５．Ｄの下段に示すように、注目要素領域８２１Ａに隣接する他の要素領域８２１が帯電することなく、注目要素領域８２１Ａの全体がほぼ均一な電位にて帯電することとなる。

実際には、図２の電荷付与装置２では、マスク部２３に複数の開口部２３１が形成されているが、図５．Ａないし図５．Ｄにおける開口部２３１を介した注目要素領域８２１Ａへの電荷の付与は、図２の電荷付与装置２における複数の開口部２３１のそれぞれにおいても同様であるため、図２の電荷付与装置２においても、マスク部２３の複数の開口部２３１にそれぞれ対向する複数の要素領域８２１の全体をほぼ均一に帯電させることが可能となる。

図６は、現像装置３におけるフィルタ基材９上へのトナー画像の形成時のトナー容器３１の内部を他の構成と共に示す図である。

図６に示すように、トナー容器３１の下部には供給管３１１が設けられ、供給管３１１はポンプ３１２を介して液体トナータンク３１３に接続される。液体トナータンク３１３には、溶媒（例えば、アイソパー（登録商標））中に一の色のトナー（トナー粒子）が分散された液体トナーが貯溜されており、ポンプ３１２を駆動することにより液体トナータンク３１３からトナー容器３１内に液体トナーが供給され、トナー容器３１にて一定量の液体トナーが貯溜される。トナー容器３１の下部にはポンプ３１５に接続される排出管３１４も設けられており、必要に応じてポンプ３１５によりトナー容器３１内の液体トナーが図示省略のフィルタを介して液体トナータンク３１３に戻される。

現像時においてトナー容器３１内の液体トナー中には、それぞれが複数の微小な吸引穴を一の主面（以下、「吸着面」という。）に有する２つの吸着板３４，３５が、所定の間隔にて互いに吸着面を対向させつつ平行に、かつ、直立した状態で配置される。各吸着板３４，３５の複数の吸引穴には外部のポンプ３４１，３５１が接続され、吸着面は例えば５０マイクロメートル（μｍ）以内の平面精度とされる。後述するように吸着板３４は電極部材３４２を保持するものであり、吸着板３５はフィルタ基材９を保持するものであるため、以下、吸着板３４を電極保持部３４と呼び、吸着板３５を基材保持部３５と呼ぶ。

電極保持部３４は電気絶縁材料にて形成され、その吸着面には板状の電極部材３４２の一の主面が当接し、電極部材３４２が吸引吸着により保持される。電極部材３４２には電圧源３６１を有する電極電位付与部３６が接続され、電極部材３４２に所定の電位（以下、「電極電位」という。）が付与される。

基材保持部３５は導電性または半導電性材料にて形成され、その吸着面（以下、「当接面」という。）にはフィルタ基材９のブラックマトリクス８１とは反対側の主面（すなわち、裏面）が当接し、フィルタ基材９が吸引吸着により保持される。基材保持部３５には電圧源３７１を有する保持部電位付与部３７が接続され、基材保持部３５の当接面上に所定の電位（以下、「保持部電位」という。）が均一に付与されることにより、フィルタ基材９の裏面に保持部電位が付与される。また、フィルタ基材９のブラックマトリクス８１の当接部８１１（図４参照）には電圧源３８１を有する補助電位付与部３８が、導電性ゴム等にて形成される端子部を介して接続され、ブラックマトリクス８１の全体に所定の電位（以下、「補助電位」という。）が均一に付与される。トナー容器３１内では、電極部材３４２およびフィルタ基材９が電極保持部３４および基材保持部３５にそれぞれ保持されることにより、フィルタ基材９のブラックマトリクス８１が形成された対象面が電極部材３４２の電極保持部３４とは反対側の主面に対向しつつ、液体トナー中にてフィルタ基材９と電極部材３４２とが互いに平行に配置されることとなる。

実際には、図６の電極保持部３４および基材保持部３５の間において上部および下部のそれぞれには、絶縁性を有するスペーサ３９１が設けられ、電極保持部３４および基材保持部３５にそれぞれ保持される電極部材３４２およびフィルタ基材９の間の間隔が、例えば３００μｍにて一定に保たれている（図６では、電極部材３４２およびフィルタ基材９の間の間隔を大きく図示している。）。また、フィルタ基材９、電極部材３４２、電極保持部３４および基材保持部３５および２つのスペーサ３９１は処理ユニット１１として一体的に組み合わされており、処理ユニット１１はユニット把持機構３３１により把持されてトナー容器３１の上方から支持される。

処理ユニット１１が内部に配置された状態における図１の洗浄容器３２も、液体トナーの溶媒のみが貯溜される点を除き、図６と同様の構成とされ（後述の図１２参照）、後述するフィルタ基材９の洗浄時では、処理ユニットが電極電位付与部３６、保持部電位付与部３７および補助電位付与部３８に接続された状態において、基板搬送部３３により洗浄容器３２内の溶媒中に浸漬される。

次に、カラーフィルタ製造システム１がカラーフィルタを製造する処理について図７を参照しつつ説明を行う。図１のカラーフィルタ製造システム１では、まず、ブラックマトリクス８１が形成されたフィルタ基材９が準備される（ステップＳ１１）。フィルタ基材９上のブラックマトリクス８１は、例えばスパッタにより対象面上にクロムが成膜され、フォトリソグラフィ技術を用いてクロム膜上に所定のレジストパターンを形成した後に、ウエットエッチングを施すことにより形成される。

続いて、フィルタ基材９が外部の搬送装置により電荷付与装置２内へと搬送され、フィルタ基材９上のアライメントパターン８１２を利用しつつフィルタ基材９がステージ２１２上の所定位置に載置される。そして、フィルタ基材９上において、Ｒの色に対応する要素領域列８２２（すなわち、３個置きに存在する複数の要素領域列８２２）に含まれる複数の要素領域８２１に電荷が付与される（ステップＳ１２）。

ここで、後述するように、図７のカラーフィルタを製造する処理では、フィルタ基材９上においてＲの色に対応する複数の要素領域８２１にＲのトナーを付着（および定着）させる処理（ステップＳ１２〜Ｓ１６）が行われ、その後、同様にステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を繰り返すことにより、他の色（ＧおよびＢ）に対応する複数の要素領域８２１に当該色のトナーが付着する。以下の説明では、現在のステップＳ１２〜Ｓ１６の処理においてトナーを付着させる予定の要素領域を特定要素領域と呼ぶ。なお、図７中のステップＳ１２では、後述する第２の実施の形態にて行われる動作をカッコ書きにて記載している。

図８は、電荷付与装置２がフィルタ基材９上に電荷を付与する動作の流れを示す図であり、図７中のステップＳ１２にて行われる動作を示している。なお、図８中のステップＳ２０は後述の第２の実施の形態にて行われる処理である。また、図９は電荷付与装置２がフィルタ基材９上に電荷を付与する動作を説明するための図である。図９ではマスク電位付与部２４およびＢＭ電位付与部２５の間にて電圧源が共有されるとともに、マスク部２３に１つの開口部列２３２（図２参照）の開口部２３１のみが図示されており、以下、説明の便宜上、マスク部２３が１つの開口部列２３２のみを有するものとして説明を行う（後述の図１８および図１８を参照する説明において同様）。

電荷付与装置２では、まず、放電ワイヤ２２１とカバー２２２との間に、例えば（＋７）キロボルト（ＫＶ）の電圧が電圧源２２３により付与され、コロナ放電器２２による正のイオンの放出が開始されるとともに、マスク電位付与部２４によりマスク部２３にマスク電位（＋６８０）Ｖが付与され、ＢＭ電位付与部２５によりブラックマトリクス８１にＢＭ電位（＋６８０）Ｖが付与され、基材電位付与部２１によりフィルタ基材９に電位（＋７００）Ｖが付与される（ステップＳ２１）。

このとき、図５．Ａを参照して説明したように、フィルタ基材９の裏面に対してマスク部２３のマスク電位よりも高い電位が付与されることにより、フィルタ基材９からマスク部２３へと向かう電界が形成され、カバー２２２外へと放出されたほとんどのイオンは、マスク部２３へと引き寄せられる。以下の説明では、ステップＳ２１にてフィルタ基材９に付与される電位を、要素領域８２１の帯電の際に付与される基材電位と区別して待機電位と呼ぶ。なお、ステップＳ２１の直後では、既にフィルタ基材９に待機電位が付与されているため、ステップＳ２２の処理はスキップされる。

