JP2008246320A - パターン形成装置、およびフィルター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、フィルターの目詰まりを長期に亘って抑制できメンテナンスの回数を減少できるフィルター装置、およびこのフィルター装置を備えた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】フィルター装置１０５は、略円筒形のメッシュフィルター１１１、このフィルター１１１を収容したハウジング１１２、およびハウジング１１２の外側に接着固定された複数の超音波振動子１１３、１１４、１１５、１１６を有する。メッシュフィルター１１１は、接地されている。
【選択図】 図１２

Description

この発明は、例えば、パターン形成装置で使用する液体現像剤の不要物をろ過するフィルター装置、およびこのフィルター装置を備えたパターン形成装置に関する。

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、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。

つまり、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。

従来、このような電子写真技術を用いて、フラットパネルディスプレイ用の前面基板の蛍光体層やブラックマトリックス、カラーフィルターなどを形成するパターン形成方法が提案されている。例えば、平面型画像表示装置の前面基板に蛍光体スクリーンを形成する装置として、感光体ドラムの表面にパターン状の静電潜像を形成し、この静電潜像に帯電した現像剤を供給して現像し、このように現像した各色の現像剤像を転写ドラムへ順次転写し、転写ドラム上で重ねられた各色の現像剤像を基板に一括転写して定着させるパターン形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

液体トナーを用いた装置では、一般に、パターンの現像に供して使用されなかった液体トナーをタンクに回収するとともに、現像に使用するための新たなトナーをタンクに補充し、攪拌して濃度を調整した後、フィルターを通して現像装置へ再供給するようにしている。しかし、フィルターを通る液体トナーに含まれる不用物がメッシュに詰まるため、この種の装置では、経時的にフィルター機能が低下し、頻繁なメンテナンスが必要とされている。

これに対し、メッシュフィルターを超音波で振動させてメンテナンスの回数を減少させるようにした装置が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。しかし、超音波でメッシュフィルターを物理的に振動させるだけでは、目詰まりを十分且つ確実に減少させることはできなかった。
特開２００４−３０９８０号公報（図４） 特開２００１−３４７１１１号公報 特開２００４−１８１３４６号公報

この発明の目的は、フィルターの目詰まりを長期に亘って抑制できメンテナンスの回数を減少できるフィルター装置、およびこのフィルター装置を備えた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、この発明のフィルター装置は、帯電粒子を含む液体を通して不要物をろ過する導電性のフィルターと、このフィルターの目詰まりを防止するように振動させる振動子と、上記フィルターを接地する接地部と、を有する。

また、この発明のパターン形成装置は、帯電した現像剤粒子を絶縁性液体中に分散させた液体現像剤に電界を作用させてパターンを現像するパターン形成装置であって、現像に供されて使用されなかった液体現像剤を回収するとともに、現像に使用する液体現像剤を収容した現像剤タンクと、この現像剤タンクの液体現像剤を流通させて不要物をろ過する導電性のフィルターと、このフィルターの目詰まりを防止するように振動させる振動子と、上記フィルターを接地する接地部と、を有する。

上記発明によると、フィルターを振動させることで目詰まりを抑制でき、フィルターを接地することで粒子同士の帯電による凝集を解くことができ、フィルターのメンテナンスの回数を少なくできる。

この発明のフィルター装置、およびパターン形成装置は、上記のような構成および作用を有しているので、フィルターの目詰まりを長期に亘って抑制できメンテナンスの回数を減少できる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置について詳細に説明する。ここでは、パターン形成装置の一例として、液晶表示装置やプラズマ表示装置などの平面型画像表示装置のフロントパネル内面に蛍光体スクリーンを印刷するためのパターン形成装置１００について説明する。

図１に示すように、パターン形成装置１００は、フロントパネル１０の背面１０ｂを吸着して保持する吸着板１２、フロントパネル１０の図中下方に水平な姿勢で配置されたマスキング版２０、および、マスキング版２０の図中下方に配置され図中左右方向に移動可能に設けられた３つのユニット（現像ユニット３０、乾燥ユニット４０、および洗浄ユニット５０）を有する。

