JP2008225093A - パターン形成方法、パターン形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、現像したトナー像を濡らすキャリア液の量を適量にコントロールして被転写媒体にトナー像を良好に電界転写できるパターン形成方法、およびパターン形成装置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、原板に現像したパターンの溶媒量を調整してトナー固形比を転写に最適な値に調整する溶媒量調整機構６０を有する。溶媒量調整機構６０は、現像したパターンに光を照射して反射光を検出する検出ヘッド１１、検出した反射光量を照会する検量データを予め記憶したメモリ６４、パターンを強制的に乾燥させる乾燥器４、およびパターンに溶媒を付加する溶媒付加装置６５を有する。
【選択図】 図１３

Description

この発明は、例えば、平面型画像表示装置、配線基板、ＩＣタグ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。

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。

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。

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。

液体トナーを用いた電子写真技術として、例えば、感光体ドラムの周面に形成した静電潜像に液体トナーを供給して現像し、現像したトナー像を乾燥させてキャリア液を除去し、乾燥したトナー像を記録媒体へ転写する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、現像したトナー像に光を照射してその反射光量を検出することでトナー像の乾き具合を検出しつつキャリア液を概ね消失させてトナー像を乾燥させている。

しかし、トナー像に電界を作用させて記録媒体へ転写する方式を採用した場合、キャリア液が必要であり、トナー像を乾燥させてしまうと転写ができない。
特開２００２−９１１７４号公報

この発明の目的は、現像したトナー像を濡らすキャリア液の量を適量にコントロールして被転写媒体にトナー像を良好に電界転写できるパターン形成方法、およびパターン形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明のパターン形成方法は、キャリア液中に帯電したトナー粒子を分散させた液体現像剤を像保持体に供給してキャリア液で濡れた状態のトナー粒子によるパターンを形成する現像工程と、この現像工程で現像したパターンのトナー固形比を５０乃至７５［ｖｏｌ％］に調整する調整工程と、上記像保持体に転写液を介して被転写媒体を対向させた状態で、上記パターンのトナー粒子に電界を作用させ、該パターンを上記被転写媒体へ転写する転写工程と、を有する。

また、この発明のパターン形成装置は、キャリア液中に帯電したトナー粒子を分散させた液体現像剤を像保持体に供給してキャリア液で濡れた状態のトナー粒子によるパターンを形成する現像装置と、この現像装置で現像したパターンのトナー固形比を５０乃至７５［ｖｏｌ％］に調整する調整機構と、上記像保持体に転写液を介して被転写媒体を対向させた状態で、上記パターンのトナー粒子に電界を作用させ、該パターンを上記被転写媒体へ転写する転写装置と、を有する。

上記発明によると、像保持体に現像したパターンのトナー固形比を５０乃至７５［ｖｏｌ％］に調整した後、パターンのトナー粒子に電界を作用させて被転写媒体へ転写するようにしたため、パターンの湿り気を適度な状態に調整した上で電界転写でき、良好な転写が可能となる。

この発明のパターン形成方法、およびパターン形成装置によると、現像したトナー像を濡らすキャリア液の量を適量にコントロールして被転写媒体にトナー像を良好に電界転写できる。

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。
図１に示すように、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置１０は、図中時計回り方向（矢印Ｒ方向）に回転するドラム素管（後述する）の周面に巻かれた原版１（像保持体）、この原版１の後述する高抵抗層に電荷を与えて帯電させる帯電器２、原版１に各色（ｒ：赤、ｇ：緑、ｂ：青）の液体現像剤を供給してパターンを現像する複数の現像装置３ｒ、３ｇ、３ｂ（以下、総称して現像装置３と称する場合もある）、現像によって原版１に付着した液体現像剤の溶媒成分（キャリア液）をエアブローによって気化して強制的に乾燥させる乾燥器４、原版１に付着した現像剤粒子（トナー粒子）を転写してパターンを形成する被転写媒体となるガラス板５を定位置で保持するステージ６、転写に先立ってガラス板５の表面に高抵抗もしくは絶縁性の溶媒（転写液）を塗布する塗布装置７、転写を終えた原版１をクリーニングするクリーナ８、および原版１の電荷を除去する除電器９を有する。なお、ドラム素管の回転方向Ｒに沿って除電器９の上流側には、現像したパターンに光を照射してその反射光を検出する検出ヘッド１１（検出器）が脱着可能に対向配置されている。

各色の現像装置３ｒ、３ｇ、３ｂ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（トナー粒子）を分散したもので、この微粒子が電界によってキャリア液中を電気泳動することによって現像が行われる。トナー粒子としては、例えば平均粒径４［μｍ］程度の各色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、樹脂粒子の内部に各色の顔料微粒子を内包する構成、もしくは樹脂粒子の表面に各色の顔料微粒子を担持する構成などが実施可能である。なお、液体現像剤には、上述したトナー粒子の他に、例えば平均粒径５０［ｎｍ］程度の各色のマイクロフィルター粒子をこれよりも平均粒径が小さい樹脂粒子が取り囲むか、若しくは一部付着し、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、上記マイクロフィルター粒子が数個〜数十個凝集した平均粒径１００［ｎｍ］〜１［μｍ］程度の凝集体表面に、これよりも平均粒径が小さい樹脂粒子が一部付着し、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などが含まれても良い。

図２（ａ）に平面図を示すように、原版１は、矩形の薄板状に形成されている。この原版１は、図２（ｂ）に断面図を示すように、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］の矩形の金属フィルム１２の表面に高抵抗層１３を形成して構成されている。

金属フィルム１２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などの表面に金属を蒸着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。

また、高抵抗層１３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、公知のレジスト材料などの体積抵抗率が１０^１０［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、原版１の高抵抗層１３の表面１３ａには、図３に部分的に拡大して示すような矩形の凹部１４ａを多数整列配置したパターン１４が形成されている。本実施の形態では、例えば平面型画像表示装置の前面基板に形成する蛍光体スクリーンを製造する凹版として、１色分の画素に相当する凹部１４ａだけを高抵抗層１３の表面１３ａから凹ませて形成し、図３中に破線で示す他の２色分の領域１４ｂには凹部を形成しないでスペースだけを確保してある。

図４には、１つの凹部１４ａを拡大した原版１の断面図を示してある。本実施の形態では、凹部１４ａの底には金属フィルム１２の表面１２ａが露出しており、凹部１４ａの深さは、高抵抗層１３の層厚に概ね相当する。凹部１４ａの底に露出した金属フィルム１２の表面１２ａ、および高抵抗層１３の表面１３ａを含む原版１の表面全体に、厚さ０．５［μｍ］ないし３［μｍ］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。

図５には、上記構造のフィルム状の原版１をドラム素管３１に巻きつける様子を描いた概略断面図を示してある。ドラム素管３１の図中上部の切り込み部３１ａには、原版１の一端を固定するクランプ３２と他端を固定するクランプ３３が設けられている。原版１をドラム素管３１の周面上に巻き付ける場合、まず、原版１の一端をクランプ３２に固定し、その後、原版１を架張しつつその他端３４をクランプ３３で固定する。これにより、たるみ無く原版１をドラム素管３１周面の規定位置に巻き付けることができる。