コロナ放電器２２からのイオンの放出が安定すると、この状態において、帯電制御部２０が移動機構２６を駆動することにより（図３参照）、コロナユニット（コロナ放電器２２およびマスク部２３）が一体的に移動し、マスク部２３の開口部列２３２に含まれる複数の開口部２３１が、図４および図９に示すフィルタ基材９上の最も（−Ｘ）側の特定要素領域列８２２ａに含まれる複数の特定要素領域にそれぞれ対向する位置に配置される（ステップＳ２３）。そして、基材電位付与部２１によりフィルタ基材９に付与する電位が待機電位（＋７００）Ｖから、イオンの極性に対して逆極性となる基材電位（−３００）Ｖに切り換えられ、フィルタ基材９、マスク部２３およびブラックマトリクス８１にそれぞれ基材電位、マスク電位およびＢＭ電位が付与される。これにより、マスク部２３とブラックマトリクス８１との間において電界の大きさが０とされつつ、マスク部２３とフィルタ基材９との間においてコロナ放電器２２からのイオンがフィルタ基材９へと向かう電界が形成される。その結果、図５．Ｂないし図５．Ｄを参照して説明したように、複数の開口部２３１にそれぞれ対向する複数の特定要素領域のみにイオンが付与されて複数の特定要素領域が一様に帯電する（ステップＳ２４）。なお、上記条件にて特定要素領域を帯電させた場合には、特定要素領域の帯電電位は（＋７００）Ｖにて飽和する。以下、本実施の形態において特定要素領域の飽和した帯電電位を基材帯電電位と呼ぶ。

フィルタ基材９の裏面に付与される電位が基材電位に切り換えられた後、特定要素領域の帯電電位が飽和するのに充分な所定の時間（以下、「電位飽和時間」という。）が経過すると、フィルタ基材９に付与される電位が基材電位から待機電位に切り換えられ、マスク部２３とフィルタ基材９との間においてイオンがマスク部２３へと向かう電界が形成される（ステップＳ２５，Ｓ２２）。

図１０は電荷付与装置２における移動機構２６の駆動制御と基材電位付与部２１によるフィルタ基材９の電位制御との関係を説明するための図である。図１０の上段は移動機構２６の駆動タイミングを示し、図１０の下段は基材電位付与部２１によりフィルタ基材９に付与される電位を示している。

図１０中の時刻Ｔ１に基材電位が待機電位に切り換えられると、その直後に、移動機構２６がＯＮとされてコロナユニットが移動を開始する。そして、マスク部２３の開口部列２３２に含まれる複数の開口部２３１が、帯電が完了した特定要素領域列８２２ａから（＋Ｘ）方向にピッチＰ１（図４参照）の３倍だけ離れた他の特定要素領域列（図４および図９中にて符号８２２ｂを付す特定要素領域列）に含まれる複数の特定要素領域にそれぞれ対向する位置に配置されると、移動機構２６がＯＦＦとされてコロナユニットが停止する（ステップＳ２３）。移動機構２６がＯＦＦとされた直後の時刻Ｔ２には、フィルタ基材９に付与する電位が待機電位から基材電位に切り換えられ、複数の開口部２３１にそれぞれ対向する複数の特定要素領域が帯電する（ステップＳ２４）。

待機電位から基材電位に切り換えられた後、電位飽和時間だけ経過した時刻Ｔ３には、フィルタ基材９に付与される電位が基材電位から待機電位に切り換えられ（ステップＳ２５，Ｓ２２）、その直後に、コロナユニットの移動が開始される。そして、マスク部２３の複数の開口部２３１が、次のイオンの付与対象の特定要素領域列に含まれる複数の特定要素領域に対向する位置に配置されて特定要素領域に対する電荷の付与が行われる（ステップＳ２３，Ｓ２４）。

以上のように、電荷付与装置２では、移動機構２６のＯＮ／ＯＦＦ、並びに、基材電位付与部２１による基材電位と待機電位との切替が同期して実行され、一の特定要素領域列に含まれる複数の特定要素領域の帯電後、電荷が付与されていない他の特定要素領域列に含まれる複数の特定要素領域にイオンを付与して当該複数の特定要素領域を帯電させるためにステップＳ２２へと戻り（ステップＳ２５）、基材電位から待機電位への切替、コロナユニットの移動、および、待機電位から基材電位への切替が繰り返される（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。そして、フィルタ基材９上の全ての特定要素領域が帯電して（すなわち、イオンを付与すべき全ての要素領域にイオンが付与されて）静電潜像が形成されると（ステップＳ２５）、コロナ放電器２２からのイオンの放出、並びに、フィルタ基材９、マスク部２３およびブラックマトリクス８１への電位の付与が停止され、電荷付与装置２における処理が完了する（ステップＳ２６）。

以上の説明では、マスク部２３に１つの開口部列２３２のみが形成されているものとしているため、ステップＳ２３におけるマスク部２３（およびコロナ放電器２２）の移動距離はピッチＰ１の３倍となるが、実際には、図２の電荷付与装置２のマスク部２３には複数（ｎ個）の開口部列２３２が形成されており、この場合、ステップＳ２４ではフィルタ基材９上において互いにピッチＰ１の３倍だけＸ方向に離れたｎ個の要素領域列に含まれる複数の要素領域が同時に帯電し、ステップＳ２３におけるマスク部２３の移動距離は、ピッチＰ１の３ｎ倍となる。

Ｒの色に対応する全ての特定要素領域が帯電すると、図１の第１基板移載機構５１により電荷付与装置２からフィルタ基材９が取り出される。第１基板移載機構５１では、フィルタ基材９が現像装置３にて用いられる基材保持部３５（正確には、図６に示す処理ユニット１１として組み合わされる前の基材保持部３５である。電極保持部３４についても同様。）に吸引吸着により保持されるとともに、予め準備される電極部材３４２が一の主面を電極保持部３４に当接させて同様に保持される。そして、電極保持部３４および基材保持部３５が、フィルタ基材９と電極部材３４２とが対向するように２つのスペーサ３９１を介して組み合わされて処理ユニット１１が構成される。

続いて、図１のユニット把持機構３３１により処理ユニット１１が直立した状態で把持されるとともにユニット昇降機構３３２により処理ユニット１１が上昇し、ユニット移動機構３３３により処理ユニット１１がトナー容器３１の上方へと移動する。そして、処理ユニット１１が下降してトナー容器３１内の液体トナー中に浸漬される。これにより、トナー容器３１内の液体トナー中において、電極部材３４２がその法線を水平方向に向けて配置されるとともに、フィルタ基材９が対象面を電極部材３４２の電極保持部３４とは反対側の主面に対向させつつ電極部材３４２に平行に配置され、図６に示す状態となる（図７：ステップＳ１３）。

電極部材３４２およびフィルタ基材９がトナー容器３１内に配置されると、電極電位付与部３６により電極部材３４２に電極電位が付与され、保持部電位付与部３７によりフィルタ基材９の裏面に保持部電位が付与され、補助電位付与部３８によりブラックマトリクス８１に補助電位が付与される（ステップＳ１４）。具体的には、液体トナー中においてトナーは基材帯電電位とは反対の極性である負に帯電しており、電極電位は（＋１５０）Ｖとされ、保持部電位および補助電位は共に接地電位（０Ｖ）とされる。これにより、電極部材３４２とフィルタ基材９との間の幅３００μｍの間隙（液体トナーが満たされる間隙）には電界が形成される。

図１１は、電極部材３４２とフィルタ基材９との間に形成される電界の向きを説明するための図である。図１１では内部に「−」を付す実線の丸にてトナーの粒子を示し、フィルタ基材９の特定要素領域（図１１中にて符号８２１ａを付して示す。）の表面近傍に「＋」を付す破線の丸を図示することにより、特定要素領域８２１ａが正に帯電している（ここでは、基材帯電電位（＋７００）Ｖに帯電している）ことを示している。また、図１１では、電極電位付与部３６、保持部電位付与部３７および補助電位付与部３８を回路記号にて示しており（図２０において同様）、図１１では、保持部電位付与部３７および補助電位付与部３８は接地電位を付与するものとなっている。