３つのユニット３０、４０、５０は、図中破線矢印で示すように、マスキング版２０に対して離接する方向およびマスキング版２０と平行な方向に可変速で移動可能に設けられている。なお、現像ユニット３０は本発明の現像装置として機能する。また、３つのユニット３０、４０、５０をフロントパネル１０に沿って移動させる代りにフロントパネル１０を水平方向に移動させるようにしても良い。

図２に示すように、パターン形成装置１００の動作を制御する制御部２００には、後述する位置決め用の４台のカメラ６１、６２、６３、６４、これらのカメラによって撮影した画像をオペレータに対して表示する表示パネル６６、オペレータによる各種操作入力を受け付ける操作入力部６８、上述した吸着板１２を保持するとともに面方向に移動させてフロントパネル１０をマスキング版２０に対して位置合わせするための位置合わせ機構７２、マスキング版２０を張設した矩形の枠体２１を保持するとともにマスキング版２０をフロントパネル１０に対して離接させる方向に枠体２１を昇降移動させる昇降機構７４、吸着板１２による保持力を生じさせるようにフロントパネル１０に対する吸着力を生じせしめる吸着機構１４、フロントパネル１０の内面１０ａとマスキング版２０の内面２０ａを密着させるための磁力を生じせしめる電磁石１６、および上述した３つのユニット３０、４０、５０が接続されている。

吸着機構１４は、フロントパネル１０の背面１０ｂに静電気力を作用させてパネル１０を吸着板１２に吸着せしめるようにしても良く、フロントパネル１０の背面１０ｂに吸着板１２から負圧を作用させて吸着せしめるようにしても良い。また、電磁石１６は、例えば、吸着板１２に内蔵され、フロントパネル１０を通して磁性金属により形成された基板を有するマスキング版２０に磁力を作用させて、吸着板１２とマスキング版２０との間でフロントパネル１０を挟持することで、フロントパネル１０とマスキング版２０を密着させる。

図３に部分的に拡大して示すように、フロントパネル１０は、矩形のガラス板１の表面に透明な電極層１１および格子状のブラックマトリックス１３を形成して構成されている。言い換えると、フロントパネル１０の内面１０ａには、ブラックマトリックス１３によって区画された３色の蛍光体層を形成するための略矩形の多数の凹部１５がマトリックス状に整列して形成されている。すなわち、各凹部１５は表示装置の１画素に相当し、その底部には電極層１１が設けられていることになる。なお、電極層１１は図１に示すように接地されている。

図４に部分的に拡大して示すように、マスキング版２０は、フロントパネル１０に形成する３色の蛍光体層の印刷パターン１５に相当するパターン状の貫通孔２２を有する。本実施の形態では、このマスキング版２０を用いて３色の蛍光体層を１色ずつフロントパネル１０の内面１０ａに印刷するため、マスキング版２０は、内面１０ａに形成された凹部１５の数の１／３の数の貫通孔２２を有する。しかしながら、半導体基板など他のパターンを１回で印刷する場合、マスキング版の貫通孔の形状は、印刷パターンと略一致する形状となる。なお、１つの貫通孔２２は、フロントパネル１０の表面１０ａに形成された凹部１５の開口面積より小さい開口面積を有することを特徴としている。

本実施の形態では、１色分の蛍光体層の印刷が終了した後、マスキング版２０を必要に応じて洗浄し、その後、同じマスキング版２０を１色分ずらすようにフロントパネル１０に対して相対的に移動させて、次の色の蛍光体層を印刷するようにマスキング版２０を運用する。このため、マスキング版２０は、フロントパネル１０の内面１０ａに形成する凹部１５の数の１／３の数の貫通孔２２しか持たない。また、洗浄工程を省いた場合、３種類の色毎のマスキング版２０を用意することになる。

本実施の形態のマスキング版２０は、５０［μｍ］厚のＮｉ−Ｆｅ合金の基板２４をフォトエッチングによって孔開け加工した後、その表面２０ａ側および裏面２０ｂ側から厚さ３０［μｍ］のドライフィルムレジストをそれぞれラミネートして図示しないゴムローラで加圧し、後述するマスク領域を有する焼付け版を介して必要な部位を露光して現像することで絶縁層２６を被覆して形成される。