図６は、このようにしてドラム素管３１に巻きつけられた原版１の高抵抗層１３の表面１３ａを帯電器２によって帯電する工程を説明するための部分構成図である。帯電器２は、周知のコロナ帯電器であり、コロナワイヤー４２とシールドケース４３で基本的に構成されているが、メッシュ状のグリッド４４を設けることで帯電の均一性を向上できる。例えば、原版１の金属フィルム１２とシールドケース４３を接地し、コロナワイヤー４２に不図示の電源装置によって＋５．５［ｋＶ］の電圧を印加し、更にグリッド４４に＋５００［Ｖ］の電圧を印加して原版１を図中矢印Ｒ方向に移動させると、高抵抗層１３の表面１３ａは略＋５００［Ｖ］に均一に帯電される。

同図に示した除電器９は、帯電器２とほぼ同様の構造であるが、コロナワイヤー４６に例えば実効電圧６［ｋＶ］、周波数５０［Ｈｚ］の交流電圧を印加すべく不図示の交流電源に接続し、シールドケース４７とグリッド４８を設置すると、帯電器２による帯電に先立って原版１の高抵抗層１３の表面１３ａを略０［Ｖ］となるよう除電することが可能で、高抵抗層１３の繰り返し帯電特性を安定化させることができる。

図７には、上記のように帯電された原版１に対する現像動作を説明するための図を示してある。現像時には、現像する色の現像器３を原板１に対向させて、その現像ローラ５１とスクイズローラ５２を原版１に近接させ、原版１に上述した液体現像剤を供給する。現像ローラ５１は、搬送される原版１の高抵抗層１３の表面１３ａ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の回転方向と同じ方向（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。

不図示の供給系によって現像ローラ５１周面に供給される液体現像剤５３は、キャリア液としての溶媒５４に現像剤粒子としての帯電したトナー粒子５５を分散させて構成されており、現像ローラ５１の回転に伴って原版１の周面に供給される。ここで、現像ローラ５１に図示しない電源装置によって例えば＋２５０［Ｖ］の電圧を印加すると、正に帯電しているトナー粒子５５は、接地電位の金属フィルム１２に向かって溶媒５４中を泳動し、原版１の凹部１４ａ内に集められる。このとき、高抵抗層１３の表面１３ａは、＋５００［Ｖ］程度に帯電されているので正帯電したトナー粒子５５は表面１３ａから反発されて付着しない。

このようにして原版１の凹部１４ａ内にトナー粒子５５が集められた後、トナー粒子５５の濃度が薄くなった液体現像剤５３が引き続いてスクイズローラ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（絶縁層１３表面１３ａとスクイズローラ５２表面の間の距離）が３０［μｍ］ないし５０［μｍ］、スクイズローラの電位が＋２５０［Ｖ］で、スクイズローラ５２は原版１とは逆向きに原版１の速度の３倍から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５６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１４ａにトナーによるパターン５７が形成される。

ところで、ガラス板５上に３色の蛍光体のパターンを形成する場合、図８に示すように、まず、青色蛍光体粒子を含む液体現像剤を収納する現像器３ｂが原版１の直下に移動し、ここで図示しない昇降機構によって現像器３ｂが上昇して原版１に近接させる。この状態で、原板１が矢印Ｒ方向に回転して凹部１４ａによるパターンが現像される。青色パターン５７の現像が終了すると、現像器３ｂが下降して原版１から離間する。

この青色現像プロセスの間に、図示しない搬送装置によって予め搬送されてステージ６上に保持されているガラス板５のステージ６から離間した表面に沿って塗布装置７が図中の破線矢印Ｔ１方向に移動し、ガラス板５の表面に溶媒が塗布される。この溶媒の役割と材料組成については後述する。また、溶媒の塗布方法についても後に詳述する。

しかる後に、青色のパターン５７を周面に担持した原版１が回転しつつ図中の破線矢印Ｔ２に沿って移動（この動作を転動と称する）し、青色のパターン５７がガラス板５の表面に転写される。転写の詳細についても後述する。青色パターン５７の転写を終えた原版１は図中左方に平行移動し、現像時の初期位置に戻る。このとき、ガラス板５を保持したステージ６が下降して初期位置に戻る原版１との接触が避けられる。

この後、クリーナ８が動作されて、ガラス板５に転写されずに原版１に残留した青色のトナー粒子５５がクリーニングされる。このクリーナ８は、各色の現像剤粒子の転写プロセス終了後の通常のクリーニング動作を担う。このクリーナ８についても後に詳述する。

次に、３色の現像器３ｒ、３ｇ、３ｂが図中左方に移動し、緑色の現像器３ｇが原版１の直下に位置するところで停止し、青色の現像のときと同様にして現像器３ｇの上昇、現像、下降が行われる。引き続いて上記と同様の操作で緑パターン５７が原版１からガラス板５の表面に転写される。このとき、緑色のパターン５７のガラス板５表面上の転写位置は、上述した青色のパターン５７から１色分ずらされることは言うまでもない。

そして、上記の動作を赤色の現像についても繰り返し、ガラス板５の表面上に３色パターン５７を並べて転写して３色のパターン５７をガラス板５の表面に形成する。このように、ガラス板５を定位置に保持して固定し、原版１をガラス板５に対して移動させることで、ガラス板５の往復移動が不要になり、大きな移動スペースの確保や装置の大型化を抑制できる。

図９には、上述した原版１をガラス板５に沿って転動させるための転動機構の要部の構造を示してある。原版１を周面上に巻き付けたドラム素管３１の軸方向両端には、ピニオンと呼ばれる歯車７１が取り付けられている。原版１は、この歯車７１とモーター７２の駆動歯車７３のかみ合わせによって回転するとともに、ステージ６の両端に設置されている直線軌道のラック７４とピニオン（歯車７１）の噛み合わせによって図中右方向に並進する。このとき、ステージ６上に保持されたガラス板５の表面と原版１の周面との間に相対的なズレを生じることのないように、転動機構の各部の構造が設計されている。このように回転しながらガラス板５に沿って平行に移動する動作を転動と称している。

このようなラック・アンド・ピニオン機構によれば、駆動伝達用のアイドラが無いため、バックラッシュの無い高精度の回転・並進駆動を実現でき、ガラス板５上に例えば±５［μｍ］といった位置精度の高い高精細なパターン５７を転写することが可能となる。