電極電位付与部３６、保持部電位付与部３７および補助電位付与部３８により電位が付与されると、フィルタ基材９から電極部材３４２へと向かう方向（図１１中にて符号Ａ３を付す矢印にて示す方向）を正として、フィルタ基材９の特定要素領域８２１ａと電極部材３４２との間の電界強度Ｅａは（＋１．８）Ｖ／μｍとなり（（Ｅａ＝（７００−１５０）／３００）にて（近似的に）求められる。）、フィルタ基材９の特定要素領域８２１ａ以外の他の要素領域８２１と電極部材３４２との間、および、ブラックマトリクス８１と電極部材３４２との間の電界強度Ｅｂは（−０．５）Ｖ／μｍとなる（（Ｅｂ＝（０−１５０）／３００）にて求められる。）。このように、フィルタ基材９の特定要素領域群と電極部材３４２との間には、図１１中に符号７１を付す矢印にて示すように負に帯電したトナーが電極部材３４２側からフィルタ基材９へと向かう（電気泳動する）電界が形成され、フィルタ基材９の特定要素領域群以外の他の要素領域群と電極部材３４２との間、および、ブラックマトリクス８１と電極部材３４２との間には、図１１中に符号７２を付す矢印にて示すようにトナーがフィルタ基材９側から電極部材３４２へと向かう電界が形成される。したがって、フィルタ基材９上において特定要素領域群のみにＲのトナーが付着する。なお、電極部材３４２上の特定要素領域群以外の他の要素領域群およびブラックマトリクス８１に正確に対向する位置にもトナーが付着する。

このとき、特定要素領域８２１ａに帯電した単位面積当たりの電荷量を（＋ｒ）、フィルタ基材９の単位面積当たりのキャパシタンス（静電容量）をＣ、フィルタ基材９の対象面上の特定要素領域８２１ａと裏面との電位差をΔＶ、トナーの粒子の電荷量を（−ｑ）としてフィルタ基材９の特定要素領域８２１ａにおいて単位面積当たりに蓄積されるトナーの粒子の総電荷量をΣ（−ｑ）とすると、（Σ（−ｑ）＋ｒ＝Ｃ・ΔＶ）の関係が成り立つため、総電荷量Σ（−ｑ）が（Ｃ・ΔＶ−ｒ）となるまでトナーの付着が進行し、その後停止する。したがって、フィルタ基材９の特定要素領域群の全体ではほぼ均一の厚さのトナー層が形成され、フィルタ基材９上に現像されたトナー画像の濃度は均一となる。なお、電極部材３４２の電極電位は（＋１５０）Ｖとされ、フィルタ基材９の裏面の電位は接地電位とされるため、トナーの付着が停止する際には、フィルタ基材９の特定要素領域８２１ａ上の各位置の電位は（＋１５０）Ｖとなる。

トナーの付着が停止すると、電極電位付与部３６、保持部電位付与部３７および補助電位付与部３８による電極電位、保持部電位および補助電位の付与を継続した状態で処理ユニット１１が上昇し、トナー容器３１から取り出される。続いて、処理ユニット１１が洗浄容器３２の上方へと移動して、その後下降し、図１２に示すように洗浄容器３２内の溶媒中に浸漬される（ステップＳ１５）。

このとき、洗浄容器３２内の溶媒中においても、トナー容器３１内における電極電位、保持部電位および補助電位が維持されるとともに、電極部材３４２とフィルタ基材９との相対的な位置関係も維持される。したがって、仮に、処理ユニット１１をトナー容器３１から引き上げる際等に、図１１のフィルタ基材９の対象面上において、特定要素領域８２１ａ以外の要素領域８２１に不要なトナーが付着したとしても、洗浄容器３２内の溶媒中において当該領域ではトナーがフィルタ基材９から電極部材３４２に向かう電界が形成されることにより、不要なトナーが対象面上から除去されることとなる。すなわち、洗浄容器３２内にてトナー画像が形成されたフィルタ基材９が洗浄される。一方、フィルタ基材９の特定要素領域８２１ａでは、トナーが電極部材３４２からフィルタ基材９へと向かう電界が形成されるため、トナーは付着したままとなる。なお、必要に応じて処理ユニット１１が洗浄容器３２内にて揺動されてもよい。

フィルタ基材９上の不要なトナーの除去が終了すると、電極電位、保持部電位および補助電位の付与を継続した状態で処理ユニット１１が、図１のユニット昇降機構３３２により上昇し、洗浄容器３２から取り出される。続いて、処理ユニット１１が第２基板移載機構５２の上方へと移動した後、下降して第２基板移載機構５２に受け渡され、電極部材３４２とフィルタ基材９との間に液体（溶媒および液体トナー）が存在しない状態で、電極電位、保持部電位および補助電位の付与が停止され、処理ユニット１１が分解される。そして、基材保持部３５からフィルタ基材９が取り外された後、フィルタ基材９のみが定着装置４の搬送ローラ４３上に載置されて定着装置４の内部へと搬送され、例えば、２３０〜２５０℃にて３０〜６０秒間加熱されてフィルタ基材９の特定要素領域群上に付着したトナーが溶融し、フィルタ基材９上に定着される（ステップＳ１６）。これにより、図１３に示すように、フィルタ基材９の対象面上においてブラックマトリクス８１にて囲まれる複数の要素領域８２１のうちの特定要素領域群のそれぞれにＲの画素要素が形成されることとなる。その後、フィルタ基材９は次の色用（例えば、Ｇ用）の画像形成ユニットへと搬送される。

続いて、Ｒの色の複数の画素要素が形成されたフィルタ基材９に対して、Ｇ用の画像形成ユニットにおいて複数の要素領域８２１のうちＧの色に対応する要素領域を特定要素領域として上記ステップＳ１２〜Ｓ１６が繰り返され（ステップＳ１７）、その後、Ｂ用の画像形成ユニットにおいてＧの色に対応する要素領域を特定要素領域として上記ステップＳ１２〜Ｓ１６が繰り返される（ステップＳ１７）。これにより、図１４に示すように、フィルタ基材９の対象面上においてＲの色の複数の画素要素８２１Ｒ、Ｇの色の複数の画素要素８２１Ｇ、Ｂの色の複数の画素要素８２１Ｂが形成され、これらの画素要素８２１Ｒ，８２１Ｇ，８２１Ｂの集合がフィルタ層８２とされてカラーフィルタ８が完成する。カラーフィルタ８では、図１４中の横方向に並ぶ１つの画素要素８２１Ｒ、１つの画素要素８２１Ｇおよび１つの画素要素８２１Ｂの集合が１つの画素とされ、複数の画素が２次元に配列される。また、カラーフィルタ８が液晶表示装置に用いられる際には、他の装置によりフィルタ層８２およびブラックマトリクス８１を全体的に覆う透明の絶縁膜（いわゆる、オーバーコート）が形成され、絶縁膜上に透明導電層（例えば、ITO）のパターンが別途形成される。

以上に説明したように、図１のカラーフィルタ製造システム１では、電荷付与装置２によりフィルタ基材９上の複数の要素領域８２１のうち一の色に対応する特定要素領域８２１ａにイオンが付与されて特定要素領域８２１ａが基材帯電電位に帯電し、フィルタ基材９上に静電潜像が形成される。続いて、現像装置３では、トナー容器３１中の電極部材３４２とフィルタ基材９の特定要素領域群との間においてトナーがフィルタ基材９へと向かう電界が形成され、電極部材３４２とフィルタ基材９上の特定要素領域群以外の要素領域群との間においてトナーが電極部材３４２へと向かう電界が形成されるように、電極部材３４２およびフィルタ基材９の裏面に基材帯電電位に応じた電極電位および基材電位がそれぞれ付与され、これにより、フィルタ基材９上の静電潜像がトナーにて容易に現像される。そして、定着装置４におけるフィルタ基材９上のトナーの定着後、フィルタ基材９に対して他の色用の電荷付与装置２、現像装置３および定着装置４にて同様の処理が繰り返される。