絶縁層２６は、マスキング版２０の裏面２０ｂ全体を被覆するとともに、貫通孔２２の内面およびマスキング版２０の表面２０ａのうち貫通孔２２の周縁部をも環状に被覆する。マスキング版２０は、上述した電磁石１６による磁着が可能な磁性材料（本実施の形態では基板２４）を含み、且つ表面を帯電可能な高抵抗材料で被覆したものであれば良く、本実施の形態の構造に限定されるものではない。或いは、マスキング版２０を帯電が可能な高抵抗材料によって形成しても良い。なお、後述する現像剤粒子の離型性を高めるため、マスキング版２０の表面に離型材を塗布しても良い。

ここで、図５に示すフローチャートとともに図６乃至図１０を参照して、上記構造のパターン形成装置１００によるパターン形成動作を説明する。
まず、ガラス板１０の表面に予め電極層１１とブラックマトリックス１３を形成したフロントパネル１０を用意する。そして、このフロントパネル１０の背面１０ｂに吸着板１２を吸着せしめて、吸着板１２を位置合わせ機構７２にセットする（図５、ステップ１）。このとき、フロントパネル１０の内面１０ａが下方を向く姿勢で吸着板１２が位置合わせ機構７２に取り付けられる。これにより、フロントパネル１０の内面１０ａが下方にセットされたマスキング版２０の内面２０ａに対向した状態となる。このとき、フロントパネル１０の内面１０ａとマスキング版２０の内面２０ａとの間には隙間がある（例えば、図４（ａ）の状態）。

この状態で、図６に示すように、４台のカメラ６１、６２、６３、６４を介して撮影した画像を、表示パネル６６を介して表示し、この表示画像を見たオペレータによって位置合わせ機構７２が操作されてフロントパネル１０が面方向に移動されて位置合わせされる（ステップ２）。図１および図６に示すように、フロントパネル１０の４角には位置合わせ用のマークＭが予め形成されており、図６では図示を省略した吸着板１２の対応する部位には貫通孔１２ｈ（図１）が形成されている。そして、吸着板１２の背面側に設置したカメラ６１、６２、６３、６４を介して、フロントパネル１０のマークＭとマスキング版２０の対応する位置合わせ用のマークＭを重ね合わせて検出することで、フロントパネル１０とマスキング版２０の面方向のズレを検出し、位置合わせ機構７２によってフロントパネル１０とマスキング版２０の面方向の位置合わせを実施する。

すなわち、この位置合わせ工程では、後述する密着工程でフロントパネル１０とマスキング版２０を密着させたときに、フロントパネル１０の現像すべき色の凹部１５の内側にマスキング版２０の貫通孔２２が位置決め（図７の状態）されるように、フロントパネル１０をマスキング版２０に対して比較的ラフに位置合わせする。

ステップ２の位置合わせの後、昇降機構７４が動作されてマスキング版２０がフロントパネル１０の内面１０ａに向けて上昇され、フロントパネル１０の内面１０ａとマスキング版２０の内面２０ａが密着される。このとき、吸着板１２に内蔵された電磁石１６がＯＮにされ、その磁力によって、磁性材料を含むマスキング版２０がフロントパネル１０の内面１０ａに密着される（ステップ３）。なお、マスキング版２０を高抵抗材料によって形成した場合、磁性材料を混ぜても十分な吸着力を生じさせることができないため、マスキング版２０の裏面２０ｂ側でパターン形成領域の外側に枠状の磁性体からなる持具を配置して、電磁石１６との間でフロントパネル１０とマスキング版２０を挟持するようにしても良い。

マスキング版２０は、上述したように薄い金属板の表面に絶縁層を被覆して形成されているため、パネルサイズが大きくなる程、水平な姿勢に配置した際の撓み量が多くなり、昇降機構７４によってマスキング版２０を上昇させただけではフロントパネル１０と完全に密着しない。このため、本実施の形態では、電磁石１６の磁力を利用してフロントパネル１０の内面１０ａにマスキング版２０の内面２０ａを密着させる工夫をした。この状態を図７に部分的に拡大して示す。