一方、ガラス板５（図９では図示していない）は、図８に示すように、ステージ６の平らな接触面６ａに対してその裏面５ｂ（原版１から離間した側の面）の略全面を面接させるようにステージ６上に配置される。その上、ガラス板５には、ステージ６を貫通して接触面６ａまで延びた吸気口７６に、接続パイプ７５から主パイプ７７を経由して不図示の真空ポンプを接続することによって、吸気口７６の接触面６ａに開口した図示しない吸着孔を介して負圧が作用され、ステージ６の接触面６ａ上に吸着される。この吸着機構によって、ガラス板５は、高い平面度を持った接触面６ａにその裏面５ｂの略全面を押圧させて密着され、平面性が高い状態でステージ６上に保持される。このように平らな接触面６ａにガラス板５を押し付けることにより、ガラス板５の歪み等をも矯正でき、原版１との間の相対位置を高精度に維持できる。

図１０は、原版１からガラス板５にトナー粒子５５によるパターン５７を転写する際の様子を説明する要部断面図である。ガラス板５の表面５ａには、例えば導電性高分子などで構成される導電層８１が塗布されており、この導電層８１の表面８１ａと原版１の高抵抗層１３の表面１３ａとは、ギャップｄ２を介して非接触状態に設置される。ｄ２は例えば１０［μｍ］ないし４０［μｍ］の範囲の値に設定される。高抵抗層１３の厚さが例えば２０［μｍ］の場合は、金属フィルム１２と導電層８１表面８１ａとの間の距離は、３０［μｍ］ないし６０［μｍ］となる。或いは、ガラス板表面５ａに塗布した導電層８１と原版１の高抵抗層表面１３ａを接触させるようにしても良い。

この状態で、電源装置８２（転写装置）を介して導電層８１に例えば−５００［Ｖ］の電圧を印加すると、接地電位の金属フィルム１２との間に５００［Ｖ］の電位差が形成され、その電界によってパターン５７のトナー粒子５５が溶媒５４中を電気泳動して導電層８１の表面８１ａに転写される。このように、トナー粒子５５は非接触状態でも転写が可能なので、オフセット印刷やフレキソ印刷の場合のように、ブランケットやフレキソ版といった弾性体を介在させる必要がなく、常に位置精度の高い転写を実現することが可能となる。導電層８１は、パターン５７の転写後、ガラス板５を図示しないベーク炉へ投入して焼成することで消失させる。

なお、上記のように、電界を用いてトナー粒子５５をガラス板５に転写する場合、転写ギャップに溶媒が存在してガラス板５側の導電層８１と原版１との間を濡らすことが必須条件となるため、転写に先立ってガラス板５の表面５ａを溶媒でプリウェットしておくことが有効である。プリウェット溶媒としては絶縁性もしくは高抵抗であれば良いが、液体現像剤に用いられている溶媒と同一の溶媒、もしくはこれに帯電制御剤などが添加されたものであればなお好適である。プリウェット溶媒は、図８を用いて説明したように、塗布装置７によって適切なタイミングで適当な塗布量でガラス板５の表面５ａ上に塗布される。

図１１に示すように、各色のパターン像をガラス板５に転写した後に原版１をクリーニングするクリーナ８は、原版１の表面に向けて開口したケース２１を有する。このケース２１は、原版１から除去したトナー粒子５５を含むクリーニング液を回収する容器としても機能する。

ケース２１内には、２系統のノズル２２、２３、これらノズルを原版１の回転方向Ｒに沿って図中上下に挟む位置に配置された２本の液遮蔽ローラ２４、２４、これら２本のローラのさらに外側に配置された２枚の液遮蔽板２５、２５、これらの構成要素２２〜２５より原版１の回転方向に沿って下流側に配置された吸引スポンジローラ２６、クリーニングローラ２７、およびブレード２８が設けられている。

図中上方に配置された一方の系統のノズル２２は、原版１の回転方向（図中矢印Ｒ方向）に向けて図中上方に傾斜して配置されており、その先端がケース２１の開口を介して原版１の表面に対向するよう位置決めされている。また、他方の系統のノズル２３は、原版１の回転方向Ｒに対して図中下方に傾斜して配置されており、その先端がケース２１の開口を介して原版１の表面に対向するよう位置決めされている。

さらに、各系統のノズル２２、２３は、原版１の回転方向Ｒを横切る原版１の軸方向に沿ってここでは図示しない複数本のノズルをそれぞれ備えている。これら複数本のノズルは、原版１の軸方向にも傾斜して配置されている。なお、複数本のノズルの基端部には、液供給パイプが接続されており、この液供給パイプを介してクリーニング液を供給して各ノズルの先端から原版１に吹き付けるようになっている。

２系統のノズル２２、２３を上下に挟む位置に配置された２本の液遮蔽ローラ２４は、シャフトにウレタン系ゴムを巻き付けた構造を有し、それぞれ、原版１の軸方向長さを少なくとも超える長さを有し、その周面がケース２１の開口を介して原版１の表面に接触するよう位置決めされている。そして、各液遮蔽ローラ２４は、原版１の回転に対して連れ回り、ノズル２２、２３から吹き付けられるクリーニング液の飛び散りを防止するよう機能する。

また、２本の液遮蔽ローラ２４のさらに外側に配置された２枚の液遮蔽板２５も、原版１の軸方向長さを少なくとも超える長さを有し、液遮蔽ローラ２４によって遮蔽しきれなかった飛散したクリーニング液を遮蔽するよう機能する。これら液遮蔽板２５は、アクリル系樹脂により形成され、それぞれ、原版１の表面に対して僅かなギャップを介して離間した位置に配置されている。

これら液遮蔽ローラ２４、および液遮蔽板２５を設けることにより、ノズル２２、２３を介して吹き付けたクリーニング液が原版１の他の領域に飛び散って原版１を汚染することを防止できる。

吸引スポンジローラ２６は、原版１の軸方向長さを少なくとも超える長さを有し、ケース２１の開口を介してその外周面が原版１の表面に接触するよう位置決め配置されている。この吸引スポンジローラ２６は、原版１の回転方向Ｒと逆方向に回転し、その外周面を原版１の表面に摺接せしめる。

吸引スポンジローラ２６の外周面には、クリーニングローラ２７の外周面が転接されている。また、クリーニングローラ２７の外周面には、ブレード２８の先端が当接して配置されている。

より詳細には、各系統のノズル２２、２３は、高圧で液体を噴射する複数本の１流体ノズルをそれぞれ原版１の軸方向に並設して構成されており、各ノズルがクリーニング液を一定圧力で原版１の表面に向けて噴射するようになっている。本実施の形態では、クリーニング液として、液体現像剤を構成する絶縁性液体を用いた。このように、液体現像剤を構成する溶媒をクリーニング液として利用することで、原版１の凹部１４ａ内にクリーニング液が残留した場合にプロセスに支障をきたすことがない。言い換えると、クリーニング液としては、原版１に残留した場合にプロセスに影響を及ぼすことのない液体を選択する必要がある。

各ノズルから高圧で噴射されるクリーニング液は、拡散し、原版１の回転方向および軸方向に対して傾斜した方向から吹き付けられる。これにより、原版１の多数の矩形の凹部１４ａに対して傾斜した方向からクリーニング液を吹き付けることが可能となり、特に凹部１４ａの角部に付着したトナー粒子５５を確実に剥離させることができる。