ここで、仮に、フィルタ基材９上にブラックマトリクス８１が形成されていない場合における電荷付与装置２の比較例の動作について考える。図１５．Ａないし図１５．Ｄは、電荷付与装置２におけるフィルタ基材９上への電荷付与の比較例の動作を説明するための図である。図１５．Ａないし図１５．Ｄはそれぞれ図５．Ａないし図５．Ｄに対応し、図１５．Ａないし図１５．Ｄのそれぞれでは上段に電荷付与装置２の簡略化した構成を示し、下段にフィルタ基材９の対象面上の帯電電位を示している。なお、本比較例の動作ではＢＭ電位付与部２５は用いられない。

電荷付与装置２における比較例の動作では、コロナ放電器２２から放出される正のイオンは、図１５．Ａの上段に示すように、フィルタ基材９に対してマスク部２３のマスク電位よりも高い電位が付与されている間ではマスク部２３へと引き寄せられ、フィルタ基材９に対してマスク電位よりも低い基材電位が付与されると、図１５．Ｂの上段および下段に示すように、フィルタ基材９の対象面が帯電し始める。そして、フィルタ基材９の対象面の帯電電位が高くなるに従って、フィルタ基材９とマスク部２３との間に形成される電界の状態が変化し、図１５．Ｃの上段および下段に示すように、フィルタ基材９の対象面上においてマスク部２３の開口部２３１に正確に対向する領域（図１５．Ａないし図１５．Ｄにおいて符号Ｗ１を付す範囲の領域であり、以下、「対向領域」という。）の外側も帯電してしまう。実際には、フィルタ基材９の対象面上において対向領域を中心としてイオンにより帯電する領域が２次元的に広がり、図１５．Ｄの下段に示すように、対向領域にてほぼ均一な帯電電位（基材帯電電位）になった時点において、対向領域の近傍では対向領域から離れるに従って帯電電位が低くなり、対向領域を中央として台形状の電位分布が形成されてしまう。したがって、このようなフィルタ基材９を現像装置３にて現像した場合には、対向領域の近傍の不要な部位にもトナーが付着してしまい、精度のよいカラーフィルタを製造することができない。

これに対し、図３の電荷付与装置２では、ブラックマトリクス８１にもＢＭ電位を付与して、マスク部２３とブラックマトリクス８１との間においてイオンがマスク部２３へと向かう電界が形成され、または、電界の大きさが０とされることにより、ブラックマトリクス８１を用いて複数の要素領域８２１のうちマスク部２３の開口部２３１に対向する特定要素領域のみに精度よくイオンを付与して特定要素領域群を均一に帯電させることができる。その結果、カラーフィルタ製造システム１では、ブラックマトリクス８１が形成されたフィルタ基材９上の要素領域８２１にトナーを付与して高精度なカラーフィルタを容易に製造することが実現される。

また、電荷付与装置２では、フィルタ基材９上に電荷を付与する際に、基材電位から待機電位への切替、マスク部２３の移動、および、待機電位から基材電位への切替が繰り返されることにより、フィルタ基材９の全体を覆う大型のマスク部を用いることなく、特定要素領域群のみにイオンを容易に付与することができる。

さらに、現像装置３では、フィルタ基材９上のブラックマトリクス８１に補助電位を付与することにより、ブラックマトリクス８１と電極部材３４２との間においてトナーが電極部材３４２へと向かう電界が形成される。これにより、ブラックマトリクス８１にトナーが付着することが防止され、より高精度なカラーフィルタを製造することが実現される。

ところで、本実施の形態における現像装置３では、液体トナーのトナー粒子の極性が負とされ、（保持部電位＜電極電位＜基材帯電電位）の関係が満たされることにより、複数の要素領域８２１のうち特定要素領域にトナーを付着させつつ、特定要素領域以外の要素領域にトナーが付着することが防止されるが、電極部材３４２とフィルタ基材９上の特定要素領域群以外の要素領域群との間において電位差を０とすることにより電界の大きさが０とされてトナーが付着することが防止されてもよい（電極部材３４２とブラックマトリクス８１との間においても同様。）。すなわち、液体トナーのトナーの極性が負とされ場合には、（保持部電位≦電極電位＜基材帯電電位）の関係が満たされることが必要となる。また、現像装置３では正の極性のトナーが分散された液体トナーが用いられてもよく、この場合、（基材帯電電位＜電極電位≦保持部電位）の関係が満たされることにより、電極部材３４２とフィルタ基材９の特定要素領域群との間においてトナーがフィルタ基材９へと向かう電界が形成され、電極部材３４２とフィルタ基材９の特定要素領域群以外の要素領域群との間においてトナーが電極部材３４２へと向かう電荷が形成され、または、電界の大きさが０とされ、特定要素領域群のみにトナーを付着させることができる。

また、フィルタ基材９上のブラックマトリクス８１にカラートナーが付着することを防止しつつ、ガラス基板上にトナー画像を形成するという観点では、液体トナーのトナーの極性が負とされる場合に（補助電位≦電極電位）が満たされ、液体トナーのトナーの極性が正とされる場合に（電極電位≦補助電位）が満たされることが重要となる。これにより、ブラックマトリクス８１と電極部材３４２との間においてトナーが電極部材３４２へと向かう電界が形成され、または、電界の大きさが０とされ、高精度なカラーフィルタを製造することができる。さらに、ブラックマトリクス８１と特定要素領域群以外の要素領域群との間において、不要な電界が発生してブラックマトリクス８１または特定要素領域群以外の要素領域群にトナーが付着することを防止するには、（補助電位＝保持部電位）が満たされることが重要となり、これにより、さらに高精度なカラーフィルタを製造することができる。

次に、カラーフィルタ製造システム１における電荷付与装置の他の例について述べる。図１６は他の例に係る電荷付与装置２ａを示す平面図である。図１６の電荷付与装置２ａでは、コロナユニット（コロナ放電器２２およびマスク部２３ａ）の配置、マスク部２３ａの開口部２３１ａの形状、および、コロナユニットの移動機構２６による移動方向が、図２の電荷付与装置２と異なる。他の構成は電荷付与装置２と同様であり、同符号を付している。

電荷付与装置２ａのコロナユニットは長手方向がＸ方向に向けられ、移動機構２６によりＹ方向へと移動する。また、マスク部２３ａには、複数の開口部２３１ａがＸ方向に一列に配列されており、複数の開口部２３１ａのＸ方向のピッチは、フィルタ基材９上における要素領域８２１のＸ方向のピッチＰ１の３倍とされる（図４参照）。Ｘ方向に関して開口部２３１ａの幅はフィルタ基材９上の要素領域８２１の幅と同じであり、Ｙ方向に関して開口部２３１ａの長さはフィルタ基材９上の要素領域８２１よりも長くされ、開口部２３１ａは図２の電荷付与装置２における開口部２３１をＹ方向に拡張した拡張開口部となっている。

図７のステップＳ１２にて電荷付与装置２ａがフィルタ基材９上の特定要素領域に電荷を付与する際には、まず、コロナユニットがフィルタ基材９の（−Ｙ）側に配置される。このとき、Ｘ方向に関してマスク部２３ａの複数の開口部２３１ａの位置は、フィルタ基材９上の複数の特定要素領域列の位置とそれぞれ同じとなっている。続いて、コロナ放電器２２によるイオンの放出が開始されるとともに、マスク電位付与部２４によりマスク部２３にマスク電位が付与され、ＢＭ電位付与部２５によりブラックマトリクス８１にＢＭ電位が付与され、基材電位付与部２１によりフィルタ基材９に基材電位が付与される（図３参照）。そして、帯電制御部２０が移動機構２６を駆動することにより、コロナユニットがＹ方向に所定の速度にて連続的に移動を開始し、コロナ放電器２２からのイオンが開口部２３１ａから外側に放出されつつ、各開口部２３１が、対応する特定要素領域列に含まれる複数の特定要素領域の上方を順次通過する。

このとき、フィルタ基材９のブラックマトリクス８１（具体的には、Ｘ方向に伸びる部位）上にもイオンが付与される場合があるが、イオンの電荷は導電性のブラックマトリクス８１を介してＢＭ電位付与部２５にて除去される。また、コロナユニットの移動速度は、各特定要素領域において帯電が完了する（すなわち、帯電電位が飽和して基材帯電電位となる）ように設定されている。そして、コロナユニットがフィルタ基材９の（＋Ｙ）側にまで到達すると、コロナ放電器２２からのイオンの放出、並びに、マスク部２３、ブラックマトリクス８１およびフィルタ基材９への電位の付与が停止され、電荷付与装置２ａによるフィルタ基材９上のＹ方向に並ぶ特定要素領域への電荷の付与が完了する。