つまり、ステップ３で電磁石１６をＯＮにして図７に示すようにフロントパネル１０の内面１０ａとマスキング版２０の内面２０ａを密着させると、ステップ２で位置合わせしたフロントパネル１０の内面１０ａに形成されている凹部１５とマスキング版２０の貫通孔２２が繋がって１つの連続した現像凹部８２が形成される。このとき、マスキング版２０の内面２０ａであって貫通孔２２の周縁部に被覆された環状の絶縁層がシール部材として機能し、貫通孔２２と凹部１５との間の隙間を埋める。

本実施の形態では、後述する現像工程のため、フロントパネル１０とマスキング版２０を図７のように密着させた際に、マスキング版２０の貫通孔２２がフロントパネル１０の対応する凹部１５の内側に配置される必要があるが、貫通孔２２の開口を凹部１５の開口より小さくしてあるため、ステップ２の位置合わせにおいて、その精度を低くできる。つまり、位置合わせ精度をある程度低くしても、貫通孔２２が対応する凹部１５の内側に収まれば問題は無い。

この後、制御部２００は、図８に示す現像ユニット３０を動作させてマスキング版２０の裏面２０ｂを被覆した絶縁被覆層２６を現像剤粒子と同極性に帯電させる（ステップ４）。本実施の形態では、帯電装置として、コロナ帯電器３２を用いた。なお、ここでは、ステップ３の密着工程の後にステップ４の帯電工程を実施するようにしたが、帯電工程は、密着工程より前のどのタイミングで実施しても良い。また、本実施の形態では、ステップ４の帯電工程において、絶縁層２６の表面の電位を４００［Ｖ］に帯電させるようにした。

現像ユニット３０は、図８に示すように、マスキング版２０の裏面２０ｂに向けて開口したケース３１を有する。図６に示すように、現像ユニット３０は、マスキング版２０と略同じ幅を有する。ケース３１の開口の上端縁部には、その移動方向（図中矢印方向）と直交する幅方向に延びた２本の押付ローラ３３が回転可能に取り付けられている。これら押付ローラ３３は、現像ユニット３０を図８の矢印方向に移動させるとき、マスキング版２０の裏面２０ｂに押し付けられるとともに裏面２０ｂに転接する。これにより、現像ユニット３０が通過する現像領域において、マスキング版２０がフロントパネル１０に対してより強い力で密着される。

現像ユニット３０のケース３１内には、上述したコロナ帯電器３２の他に、現像ローラ３４とスクイーズローラ３６を収容した現像器３８が配置されている。この現像器３８も、幅方向に延び、パターン形成領域の全幅をカバーする。図９には、現像器３８の現像ローラ３４とスクイーズローラ３６を部分的に拡大して示してある。現像ローラ３４およびスクイーズローラ３６は、マスキング版２０の裏面２０ｂに対して、それぞれ一定のギャップを介して対向する。

ステップ４の帯電工程に続いて、フロントパネル１０の全ての凹部１５のうち１色分の凹部１５が現像される（ステップ５）。本実施の形態では、現像ユニット３０がコロナ帯電器３２と現像器３８をケース３１内に一緒に収容しているため、帯電工程と現像工程が略同時に実施される。

ステップ５の現像工程では、後述する供給系によって供給された液体現像剤が回転する現像ローラ３４の周面を介してマスキング版２０の裏面２０ｂ側に供給される。このとき、現像ローラ３４に現像バイアスが印加され、現像ローラ３４とフロントパネル１０の電極層１１の間に電位差が形成される。つまり、フロントパネル１０の電極層１１は上述したように接地されており、現像ローラ３４にはプラスの現像バイアスが印加されるため、正帯電している現像剤粒子には現像凹部８２に向かう電界が作用される。これにより、液体現像剤中に分散している現像剤粒子が絶縁性液体中を泳動されて現像凹部８２に集められる。本実施の形態では、ステップ５の現像工程において、現像ローラ３４に３００［Ｖ］のバイアス電圧を印加するようにした。