吸引スポンジローラ２６は、中空なシャフト２６ａの周囲にスポンジ層２６ｂを設けて構成されている。本実施の形態では、スポンジ層２６ｂは、ＪＩＳ−Ｃ硬度が５０程度で、体積抵抗率が１０^９［Ω・ｃｍ］で、且つ平均気泡径が５０［μｍ］、の導電性ウレタン材料により形成されている。

また、シャフト２６ａのスポンジ層２６ｂに対向する部位には図示しない多数の吸気孔が設けられている。しかして、シャフト２６ａに接続された吸引ポンプ２９によってシャフト２６ａの多数の吸気孔から空気を吸引すると、スポンジ層２６ｂの表面に負圧が生じ、スポンジ層２６ｂにトナー粒子５５を含むクリーニング液が吸引されるようになっている。

吸引ポンプ２９によって吸引されたクリーニング液は、図示しない液回収パイプを通って図示しない廃液タンクに回収される。廃液タンクに回収した使用済のクリーニング液は、現像剤粒子が除去されて再使用に供されても良い。

さらに、吸引されずにスポンジ層２６ｂの表面に残ったトナー粒子５５は、吸引スポンジローラ２６と逆方向（図中矢印方向）に回転するクリーニングローラ２７によって除去される。本実施の形態では、クリーニングローラ２７は、アルミニウム製の中空パイプの表面に陽極酸化処理によって厚さ６［μｍ］程度のアルマイト層を形成して構成されている。

そして、クリーニングローラ２７の表面に付着したトナー粒子５５は、ブレード２８によって掻き落とされる。本実施の形態では、ブレード２８は、ＪＩＳ−Ａ硬度７５程度で、３００［％］モデュラス３００［ｋｇｆ／ｃｍ^２］の厚さ２［ｍｍ］のウレタン系ゴムにより形成されている。

つまり、上述した吸引スポンジローラ２６の表面は、クリーニングローラ２７およびブレード２８によって、常に清浄な状態に維持されて、原版１のクリーニング性能を高められている。

なお、上述した吸引スポンジローラ２６とクリーニングローラ２７には、適切な電圧が印加されている。つまり、原版１の金属フィルムが接地され、吸引スポンジローラ２６に−３００［Ｖ］の電圧が印加され、クリーニングローラ２７に−５００［Ｖ］の電圧が印加される。このように、現像剤粒子の移動方向に沿って徐々に電位が低くなるように各構成部材に電圧を印加することで、原版１に残った現像剤粒子を電気的に効果的に移動させることができ、現像剤粒子の除去効率をさらに高めることができる。

図１２には、原版１の凹部１４ａにトナー粒子５５を集めて現像されたパターン５７に光を照射してその反射光を検出する検出ヘッド１１を拡大して示してある。また、図１３には、この検出ヘッド１１を備えた溶媒量調整機構６０（調整機構）の制御系のブロック図を示してある。この溶媒量調整機構６０は、検出ヘッド１１を介して、現像後のパターン５７に含まれるトナー粒子５５などの固形成分の割合（トナー固形比）、すなわちパターン５７に含まれるキャリア液５４の量を検出して、最適な転写プロセスを実行することのできるパターン５７の“濡れ具合”を調整するように、パターン５７を乾燥させたり湿潤させたりするよう機能する。

つまり、本実施の形態のパターン形成装置１０のように、帯電したトナー粒子５５に電界を作用させてガラス板５にパターン５７を転写する電界転写方式を採用した場合、従来の湿式トナーを用いた粘着転写方式のように現像したパターンを濡らしている溶媒を殆ど乾燥させてしまうと、トナー固形比が略１００［ｖｏｌ％］となってしまい、パターンの転写ができなくなる。また、パターン５７の溶媒５４は経時的に、或いは乾燥器４によるエアブローによって気化して消失していく。このため、電界転写方式を採用した本実施の形態では、転写プロセスに移行する直前に、パターン５７のトナー固形比、すなわちパターン５７の湿り具合を電界転写に適切な値に調整し、良好な転写プロセスを実行できるようにした。言い換えると、本実施の形態では、パターン５７の転写時にトナー粒子５５の濡れ具合がちょうど良くなるように、パターン５７のトナー固形比を調整するようにした。

図１２に示すように、検出ヘッド１１は、例えば、発光部６１と受光部６２を備えたカラーセンサからなり、原版１に保持されたパターンに対して２〜５［ｍｍ］程度離間した位置に配置されている。なお、発光部６１および受光部６２の角度（すなわち、検出ヘッド１１の角度）は、パターンの表面で焦点を結ぶように調整されている。しかして、発光部６１から照射された光がパターン表面で反射されて受光部６２で受光されるようになっている。

図１３に示すように、溶媒量調整機構６０の動作を制御する制御部６３には、上述した検出ヘッド１１の他に、本実施の形態のパターン形成装置１０と同じ条件で予め作像したテストパターン（後述する）に光を照射したときの反射光量の経時的な変化やエアブローによって当該パターンを強制的に乾燥させたときの反射光量の経時変化などの検量データ、および当該パターンを自然乾燥させたときのトナー固形比の経時的な変化や強制乾燥させたときのトナー固形比の経時変化などの検量データを記憶したメモリ６４、原版１に作像したパターン５７に一定量のエアーを吹き付けてキャリア液５４を強制的に乾燥させる乾燥器４、およびパターン５７を湿潤させるための溶媒を加えてパターン５７のトナー固形比を低下させてパターン５７の湿り具合を調整するスプレーコーターなどの溶媒付加装置６５が接続されている。

以下、上記構造の溶媒量調整機構６０によるパターン５７のトナー固形比の調整動作について、図１４および図１５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図１４には、転写プロセスの前に乾燥器４を作動させずにパターン５７を時間の経過とともに自然乾燥させた場合におけるトナー固形比の調整動作を説明するためのフローチャートを示してあり、図１５には、乾燥器４を動作させてパターン５７を強制的に乾燥させた場合におけるトナー固形比の調整動作を説明するためのフローチャートを示してある。

図１４に示すように乾燥器４を動作させない場合、パターン５７を現像した後（ステップ１；ＹＥＳ）、制御部６３は、検出ヘッド１１の発光部６１からパターン５７に光を照射して受光部６２を介してその反射光を検出し（ステップ２）、この検出結果に基づいて、パターン５７のトナー固形比を測定する。このとき、制御部６３は、ステップ２で検出した反射光量をメモリ６４に予め記憶しておいた検量データと照合し（ステップ３）、この照合結果に基づいて、現時点におけるパターン５７のトナー固形比を測定する（ステップ４）。