以上のように、図１６の電荷付与装置２ａでは、Ｙ方向に関して開口部２３１ａの長さがフィルタ基材９上の要素領域８２１よりも長くされる。そして、フィルタ基材９、マスク部２３ａおよびブラックマトリクス８１に基材電位、マスク電位およびＢＭ電位をそれぞれ付与しつつ、開口部２３１ａが特定要素領域列に対向する状態で、コロナ放電器２２およびマスク部２３ａがＹ方向に連続的に移動する。これにより、電荷付与装置２ａでは、大型のマスク部を用いることなくフィルタ基材９上の特定要素領域のみにイオンを短時間に付与して帯電させることが可能となる。なお、電荷付与装置２ａでは、各開口部２３１ａが対応する特定要素領域列に含まれる複数の特定要素領域上を順次通過することにより、これらの特定要素領域にイオンを付与することが可能となるため、開口部２３１ａは要素領域８２１と同形状の開口部の集合とみなすことができる。なお、後述する第２の実施の形態における要素領域群の除電の際に、電荷付与装置２ａが用いられてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るカラーフィルタ製造システム１について説明する。図１７は本実施の形態におけるカラーフィルタ製造システム１の電荷付与装置２ｂの構成を示す図である。図１７の電荷付与装置２ｂでは、図３の電荷付与装置２にもう１つのコロナ放電器２２ａが追加され、コロナ放電器２２ａは電圧源２２３ａに接続される。コロナ放電器２２ａとフィルタ基材９との間には、電圧源２７１が接続されるとともに導電性材料にて形成される網状のグリッド２７が設けられる。コロナ放電器２２ａおよびグリッド２７はコロナ放電器２２およびマスク部２３と共にコロナユニットとして移動機構２６（図２参照）によりＸ方向に移動する。なお、図１７の電荷付与装置２ｂでは、ＢＭ電位付与部２５の電圧源とグリッド２７に対する電圧源２７１とが共用されており、図１７ではコロナ放電器２２の電圧源２２３およびマスク電位付与部２４の図示を省略している。

カラーフィルタ製造システム１がカラーフィルタを製造する際には、ブラックマトリクス８１が形成されたフィルタ基材９が準備され電荷付与装置２ｂ内に搬送される（図７：ステップＳ１１）。そして、本実施の形態では、電荷付与装置２ｂが複数の要素領域８２１のうち特定要素領域群以外の要素領域群を帯電させる（ステップＳ１２）。

詳細には、コロナユニットがフィルタ基材９の（＋Ｘ）側に位置する状態で、電圧源２２３ａによりコロナ放電器２２ａの放電ワイヤ２２１ａに例えば（−７）ＫＶの電位が付与され、負のイオンがコロナ放電器２２ａから放出される。また、グリッド２７およびフィルタ基材９上のブラックマトリクス８１には共に電圧源２７１により（−６８０）Ｖの電位が付与され、フィルタ基材９には接地電位が付与される。そして、コロナユニットが（−Ｘ）方向へと連続的に移動することにより、フィルタ基材９の対象面の全体にイオンが付与されて対象面が帯電する。正確には、ブラックマトリクス８１には（−６８０）Ｖの電位が付与されているため、フィルタ基材９の対象面上において、ブラックマトリクス８１を除く領域（すなわち、全ての要素領域８２１）が負に均一に帯電する（図８：ステップＳ２０）。なお、実際には、上記条件によりフィルタ基材９上の各要素領域８２１は（−７００）Ｖに帯電する。以下、本実施の形態においてフィルタ基材９の各要素領域８２１のコロナ放電器２２ａによる帯電電位を基材帯電電位という。

電荷付与装置２ｂでは、フィルタ基材９上の全ての要素領域８２１が帯電すると、続いて、Ｒの色に対応する特定要素領域に電荷がさらに付与される。図１８は電荷付与装置２ｂがフィルタ基材９上に電荷を付与する動作を説明するための図であり、図１８ではコロナ放電器２２ａおよびグリッド２７の図示を省略している。また、図１９は電荷付与装置２ｂにおける移動機構２６（図２参照）の駆動制御と基材電位付与部２１によるフィルタ基材９の電位制御との関係を説明するための図である。図１９の上段は移動機構２６の駆動タイミングを示し、図１９の下段は基材電位付与部２１によりフィルタ基材９に付与される電位を示している。以下、第１の実施の形態と同様に、マスク部２３に１つの開口部列２３２のみが形成されているものとして説明を行う。

電荷付与装置２ｂが特定要素領域８２１に電荷を付与する際には、コロナ放電器２２からのイオンの放出の開始後（ステップＳ２１）、第１の実施の形態と同様に、基材電位から待機電位への切替、マスク部２３の移動、および、待機電位から基材電位への切替が繰り返される（図８：ステップＳ２２〜Ｓ２５）。具体的には、放電ワイヤ２２１とカバー２２２との間に、例えば（＋７）ＫＶの電圧が電圧源２２３により付与され、コロナ放電器２２による正のイオンの放出が開始されるとともに、マスク電位付与部２４によりマスク部２３にマスク電位（＋３００）Ｖが付与され、ＢＭ電位付与部２５によりブラックマトリクス８１にＢＭ電位（＋３００）Ｖが付与され、基材電位付与部２１によりフィルタ基材９に待機電位（＋１０００）Ｖが付与される（ステップＳ２１）。これにより、フィルタ基材９とマスク部２３との間においてフィルタ基材９からマスク部２３へと向かう電界が形成され、カバー２２２外へと放出されたほとんどのイオンは、マスク部２３へと引き寄せられる。

この状態において、コロナユニットが移動機構２６により移動し、マスク部２３の開口部列２３２に含まれる複数の開口部２３１が、一の特定要素領域列８２２ａに含まれる複数の特定要素領域（図４参照）にそれぞれ対向する位置に配置される（ステップＳ２３）（第１の実施の形態と同様に最初のステップＳ２２はスキップされる。）。そして、基材電位付与部２１によりフィルタ基材９に付与する電位が待機電位（＋１０００）Ｖから基材電位０Ｖに切り換えられる（ステップＳ２４）。これにより、マスク部２３とブラックマトリクス８１との間において電界の大きさが０とされつつ、マスク部２３とフィルタ基材９との間においてコロナ放電器２２からのイオンがフィルタ基材９へと向かう電界が形成され、複数の開口部２３１にそれぞれ対向する複数の特定要素領域のみが一様に除電される。

基材電位がフィルタ基材９に付与された後、電位飽和時間が経過すると（すなわち、特定要素領域の除電が完了すると）、フィルタ基材９に付与される電位が基材電位から待機電位に切り換えられる（ステップＳ２５，Ｓ２２）。そして、マスク部２３の開口部列２３２に含まれる複数の開口部２３１が、次の特定要素領域列８２２ｂに含まれる複数の特定要素領域にそれぞれ対向する位置に配置され（ステップＳ２３）、これらの特定要素領域の除電が行われる（ステップＳ２４）。

図１９に示すように、電荷付与装置２ｂでは、移動機構２６のＯＮ／ＯＦＦ、並びに、基材電位付与部２１による基材電位と待機電位との切替が同期して実行され、一の特定要素領域列に含まれる複数の特定要素領域の除電後、電荷が付与されていない他の特定要素領域列に含まれる複数の特定要素領域にイオンを付与して除電するためにステップＳ２２へと戻り（ステップＳ２５）、基材電位から待機電位への切替、コロナユニットの移動、および、待機電位から基材電位への切替が繰り返される（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。そして、フィルタ基材９上の全ての特定要素領域が除電されると（すなわち、静電潜像が形成されると）（ステップＳ２５）、イオンの放出、並びに、フィルタ基材９、マスク部２３およびブラックマトリクス８１への電位の付与が停止され、電荷付与装置２ｂにおける処理が完了する（ステップＳ２６）。なお、図１８ではＤＣ方式のコロナ放電器２２が設けられているが、電荷付与装置２ｂにおいてＡＣ方式のコロナ放電器２２が設けられ、効率よく除電が行われてもよい。

以上のようにしてＲの色に対応する特定要素領域群以外の要素領域群が基材帯電電位に帯電すると、処理ユニット１１が構成されて図６のトナー容器３１内の液体トナー中に浸漬される（図７：ステップＳ１３）。続いて、電極電位付与部３６により電極部材３４２にトナーと同極性の電極電位（−５５０）Ｖが付与され、保持部電位付与部３７によりフィルタ基材９の裏面に保持部電位０Ｖが付与され、補助電位付与部３８によりブラックマトリクス８１にトナーと同極性の補助電位（−７００）Ｖが付与される（ステップＳ１４）。これにより、電極部材３４２とフィルタ基材９との間の幅３００μｍの液体トナーが満たされる間隙に電界が形成される。なお、本実施の形態では、液体トナー中のトナーの極性と基材帯電電位の極性とが同じとなっている。

図２０は、電極部材３４２とフィルタ基材９との間に形成される電界の向きを説明するための図である。なお、図２０では内部に「−」を付す実線の丸にてトナーの粒子を示し、フィルタ基材９の要素領域８２１の表面近傍に「−」を付す破線の丸を図示することにより、特定要素領域８２１ａ以外の要素領域８２１が負に帯電している（ここでは、基材帯電電位（−７００）Ｖに帯電している）ことを示している。

電極電位付与部３６、保持部電位付与部３７および補助電位付与部３８により電位が付与されると、フィルタ基材９から電極部材３４２へと向かう方向（図２０中にて符号Ａ４を付す矢印にて示す方向）を正として、フィルタ基材９の特定要素領域８２１ａと電極部材３４２との間の電界強度Ｅｃは（＋１．８）Ｖ／μｍとなり（（Ｅｃ＝（０−（−５５０））／３００）にて求められる。）、フィルタ基材９の特定要素領域８２１ａ以外の他の要素領域８２１と電極部材３４２との間、および、ブラックマトリクス８１と電極部材３４２との間の電界強度Ｅｄは（−０．５）Ｖ／μｍとなる（（Ｅｄ＝（−７００−（−５５０））／３００）にて求められる。）。このように、フィルタ基材９の特定要素領域群と電極部材３４２との間には、図２０中に符号７３を付す矢印にて示すように負に帯電したトナーが電極部材３４２側からフィルタ基材９へと向かう（電気泳動する）電界が形成され、フィルタ基材９の特定要素領域群以外の他の要素領域群およびブラックマトリクス８１と電極部材３４２との間には、図２０中に符号７４を付す矢印にて示すようにトナーがフィルタ基材９側から電極部材３４２へと向かう電界が形成される。したがって、フィルタ基材９上の特定要素領域群には、Ｒのトナーが付着する。

このとき、フィルタ基材９の単位面積当たりのキャパシタンス（静電容量）をＣ、フィルタ基材９の対象面上の特定要素領域８２１ａと裏面との電位差をΔＶ、トナーの粒子の電荷量を（−ｑ）とすると、フィルタ基材９の特定要素領域８２１ａにおいて単位面積当たりに蓄積されるトナーの粒子の総電荷量Σ（−ｑ）が、（Ｃ・ΔＶ）となるまでトナーの付着が進行し、その後停止する。したがって、フィルタ基材９の特定要素領域群の全体ではほぼ均一の厚さのトナー層が形成され、フィルタ基材９上に現像されたトナー画像の濃度は均一となる。なお、電極部材３４２の電極電位は（−５５０）Ｖとされ、フィルタ基材９の裏面の電位は接地電位とされるため、トナーの付着が停止する際には、フィルタ基材９の特定要素領域８２１ａ上の各位置の電位は（−５５０）Ｖとなる。

トナーの付着が停止すると、洗浄容器３２内にてトナー画像が形成されたフィルタ基材９が洗浄され（ステップＳ１５）、その後、定着装置４にてフィルタ基材９上のトナーが定着されて一の色の画像形成ユニットにおける処理が終了する（ステップＳ１６）。そして、上記ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理が、他の色の画像形成ユニットに置いても繰り返されることにより（ステップＳ１７）、カラーフィルタが完成する。

以上に説明したように、図１７の電荷付与装置２ｂでは、フィルタ基材９の対象面の全体を所定の電位にて帯電させた後、特定要素領域群に含まれる各要素領域がマスク部２３の開口部２３１と対向する状態で、フィルタ基材９、マスク部２３およびブラックマトリクス８１にそれぞれ基材電位、マスク電位およびＢＭ電位が付与され、特定要素領域群が除電される。これにより、電荷付与装置２ｂでは、複数の要素領域８２１のうち特定要素領域群以外の要素領域群のみを精度よく帯電させることができる。そして、現像装置３において特定要素領域８２１ａにトナーを付着させることにより、高精度なカラーフィルタを容易に製造することができる。

ところで、本実施の形態における現像装置３においても、電極部材３４２とフィルタ基材９上の特定要素領域群以外の要素領域群との間において電位差を０とすることにより電界の大きさが０とされて、特定要素領域群以外の要素領域群にトナーが付着することが防止されてもよい。したがって、電荷付与装置２ｂによりフィルタ基材９上の特定要素領域群以外の要素領域群が帯電する際に、液体トナーのトナーの極性が負とされる場合には（基材帯電電位≦電極電位＜保持部電位）の関係が満たされ、液体トナーのトナーの極性が正とされる場合には（保持部電位＜電極電位≦基材帯電電位）の関係が満たされることが必要といえる。また、フィルタ基材９上のブラックマトリクス８１にカラートナーが付着することを防止しつつ、ガラス基板上にトナー画像を形成するという観点では、第１の実施の形態と同様に、液体トナーのトナーの極性が負とされる場合に（補助電位≦電極電位）が満たされ、液体トナーのトナーの極性が正とされる場合に（電極電位≦補助電位）が満たされることが必要となる。さらに、ブラックマトリクス８１と特定要素領域群以外の要素領域群との間において、不要な電界が発生してブラックマトリクス８１または特定要素領域群以外の要素領域群にトナーが付着することを防止するには、（補助電位＝基材帯電電位）が満たされることが好ましく、これにより、より高精度なカラーフィルタを製造することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

上記実施の形態では、各色用の画像形成ユニットが準備され、一の色用の画像形成ユニットにおけるフィルタ基材９上への一の色のトナー画像の形成（定着を含む。）後、フィルタ基材９が他の色用の画像形成ユニットに搬送されることにより、フィルタ基材９に対するトナー画像の形成対象の色が一の色から他の色に切り換えられて電荷付与装置２、現像装置３および定着装置４における処理が繰り返されるが、特殊な用途のカラーフィルタを製造する場合等、カラーフィルタを大量に製造する必要がない場合には、必ずしもカラーフィルタ製造システム１に各色用の画像形成ユニットが設けられる必要はない。例えば、カラーフィルタ製造システムが、１つの電荷付与装置、それぞれが異なる色のトナーを貯溜する複数のトナー容器を有する１つの現像装置、および、１つの定着装置を備え、電荷付与装置においてマスク部を取り替えることにより電荷の付与対象の要素領域が変更され、さらに、現像装置において現像に使用するトナー容器が切り換えられることにより、フィルタ基材９に対するトナー画像の形成対象の色が一の色から他の色に切り換えられてもよい。

上記第１および第２の実施の形態では、電荷付与装置２，２ａ，２ｂのコロナ放電器２２から正のイオンが放出され、各特定要素領域がマスク部２３の開口部２３１（またはマスク部２３ａの開口部２３１ａ）と対向する状態で（基材電位＜マスク電位≦ＢＭ電位）の関係が満たされることにより、特定要素領域にイオンが付与されるが、電荷付与装置ではコロナ放電器２２から負のイオンが放出されてもよく、この場合、各特定要素領域がマスク部２３の開口部２３１と対向する状態で（ＢＭ電位≦マスク電位＜基材電位）の関係が満たされることにより、マスク部２３とブラックマトリクス８１との間においてイオンがマスク部２３へと向かう電界を形成し、または、電界の大きさを０としつつ、マスク部２３とフィルタ基材９との間においてイオンがフィルタ基材９へと向かう電界を形成することが可能となり、特定要素領域にイオンを付与することができる。