メモリ６４に予め記憶される検量データは、この場合、本実施の形態のパターン形成装置１０と同条件で現像したテストパターンを自然乾燥させたとき、このテストパターンに光を照射してその反射光量を経時的にプロットした検量データ、およびこのときにトナー固形比の変化を経時的にプロットした検量データであり、トナー固形比を調整するパターン５７の種類に応じて予めメモリ６４に記憶されるものとする。トナー固形比の測定方法については後に詳述する。

そして、制御部６３は、ステップ４で測定した現時点におけるトナー固形比から目標とするトナー固形比になるまでの乾燥時間を算定し（ステップ５）、この時間が経過するまで（ステップ６；ＹＥＳ）転写プロセスを待機する。このときの目標値は、転写プロセスで良好な転写を実施できる程度の濡れ具合を得ることのできるトナー固形比であり、本実施の形態では、５０乃至７５［ｖｏｌ％］とした。なお、目標値になるまでの時間は、ステップ４で測定した当該パターン５７の現時点におけるトナー固形比をメモリ６４に予め記憶させておいたトナー固形比の経時変化の検量データに照会することで算定できる。

一方、図１５に示すように乾燥器４を動作させる場合、パターン５７を現像した後（ステップ１１；ＹＥＳ）、制御部６３は、乾燥器４を動作させて当該パターン５７に一定量のエアーを吹き付けて乾燥を開始する（ステップ１２）。この状態で、制御部６３は、検出ヘッド１１の発光部６１からパターン５７に光を照射して受光部６２を介してその反射光を検出し（ステップ１３）、この検出結果に基づいて、パターン５７のトナー固形比を測定する。このとき、制御部６３は、ステップ１３で検出した反射光量をメモリ６４に予め記憶しておいた検量データと照合し（ステップ１４）、この照合結果に基づいて、現時点におけるパターン５７のトナー固形比を測定する（ステップ１５）。

メモリ６４に予め記憶される検量データは、この場合、本実施の形態のパターン形成装置１０と同条件で現像したテストパターンに対し、乾燥器４を動作させた場合と同じ条件でエアーを吹き付けて乾燥させたとき、このテストパターンに光を照射してその反射光量を経時的にプロットした検量データ、およびこのときにトナー固形比の変化を経時的にプロットした検量データであり、トナー固形比を調整するパターン５７の種類に応じて予めメモリ６４に記憶されるものとする。

そして、制御部６３は、ステップ１５で測定した現時点におけるトナー固形比から目標とするトナー固形比になるまでのエアーによる乾燥時間を算定し（ステップ１６）、この時間が経過するまで（ステップ１７；ＹＥＳ）転写プロセスを待機する。このときの目標値は、転写プロセスで良好な転写を実施できる程度の濡れ具合を得ることのできるトナー固形比であり、本実施の形態では、５０乃至７５［ｖｏｌ％］とした。なお、目標値になるまでの時間は、ステップ１５で測定した当該パターン５７の現時点におけるトナー固形比をメモリ６４に予め記憶させておいたトナー固形比の経時変化の検量データに照会することで算定できる。

以上のように、本実施の形態によると、現像した直後のパターン５７のトナー固形比を測定して、転写プロセスに好適なトナー固形比になるように、パターン５７の乾燥状態を調整するようにしたため、現像後のパターン５７が乾燥しすぎることを防止でき、パターン５７を良好な状態で転写でき、品質の高い高精細なパターンを形成できる。

なお、上述した実施の形態では、現像したパターン５７のトナー固形比を調整するため、パターン５７の乾燥時間を調整するようにしたが、これに限らず、パターン５７が目標値より乾燥してしまった状態を考慮して、パターン５７を湿潤させる方向に調整することも可能である。この場合、制御部６３は、溶媒付加装置６５を動作させて現像後のパターン５７に必要量の溶媒を付加し、パターン５７のトナー固形比を低下させる方向に調整する。

また、この場合も、乾燥状態のテストパターンに徐々に溶媒を加えたとき、付加した溶媒の量とトナー固形比との関係を予め検量しておき、この検量データを利用して、測定した現時点のトナー固形比から調整の目標となるトナー固形比にするために必要な溶媒の量を算定して、この算定結果に基づいて溶媒付加装置６５による溶媒の付加量をコントロールするようにしても良い。

ここで、上述したメモリ６４に予め記憶させておく検量データについて説明する。検量データは、例えば、以下に説明する実験によって取得できる。

検量データを取得する場合、まず、図１６に示す実験装置９０を用いて、テストパターン９１にカラーセンサ９２を介してＬＥＤ光を照射してその反射光を経時的に検出するとともに、セミミクロ電子天秤９３を介して溶媒の蒸発に伴う当該テストパターン９１の経時的な重量変化を検出する。そして、その検出結果を経時的にプロットしたデータをグラフにしてパソコン９４で集計する。その集計結果のグラフを図１７に示す。なお、このとき、テストパターン９１を形成する液体現像剤として、アクリル系樹脂と蛍光体顔料の重量比を１：２０にした平均粒径４［μｍ］のトナー粒子を主成分とする液体現像剤を用いた。また、カラーセンサ９２として、オムロン社製のＥ３ＭＣ−Ｙ８１カラーセンサを用いた。

図１７に示すグラフを見ると、反射光量は、テストパターン９１を現像した後の溶媒を比較的多量に含んだ状態から、溶媒の蒸発に伴って徐々に低下し、トナー固形比が９０［ｗｔ％］、すなわち６３［ｖｏｌ％］程度になった辺りで極小値を示した後、再び増加し、溶媒が殆ど気化して蒸発した辺りからある一定値を示しているのが分かる。但し、図１７では溶媒の蒸発状況を途中から示しており、時間軸のＴ＝０以前の値は、カラーセンサ出力に関してはＴ＝０の出力値とほぼ同じ値を示し、重量に関しては、より数値の大きい所から、漸近的にＴ＝０以降のカーブに続いているものである。このような反射光量の変化は、溶媒の蒸発量、すなわちトナー固形比に関係している。また、テストパターンの重量は、自然乾燥による溶媒の経時的な蒸発に伴って徐々に低下しているのが分かる。ちなみに図１７には、各時間における溶媒量を、トナー固形比（重量比と容積比）に換算した数値を記入している。

このグラフに基づいて、反射光量とトナー固形比の検量グラフを作成すると、図１８に示すようになる。このような検量グラフは、樹脂分と蛍光体・マイクロフィルター、或いはメッキ核微粒子などの、無機分との混合比や、トナー粒子の粒径・比重などによって、光量変化の極小値を示すトナー固形比に若干の差はあるものの、液体現像剤の種類によらず略同様の振る舞いを示し、極小値はトナー固形比８０［ｗｔ％］〜９０［ｗｔ％］の範囲の値を示すことが実験により判明している。

つまり、図１８のような、使用するトナー粒子に対応する検量グラフを用いることで、原版１の凹部１４ａに現像したトナー粒子５５によるパターン５７のトナー固形比を測定することができる。この場合、パターン５７からの反射光量を図１８の検量グラフ（検量データ）に照合し、当該反射光を検出した時点のトナー固形比をグラフから抽出できる。言い換えると、この予め実験により用意した検量データをメモリ６４に記憶させておき、パターン５７の反射光を検出したときに、この反射光量を検量データに照会することで、現時点におけるパターン５７のトナー固形比を測定できることになる。