また、上記第１の実施の形態では、電荷付与装置２，２ａにより特定要素領域群に正のイオンが付与されて現像装置３により特定要素領域群にトナーが付与されるが、例えば電荷付与装置２において負のイオンを放出するコロナ放電器２２が用いられ、特定要素領域群以外の要素領域群のみを帯電させた後に、図２０の場合と同様にして特定要素領域群のみにトナーが付与されてもよい。このように、カラーフィルタ製造システムでは、コロナ放電器から放出されるイオンの極性や現像装置におけるトナーの極性等に応じて、複数の要素領域のうち特定要素領域群または特定要素領域群以外の要素領域群のいずれかが電荷付与装置においてマスク部の開口部と対向しつつイオンが付与されて帯電する対象要素領域群として適宜決定される。

さらに、上記第２の実施の形態では、電荷付与装置２ｂのコロナ放電器２２ａによりフィルタ基材９上の全体に負のイオンが付与された後に、コロナ放電器２２により特定要素領域群に正のイオンが付与されて特定要素領域群が除電され、現像装置３により特定要素領域群にトナーが付与されるが、例えば電荷付与装置２ｂにおいて正のイオンを放出するコロナ放電器２２ａが用いられ、フィルタ基材９上の全体に正のイオンが付与された後に、コロナ放電器２２により特定要素領域群以外の要素領域群に負のイオンが付与されて当該要素領域群が除電され、特定要素領域群のみが帯電した状態にて図１１の場合と同様にして特定要素領域群のみにトナーが付与されてもよい。このように、カラーフィルタ製造システムでは、複数の要素領域のうち特定要素領域群または特定要素領域群以外の要素領域群のいずれかが、電荷付与装置においてマスク部の開口部と対向しつつイオンが付与されて除電される対象要素領域群として適宜決定される。

図９および図１８の電荷付与装置２，２ｂでは、マスク部２３の移動の際に、フィルタ基材９に付与する電位が基材電位から待機電位に切り換えられるが、マスク部２３に付与される電位をマスク電位から他の電位に切り換えることにより、マスク部２３の移動の際に、マスク部２３とフィルタ基材９との間においてイオンがマスク部２３へと向かう電界が形成されてもよい。

また、電荷付与装置２，２ａ，２ｂでは、放電ワイヤ２２１を有するコロナ放電器以外に、例えば複数のピン電極を有する放電部が用いられてもよく、電荷付与装置における放電部は放電によりイオンを放出するものであるならば、いかなるものであってもよい。さらに、電荷付与装置２，２ａ，２ｂでは、ガラス基板９がコロナユニットに対して移動してもよく、コロナ放電器２２およびマスク部２３，２３ａはフィルタ基材９に対して相対的に移動すればよい。

電荷付与装置２，２ａ，２ｂの基材電位付与部２１、マスク電位付与部２４およびＢＭ電位付与部２５、並びに、現像装置３の電極電位付与部３６、保持部電位付与部３７および補助電位付与部３８のそれぞれにおいて、付与する電位が接地電位とされる場合には、電圧源２１１，２４１，２５１，３６１，３７１，３８１は省略されてもよい。

現像装置３では、基材保持部３５により液体トナー中にてフィルタ基材９が電極部材３４２に対して平行に保持されるが、フィルタ基材９を保持する保持部は基材保持部３５における吸引吸着以外に、例えば、機械的なチャック機構によりフィルタ基材９を保持するものであってもよい。

また、定着装置４におけるフィルタ基材９上のトナー画像の定着は、複数のランプ４１による加熱以外の他の手法にて行われてもよい。

通常、カラーフィルタに用いられるガラス基板は表面抵抗率や体積抵抗率が比較的高く、対象面に付与される電荷を確実に保持することができるため、上記実施の形態におけるカラーフィルタ製造処理はガラス基板上にフィルタ層を形成してカラーフィルタを製造する用途に特に適しているが、ガラス以外の絶縁性材料にて形成される板状のフィルタ基材やフィルム状のフィルタ基材に予めブラックマトリクスが形成された上で、上記実施の形態における手法によりトナー画像が形成されてカラーフィルタが製造されてもよい。

カラーフィルタ製造システムの構成を示す図である。 電荷付与装置を示す平面図である。 電荷付与装置の内部構成を簡略化して示す図である。 ステージ上のフィルタ基材を示す図である。 フィルタ基材上への電荷付与の基本動作を説明するための図である。 フィルタ基材上への電荷付与の基本動作を説明するための図である。 フィルタ基材上への電荷付与の基本動作を説明するための図である。 フィルタ基材上への電荷付与の基本動作を説明するための図である。 トナー画像の形成時のトナー容器の内部を示す図である。 カラーフィルタを製造する処理の流れを示す図である。 フィルタ基材上に電荷を付与する動作の流れを示す図である。 フィルタ基材上への電荷付与動作を説明するための図である。 移動機構の駆動制御と基材電位付与部によるフィルタ基材の電位制御との関係を説明するための図である。 電極部材とフィルタ基材との間に形成される電界の向きを説明するための図である。 洗浄容器の内部を示す図である。 トナー画像の形成途上におけるフィルタ基材を示す図である。 カラーフィルタを示す図である。 フィルタ基材上への電荷付与の比較例の動作を説明するための図である。 フィルタ基材上への電荷付与の比較例の動作を説明するための図である。 フィルタ基材上への電荷付与の比較例の動作を説明するための図である。 フィルタ基材上への電荷付与の比較例の動作を説明するための図である。 電荷付与装置の他の例を示す平面図である。 第２の実施の形態に係る電荷付与装置の構成を示す図である。 フィルタ基材上への電荷付与動作を説明するための図である。 移動機構の駆動制御と基材電位付与部によるフィルタ基材の電位制御との関係を説明するための図である。 電極部材とフィルタ基材との間に形成される電界の向きを説明するための図である。

符号の説明

１ カラーフィルタ製造システム
２，２ａ，２ｂ 電荷付与装置
３ 現像装置
４ 定着装置
８ カラーフィルタ
９ フィルタ基材
２０ 帯電制御部
２１ 基材電位付与部
２２ コロナ放電器
２３，２３ａ マスク部
２４ マスク電位付与部
２５ ＢＭ電位付与部
２６ 移動機構
３１ トナー容器
３５ 基材保持部
３６ 電極電位付与部
３７ 保持部電位付与部
３８ 補助電位付与部
８１ ブラックマトリクス
２３１，２３１ａ 開口部
３４２ 電極部材
８２１，８２１ａ，８２１Ａ 要素領域
Ｓ１１〜Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ２２〜Ｓ２５ ステップ

Claims (11)