例えば、上述した実験で使用したアクリル系樹脂と蛍光体顔料の重量比１：２０にした平均粒径４［μｍ］のトナー粒子を主成分とする液体現像剤を用いた場合、予め、蛍光体トナー固形比を１０［ｗｔ％］、すなわち２［ｖｏｌ％］に調整した現像液を用いて現像工程を行った時、一部余剰溶媒が除去され、原版１の凹部１４ａにトナー粒子が充填された状態では、パターン５７のトナー固形比は３０［ｗｔ％］、すなわち８［ｖｏｌ％］程度となっていた。この状態から溶媒の蒸発が進行し、原版１表面上に付着した余剰液が除去された状態、つまり、図１９（ａ）に示すような凹部１４ａに充填されたトナー粒子積層体とほぼ溶媒液面が同一になった状態は、トナー固形比８２［ｗｔ％］、すなわち５０［ｖｏｌ％］程度であった。この状態では、高抵抗層１３表面を超える余剰液はほとんど存在しない。よって、電界が消失した場合にも、トナー粒子が凹部１４ａ内から浮遊し、余剰液中を移動することにより生じるパターンの乱れがないため、高精細なパターン形成が実現できる。

さらに溶媒蒸発が進行し、トナー固形比９４［ｗｔ％］、すなわち７５［ｖｏｌ％］程度になった状態は、図１９（ｂ）に示すような、トナー粒子表面に薄い液膜が取り巻いている状態であった。この状態からさらに液が蒸発し、トナー粒子表面がほとんど乾燥した状態になると、トナー粒子と凹部１４ａの内壁との凝集力が著しく増加し、良好な転写が出来なくなる。また、一旦、液膜が失われてしまうと、トナー粒子の表面状態が変化してしまうため、転写時に転写液を付加しても粒子間に液が浸透しにくくなり、良好な電界転写が行えないという不具合が生じる。トナー粒子の表面状態が変化し始める臨界値である液膜厚（＝臨界膜厚ｒｃ）は、トナー粒径や表面を形成する樹脂、或いは露出した無機物質の性状によっても多少異なるが、平均粒径４［μｍ］の蛍光体トナーの例では、液膜が０．２［μｍ］以下になると、再度、液を付与しても、短時間では液が膜中に浸透せず、通常の転写工程時間内では転写不良となった。

従って、この液体現像剤で現像したパターンを電界によって被転写媒体へ良好に転写するためには、転写直前のパターンのトナー固形比は５０［ｖｏｌ％］〜７５［ｖｏｌ％］の範囲に入るように調整することが望ましい。すなわち、転写時に高い転写効率を得るためのパターン像のトナー固形比は、使用する液体現像剤によっても異なり、転写方法によっても異なることから、予め、それぞれの液体現像剤に対して検量グラフを取るとともに、高い転写効率が得られるトナー固形比を実験的に求めておく必要がある。このような検量データの再現性は高いため、本実施の形態の方法を採用すれば、信頼性の高い転写工程を実現出来る。

また、上述した反射光量とトナー固形比の検量グラフは、現像後、適度な溶媒除去を行うため乾燥器４を動作させた場合でも利用できる。この場合、本実施の形態のパターン形成装置１０と同様の条件で現像したテストパターンに乾燥器４と同じ条件でエアーを吹きつけ、そのときの検量データを作成しておく。これにより、例えば、連泡性の吸引スポンジにより原版１の表面に付着した余剰溶媒を拭き取ったり、エアナイフによる吹き付けを行う乾燥工程を経て、転写工程に入る直前で、上述したようにパターンのトナー固形比を測定し、この結果に基づいて、所望の範囲のトナー固形比になるように乾燥器４の作動時間やエアー量を調整することもできる。つまり、これにより、乾燥器４を用いた場合にも、安定した転写工程を実行できる。

以下、２つの実施例について説明する。
［実施例１］
青色蛍光体粒子を含む液体現像剤を用いてパターン５７を現像した後、検出対象となるパターン５７が検出ヘッド１１に対向する位置で停止するように原版１を停止させ、検出ヘッド１１を介して検出対象のパターン５７に光を照射してその反射光を検出した。このとき、乾燥器４は動作させずにパターンを自然乾燥させた。反射光量の照合先となるメモリ６４には、図２０に示すような反射光量およびトナー固形比の検量グラフが予め記憶されているものとする。

そして、検出した反射光量を予めメモリ６４に用意しておいた検量データ（図２０）に照会し、測定開始時のパターン５７のトナー固形比を測定した。その結果、当該パターン５７の現時点におけるトナー固形比は、約３１［ｖｏｌ％］であった。なお、この青色蛍光体トナーに関して、予め実験によって転写効率を調べたところ、上述したように、転写直前のパターンのトナー固形比が、原版１の表面から余剰液がほぼ除去された５０［ｖｏｌ％］から、臨界液膜層が形成された７５［ｖｏｌ％］の間で転写は可能であったが、より転写効率の高いパターンが得られる好適なトナー固形比は、５２［ｖｏｌ％］〜６５［ｖｏｌ％］の範囲であった。

そして、このパターン５７の転写時におけるトナー固形比を上述した好適な範囲内に収めるため、必要な乾燥時間を上述した検量データから調べたところ、本実施例のようにパターン５７を自然乾燥させた場合には３００秒必要であることが分かった。よって、この実施例では、現像工程終了後から、３００秒経過した状態で転写工程に移行し、良好な転写パターン像が得られた。

［実施例２］
これに対し、現像したパターン５７を乾燥器４で強制的に乾燥させた場合、所望するトナー固形比までパターン５７を乾燥させるために必要な時間は短くなる。本実施例では、乾燥機４として、エアナイフから０．４［ｍ^３／分］の乾燥風をパターン５７に吹きつけ、溶媒の蒸発を促進させた。

図２１に示すように、予め、エアナイフから０．４［ｍ^３／分］の乾燥風をテストパターンに吹き付けたときの検量グラフを求めておき、現像当初トナー固形比が８［ｖｏｌ％］であったパターン５７が、転写効率が最も高くなる５２［ｖｏｌ％］〜６５［ｖｏｌ％］の範囲に達するまでの所要時間を読み取ったところ、この場合における最適な乾燥時間は５０秒であった。よって、本実施例では、乾燥機４の稼働時間を、原版１のパターン全体に亘って５０秒ずつエアーを吹き付け可能なように調整した。このように稼働時間を調整した乾燥器４でパターン５７を乾燥させたところ、乾燥工程を経たパターン５７のトナー固形比は、約６０［ｖｏｌ％］となった。つまり、本実施例のように乾燥器４の稼働時間を調整することによって、充分高い転写効率が得られるようになった。

上記実施例では、蛍光体トナーの検量グラフを用いたが、例えば、平均粒径５０［ｎｍ］の青色マイクロフィルター粒子の凝集体に、これより平均粒径が小さい樹脂粒子を一部付着させた構成のマイクロフィルタートナーを用いた場合の検量グラフを図２２に示す。このトナー粒子は、アクリル系樹脂と青色マイクロフィルターの重量比が１：２０で構成され、比重は５、平均粒径は１５０［ｎｍ］であった。予め、マイクロフィルタートナー固形比を１０［ｗｔ％］、すなわち２［ｖｏｌ％］に調整した現像液を用いて現像工程を行った時、原版１の凹部１４aにトナー粒子が充填された状態のパターン５７のトナー固形比は６［ｖｏｌ％］であった。原版１の表面から余剰液が除去された状態のトナー固形比は５０［ｖｏｌ％］で、乾燥が進みすぎて、液を付加しても容易に液が浸透しない臨界膜厚ｒｃは、１０［ｎｍ］程度で、この時のトナー固形比は６９［ｖｏｌ％］であった。ちなみに、この青色マイクロフィルタートナーに関して、転写効率の高いトナー固形比を予め実験によって調べたところ、転写直前のパターンの好適なトナー固形比は、５５［ｖｏｌ％］〜６５［ｖｏｌ％］の範囲であった。

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。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

例えば、上述した実施の形態では、現像後のパターンのトナー固形比を調整する方法について説明したが、これに限らず、図２３に示すように、ガラス板５に転写した後のパターン１０１のトナー固形比を測定する場合にも本発明を適用できる。つまり、パターンをガラス板に転写した後、ガラス板上に形成されたパターンは溶媒を含んだ状態であり、溶媒の含有量によってはガラス板の移送や、多色刷りなどの次工程に移行した際に、パターンに乱れを生じる場合があるため、転写像のトナー固形比を把握する必要がある。この場合、パターンを転写した後のガラス板上のパターンを観察できる位置に上述した検出ヘッド１１を取り付けて、パターンのトナー固形比を測定し、次工程に移っても問題のないレベルにトナー固形比が収まっていることを確認することにより、安定した工程管理を行うことが出来る。

また、上述した実施の形態では、あらかじめ凹部１４ａによるパターンが形成されている原版１を用いたパターン形成装置について説明したが、これに限らず、周知の電子写真法によって、感光体表面に静電潜像を形成し、これを液体現像剤で現像して転写する装置にも本発明を適用できる。

また、上述した実施の形態では、現像剤粒子を正に帯電させてパターン形成装置を動作させる場合について説明したが、これに限らず、全ての構成を逆極性に帯電させて動作させても良い。

また、上述した実施の形態では、平面型画像表示装置の前面基板に蛍光体層やカラーフィルターを形成する装置に本発明を適用した場合についてのみ説明したが、本発明は、他の技術分野における製造装置として広く利用できる。

例えば、液体現像剤の組成を変更すれば回路基板やＩＣタグなどにおける導電パターンを形成する装置に本発明を適用することも可能である。この場合には、液体現像剤を、例えば、平均粒径０．３［μｍ］の樹脂粒子と、その表面に付着している平均粒径０．０２［μｍ］の金属微粒子（例えば銅、パラジウム、銀など）と、金属石鹸のような電荷制御剤から構成すれば、上述した実施の形態と同様の手法により、例えばシリコンウェハー上に現像剤による配線パターンを形成することもできる。一般に、このような現像剤のみで十分な導電性を有する回路パターンを形成することは容易ではないので、パターン形成後に上記の金属微粒子を核としてメッキを施すことが望ましい。このようにして、導電性回路や、コンデンサー、抵抗などのパターニングを行うことも可能である。

ちなみに、平均粒径３００［ｎｍ］のアクリル系樹脂粒子の凝集体に、平均粒径２０［ｎｍ］のＡｇ粒子を一部付着させた構成のメッキ核トナーを用いた場合の検量グラフを図２４に示す。このトナー粒子は、アクリル系樹脂とＡｇ粒子の重量比が２０：１で構成され、比重は１．２、平均粒径は１［μｍ］であった。予め、トナー固形比を１０［ｗｔ％］、すなわち７［ｖｏｌ％］に調整した現像液を用いて現像工程を行った時、原版１の凹部１４ａにトナー粒子が充填された状態のパターン５７のトナー固形比は２２［ｖｏｌ％］であった。原版１の表面から余剰液が除去された状態のトナー固形比は５２［ｖｏｌ％］で、乾燥が進みすぎて、液を付加しても容易に液が浸透しない臨界膜厚ｒｃは２０［ｎｍ］程度で、この時のトナー固形比は９９［ｖｏｌ％］であった。ちなみに、このトナーに関して、転写効率の高いトナー固形比を予め実験によって調べたところ、転写直前のパターンの好適なトナー固形比は、５０［ｖｏｌ％］〜７５［ｖｏｌ％］の範囲であった。

この発明の実施の形態に係るパターン形成装置の概略構成を示す斜視図。 図１のパターン形成装置で使用する原版を示す平面図（ａ）、および断面図（ｂ）。 図２の原版を部分的に拡大して示す部分拡大平面図。 図２の原版の１つの凹部の構造を説明するための部分拡大斜視図。 図２の原版をドラム素管に巻き付けた状態を示す概略図。 図２の原版の高抵抗層の表面を帯電させるための構成を示す概略図。 図２の原版に液体現像剤を供給してトナー粒子によるパターンを形成するための構成を示す概略図。 図２の原版に形成したパターンをガラス板に転写するための構成を示す概略図。 図２の原版をガラス板に沿って転動させるための転動機構の要部の構成を示す概略図。 原版の凹部に集めたトナー粒子をガラス板に転写する動作を説明するための動作説明図。 図１のパターン形成装置に組み込まれたクリーナの構造を示す概略図。 図１のパターン形成装置に組み込まれた検出ヘッドを拡大して示す概略図。 図１２の検出ヘッドを備えた溶媒量調整機構の構成を示すブロック図。 現像したパターンを自然乾燥させた場合の溶媒量調整機構による処理動作を説明するためのフローチャート。 現像したパターンを乾燥器で強制的に乾燥させた場合の溶媒量調整機構による処理動作を説明するためのフローチャート。 テストパターンを検量するための実験装置の一例を示す模式図。 図１６の装置で検出した反射光量とパターン重量の経時変化を示すグラフ。 図１７のデータに基づいて算定したトナー固形比を示す検量グラフ。 図１７のデータに関連する溶媒の分布状況を示す模式図。 実施例１を説明するためのグラフ。 実施例２を説明するためのグラフ。 マイクロフィルター粒子の検量グラフ例。 図１２の検出ヘッドを用いて転写後のパターンのトナー固形比を検出する概略図。 メッキ核トナー粒子の検量グラフ例。