1. 板状またはフィルム状のフィルタ基材上にトナー画像を形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、
   ａ）一の主面を２次元に配列された複数の要素領域に仕切る導電性または半導電性のブラックマトリクスが形成された絶縁性のフィルタ基材を準備する工程と、
   ｂ）前記フィルタ基材上の前記複数の要素領域のうち一の色に対応する特定要素領域群を所定の電位に帯電させる、または、前記特定要素領域群以外の要素領域群を所定の電位に帯電させる工程と、
   ｃ）前記一の色のトナーが分散された液体トナー中において、前記フィルタ基材の前記一の主面を電極部材の主面に対向させつつ平行に配置する工程と、
   ｄ）前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群との間において前記トナーが前記フィルタ基材へと向かう電界が形成され、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群以外の要素領域群との間において前記トナーが前記電極部材へと向かう電界が形成される、または、電界の大きさが０とされるように、前記電極部材および前記フィルタ基材の他の主面に前記所定の電位に応じた一の電位および他の電位をそれぞれ付与する工程と、
   ｅ）前記ｄ）工程により前記特定要素領域群上に付着した前記トナーを前記液体トナー外にて前記フィルタ基材に定着させる工程と、
   ｆ）前記一の色を他の色に切り換えて、上記ｂ）工程ないし前記ｅ）工程を繰り返す工程と、
   を備えることを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
2. 請求項１に記載のカラーフィルタ製造方法であって、
   前記ｂ）工程において、放電によりイオンを放出する放電部と前記フィルタ基材の前記一の主面との間に導電性または半導電性のマスク部が配置され、前記特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群である対象要素領域群に含まれる各要素領域が、前記マスク部に形成された同形状の開口部と対向する状態で、前記フィルタ基材の前記他の主面、前記マスク部および前記ブラックマトリクスにそれぞれ基材電位、マスク電位およびブラックマトリクス電位を付与することにより、前記マスク部と前記ブラックマトリクスとの間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界を形成し、または、電界の大きさを０としつつ、前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記フィルタ基材へと向かう電界を形成して、前記対象要素領域群が帯電することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
3. 請求項１に記載のカラーフィルタ製造方法であって、
   前記ｂ）工程において、前記フィルタ基材の前記一の主面の全体を前記所定の電位に帯電させた後、放電によりイオンを放出する放電部と前記フィルタ基材の前記一の主面との間に導電性または半導電性のマスク部が配置され、前記特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群である対象要素領域群に含まれる各要素領域が、前記マスク部に形成された同形状の開口部と対向する状態で、前記フィルタ基材の前記他の主面、前記マスク部および前記ブラックマトリクスにそれぞれ基材電位、マスク電位およびブラックマトリクス電位を付与することにより、前記マスク部と前記ブラックマトリクスとの間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界を形成し、または、電界の大きさを０としつつ、前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記フィルタ基材へと向かう電界を形成して、前記対象要素領域群が除電されることを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
4. 請求項２または３に記載のカラーフィルタ製造方法であって、
   前記イオンの極性に対して前記基材電位の極性が逆極性であることを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
5. 請求項２ないし４のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法であって、
   前記イオンの極性に対して前記ブラックマトリクス電位の極性が同極性である、または、前記ブラックマトリクス電位が接地電位であることを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
6. 請求項２ないし５のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法であって、
   前記ｂ）工程が、
   ｂ１）前記基材電位または前記マスク電位を他の電位に切り換えることにより前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界を形成する工程と、
   ｂ２）前記マスク部を前記フィルタ基材に対して相対的に移動し、前記マスク部に形成された複数の開口部を前記対象要素領域群に含まれる複数の対象要素領域にそれぞれ対向させる工程と、
   ｂ３）前記フィルタ基材、前記マスク部および前記ブラックマトリクスにそれぞれ前記基材電位、前記マスク電位および前記ブラックマトリクス電位を付与して、前記複数の開口部にそれぞれ対向する前記複数の対象要素領域に前記イオンを付与する工程と、
   ｂ４）他の複数の対象要素領域に前記イオンを付与するために前記ｂ１）工程へと戻る工程と、
   を備えることを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
7. 請求項２ないし５のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法であって、
   前記フィルタ基材上において一の方向に並ぶ要素領域列が前記対象要素領域群に含まれ、前記マスクが、拡張開口部として前記開口部を前記一の方向に拡張した開口部を有し、
   前記ｂ）工程において、前記フィルタ基材、前記マスク部および前記ブラックマトリクスに前記基材電位、前記マスク電位および前記ブラックマトリクス電位をそれぞれ付与しつつ、前記拡張開口部が前記要素領域列に対向する状態で、前記放電部および前記マスク部が前記一の方向に前記フィルタ基材に対して相対的かつ連続的に移動することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法であって、
   前記ｄ）工程において、前記フィルタ基材上の前記ブラックマトリクスに補助電位を付与することにより、前記ブラックマトリクスと前記電極部材との間において前記トナーが前記電極部材へと向かう電界が形成される、または、電界の大きさが０とされることを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
9. 板状またはフィルム状のフィルタ基材上に電荷を付与する電荷付与装置であって、
   一の主面を２次元に配列された複数の要素領域に仕切る導電性または半導電性のブラックマトリクスが形成された絶縁性のフィルタ基材を保持しつつ、前記フィルタ基材の他の主面に基材電位を付与する基材電位付与部と、
   前記フィルタ基材の前記一の主面側に配置され、放電によりイオンを放出する放電部と、
   前記放電部と前記フィルタ基材の前記一の主面との間に配置され、要素領域と同形状の開口部を有する導電性または半導電性のマスク部と、
   前記マスク部にマスク電位を付与するマスク電位付与部と、
   前記フィルタ基材の前記ブラックマトリクスにブラックマトリクス電位を付与するブラックマトリクス電位付与部と、
   を備え、
   前記複数の要素領域のうちの所定の対象要素領域群に含まれる各要素領域が、前記マスク部の前記開口部と対向する状態で、前記フィルタ基材、前記マスク部および前記ブラックマトリクスにそれぞれ前記基材電位、前記マスク電位および前記ブラックマトリクス電位を付与することにより、前記マスク部と前記ブラックマトリクスとの間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界が形成され、または、電界の大きさが０とされ、前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記フィルタ基材へと向かう電界が形成されることを特徴とする電荷付与装置。
10. 板状またはフィルム状のフィルタ基材上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置であって、
    溶媒中に一の色のトナーが分散された液体トナーが貯溜されるトナー容器と、
    一の主面を２次元に配列された複数の要素領域に仕切る導電性または半導電性のブラックマトリクスが形成されるとともに、前記複数の要素領域のうちの前記一の色に対応する特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群が所定の電位に帯電した絶縁性のフィルタ基材の他の主面に当接する当接面を有し、前記液体トナー中において前記一の主面を電極部材の主面に対向させつつ平行に保持する保持部と、
    前記電極部材に電極電位を付与する電極電位付与部と、
    前記保持部の前記当接面上に保持部電位を付与する保持部電位付与部と、
    を備え、
    前記電極電位、前記保持部電位および前記所定の電位により、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群との間において前記トナーが前記フィルタ基材へと向かう電界が形成され、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群以外の要素領域群との間において前記トナーが前記電極部材へと向かう電界が形成される、または、電界の大きさが０とされることを特徴とする現像装置。
11. 板状またはフィルム状のフィルタ基材上にトナー画像を形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造システムであって、
    一の主面を２次元に配列された複数の要素領域に仕切る導電性または半導電性のブラックマトリクスが形成された絶縁性のフィルタ基材上の前記複数の要素領域のうち一の色に対応する特定要素領域群を所定の電位に帯電させる、または、前記特定要素領域群以外の要素領域群を所定の電位に帯電させる電荷付与装置と、
    前記電荷付与装置により前記特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群が帯電した前記フィルタ基材上の前記特定要素領域群に前記一の色のトナーを付着させる現像装置と、
    前記フィルタ基材上に付着したトナーを前記フィルタ基材に定着させる定着装置と、
    を備え、
    前記電荷付与装置が、
    前記フィルタ基材を保持しつつ、前記フィルタ基材の他の主面に基材電位を付与する基材電位付与部と、
    前記フィルタ基材の前記一の主面側に配置され、放電によりイオンを放出する放電部と、
    前記放電部と前記フィルタ基材の前記一の主面との間に配置され、要素領域と同形状の開口部を有する導電性または半導電性のマスク部と、
    前記マスク部にマスク電位を付与するマスク電位付与部と、
    前記フィルタ基材の前記ブラックマトリクスにブラックマトリクス電位を付与するブラックマトリクス電位付与部と、
    前記特定要素領域群または前記特定要素領域群以外の要素領域群である対象要素領域群に含まれる各要素領域が、前記マスク部の前記開口部と対向する状態で、前記基材電位付与部、前記マスク電位付与部および前記ブラックマトリクス電位付与部における電位の付与を実行させることにより、前記マスク部と前記ブラックマトリクスとの間において前記イオンが前記マスク部へと向かう電界を形成し、または、電界の大きさを０とし、前記マスク部と前記フィルタ基材との間において前記イオンが前記フィルタ基材へと向かう電界を形成する帯電制御部と、
    を備え、
    前記現像装置が、
    溶媒中に前記一の色のトナーが分散された液体トナーが貯溜されるトナー容器と、
    前記フィルタ基材の前記他の主面に当接する当接面を有し、前記液体トナー中において前記一の主面を電極部材の主面に対向させつつ平行に保持する保持部と、
    前記電極部材に電極電位を付与する電極電位付与部と、
    前記保持部の前記当接面上に保持部電位を付与する保持部電位付与部と、
    を備え、
    前記現像装置において、
    前記電極電位、前記保持部電位および前記所定の電位により、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群との間において前記トナーが前記フィルタ基材へと向かう電界が形成され、前記電極部材と前記フィルタ基材の前記特定要素領域群以外の要素領域群との間において前記トナーが前記電極部材へと向かう電界が形成される、または、電界の大きさが０とされることを特徴とするカラーフィルタ製造システム。

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