符号の説明

１…原版、２…帯電器、３ｒ、３ｇ、３ｂ…現像装置、４…乾燥器、５…ガラス板、６…ステージ、７…塗布装置、８…クリーナ、９…除電器、１０…パターン形成装置、１１…検出ヘッド、１４ａ…凹部、５５…トナー粒子、５７…パターン、６０…溶媒量調整機構、６３…制御部、６４…メモリ、６５…溶媒付加装置、９１…テストパターン。

Claims (11)

1. キャリア液中に帯電したトナー粒子を分散させた液体現像剤を像保持体に供給してキャリア液で濡れた状態のトナー粒子によるパターンを形成する現像工程と、
   この現像工程で現像したパターンのトナー固形比を５０乃至７５［ｖｏｌ％］に調整する調整工程と、
   上記像保持体に転写液を介して被転写媒体を対向させた状態で、上記パターンのトナー粒子に電界を作用させ、該パターンを上記被転写媒体へ転写する転写工程と、
   を有することを特徴とするパターン形成方法。
2. 上記現像工程で現像するパターンと同じ条件で作像したテストパターンに光を照射したときの反射光の経時的な光量の変化を予め検量しておくとともに、このときの当該テストパターンの経時的なトナー固形比の変化を予め検量しておく検量工程をさらに有し、
   上記調整工程では、上記現像工程で現像したパターンに光を照射してその反射光を検出し、この反射光の光量を上記検量工程で予め検量しておいた経時的な光量の変化と照合し、この照合結果に基づいて、現時点における当該パターンのトナー固形比を測定するとともに、上記検量工程における検量結果に基づいて、上記測定した当該パターンのトナー固形比が５０乃至７５［ｖｏｌ％］になるまでの時間を算定し、この時間が経過するまで上記転写工程を待機することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
3. 上記現像工程で現像するパターンと同じ条件で作像したテストパターンに光を照射したときの反射光の経時的な光量の変化を予め検量しておくとともに、このときの当該テストパターンの経時的なトナー固形比の変化を予め検量しておく検量工程をさらに有し、
   上記調整工程では、上記現像工程で現像したパターンに光を照射してその反射光を検出し、この反射光の光量を上記検量工程で予め検量しておいた経時的な光量の変化と照合し、この照合結果に基づいて、現時点における当該パターンのトナー固形比を測定し、このトナー固形比が５０乃至７５［ｖｏｌ％］になるまで当該パターンに溶媒を加えることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
4. 上記調整工程は、上記現像工程で現像したパターンに一定量のエアーを吹き付けて当該パターンに含まれるキャリア液を強制的に気化させる乾燥工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
5. 上記現像工程で現像するパターンと同じ条件で作像したテストパターンに上記乾燥工程と同じ条件でエアーを吹き付けつつ光を照射したときの反射光の経時的な光量の変化を予め検量しておくとともに、このときの当該テストパターンの経時的なトナー固形比の変化を予め検量しておく検量工程をさらに有し、
   上記調整工程では、上記現像工程で現像されて上記乾燥工程でキャリア液を気化している状態のパターンに光を照射してその反射光を検出し、この反射光の光量を上記検量工程で予め検量しておいた経時的な光量の変化と照合し、この照合結果に基づいて、現時点における当該パターンのトナー固形比を測定するとともに、上記検量工程における検量結果に基づいて、上記測定したトナー固形比が５０乃至７５［ｖｏｌ％］になるまでの時間を算定し、この時間が経過するまで上記乾燥工程を継続することを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
6. キャリア液中に帯電したトナー粒子を分散させた液体現像剤を像保持体に供給してキャリア液で濡れた状態のトナー粒子によるパターンを形成する現像装置と、
   この現像装置で現像したパターンのトナー固形比を５０乃至７５［ｖｏｌ％］に調整する調整機構と、
   上記像保持体に転写液を介して被転写媒体を対向させた状態で、上記パターンのトナー粒子に電界を作用させ、該パターンを上記被転写媒体へ転写する転写装置と、
   を有することを特徴とするパターン形成装置。
7. 上記現像装置で上記パターンと同じ条件で作像したテストパターンに光を照射したときの反射光の経時的な光量の変化、およびこのときの当該テストパターンの経時的なトナー固形比の変化を予め検量した検量データを記憶したメモリをさらに有し、
   上記調整機構は、
   上記現像装置で現像したパターンに光を照射してその反射光を検出する検出器と、
   この検出器で検出した反射光量を上記メモリに予め記憶しておいた検量データと照合し、この照合結果に基づいて、現時点における当該パターンのトナー固形比を測定するとともに、このトナー固形比が５０乃至７５［ｖｏｌ％］になるまでの時間を算定し、この時間が経過するまで上記転写装置による当該パターンの転写を待機させる制御部と、
   を有することを特徴とする請求項６に記載のパターン形成装置。
8. 上記現像装置で上記パターンと同じ条件で作像したテストパターンに光を照射したときの反射光の経時的な光量の変化、およびこのときの当該テストパターンの経時的なトナー固形比の変化を予め検量した検量データを記憶したメモリをさらに有し、
   上記調整機構は、
   上記現像装置で現像したパターンに光を照射してその反射光を検出する検出器と、
   上記パターンに溶媒を加えて当該パターンを湿らせて上記トナー固形比を低下させる溶媒付加装置と、
   上記検出器で検出した反射光量を上記メモリに予め記憶しておいた検量データと照合し、この照合結果に基づいて、現時点における当該パターンのトナー固形比を測定するとともに、このトナー固形比が５０乃至７５［ｖｏｌ％］になるまで当該パターンに溶媒を加えるように上記溶媒付加装置を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする請求項６に記載のパターン形成装置。
9. 上記調整機構は、上記現像装置で現像したパターンに一定量のエアーを吹き付けて当該パターンに含まれるキャリア液を強制的に気化させる乾燥器を有することを特徴とする請求項６に記載のパターン形成装置。
10. 上記現像装置で上記パターンと同じ条件で作像したテストパターンに上記乾燥器と同じ条件でエアーを吹き付けつつ光を照射したときの反射光の経時的な光量の変化、およびこのときの当該テストパターンの経時的なトナー固形比の変化を予め検量した検量データを記憶したメモリをさらに有し、
    上記調整機構は、
    上記現像装置で現像して上記乾燥器でエアーを吹き付けている状態のパターンに光を照射してその反射光を検出する検出器と、
    この検出器で検出した反射光量を上記メモリに予め記憶しておいた検量データと照合し、この照合結果に基づいて、現時点における当該パターンのトナー固形比を測定するとともに、このトナー固形比が５０乃至７５［ｖｏｌ％］になるまで上記エアーの吹き付けを継続させるよう上記乾燥器を制御する制御部と、
    を有することを特徴とする請求項９に記載のパターン形成装置。
11. 上記像保持体は、電界によってトナー粒子を集めてパターンを形成するためのパターン状の凹部を有することを特徴とする請求項６に記載のパターン形成装置。

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