このとき、マスキング版２０の裏面２０ｂおよび貫通孔２２の表面に被覆された絶縁層２６の表面も、上述した帯電工程において現像剤粒子と同極性に帯電されているため、泳動する現像剤粒子がマスキング版２０の表面に付着することがない。なお、このとき、現像バイアスをコントロールすることで、凹部１５内に集める現像剤粒子の充填量を制御できる。これ以外に、液体現像剤中の現像剤粒子の濃度や現像ユニット３０の移動速度をコントロールすることでも、凹部１５を現像する現像剤粒子の量を制御できる。

また、このとき、現像器３８のスクイーズローラ３６が逆方向に回転されて余剰の現像剤粒子とともに絶縁性液体が一部回収される。スクイーズローラ３６には、現像ローラ３４より低い電位で現像剤粒子と同極性の電圧が印加され、スクイーズローラ３６から凹部１５の電極層１１に向かう電界が形成される。このため、凹部１５に集められた現像剤粒子がより強固に凝集されるとともに、絶縁性液体中に浮遊している余剰の現像剤粒子がスクイーズローラ３６の表面に吸着される。なお、本実施の形態では、ステップ５の現像工程において、スクイーズローラ３６に２００［Ｖ］の電圧を印加するようにした。

ところで、上述したように液体現像剤がマスキング版２０の裏面２０ｂ側に供給されると、貫通孔２２と連続したフロントパネル１０の凹部１５、即ち現像凹部８２内にムラ無く液体現像剤が供給され、電気泳動によって現像剤粒子を当該凹部１５の角部にまで供給することができる。このため、本実施の形態のパターン形成方法を採用すると、凹部１５の形状と殆ど一致する形状の印刷パターンを形成できる。すなわち、例えば、プラズマディスプレイのフロントパネルに形成するリブ構造の内面に蛍光体粒子を付着させる場合に本発明が有効であると言える。

また、この現像工程において、マスキング版２０をフロントパネル１０に密着させることが重要である。つまり、マスキング版２０の表面２０ａとフロントパネル１０の表面１０ａとの間に隙間があると、この隙間に液体現像剤が流れてしまい、フロントパネル１０に形成される印刷パターンの輪郭がぼやけてしまう。このため、本発明では、マスキング版２０の表面２０ａの貫通孔２２の周縁部にまで環状の絶縁層２６を被覆し、且つ、電磁石１６を用いてフロントパネル１０とマスキング版２０を磁力によって密着させるとともに、現像ユニット３０の押付ローラ３３をマスキング版２０の裏面２０ｂに押し付けて、少なくとも現像領域においてフロントパネル１０とマスキング版２０を強固に密着させるようにした。

ステップ５の現像工程の後、制御部２００は、図１０に示す乾燥ユニット４０を動作させて、ステップ５でマスキング版２０の裏面２０ｂ側に供給した液体現像剤のうち絶縁性液体を乾燥させる（ステップ６）。このとき、まず、スポンジ４２がマスキング版２０の裏面２０ｂに摺接されて絶縁性液体の大部分がスポンジ４２に吸収される。そして、ドライヤー４４を介してマスキング版２０の裏面２０ｂにエアーを吹き付けて残りの絶縁性液体を乾燥させる。なお、スポンジ４２の代りに吸引ノズルを有する吸引装置を利用してエアーにより絶縁性液体の大部分を吸引するようにしても良い。また、スポンジ４２や吸引ノズルを用いずに、ドライヤー４４によるエアーの吹き付けだけで絶縁性液体を所望する状態まで乾燥させるようにしても良い。

そして、制御部２００は、ステップ６で絶縁性液体を乾燥させた後、昇降機構７４を動作させて、マスキング版２０（枠体２１）をフロントパネル１０から引き離す方向に下降させ、フロントパネル１０とマスキング版２０を剥離する（ステップ７）。このとき、マスキング版２０は、フロントパネル１０に対してゆっくりとした速度で徐々に引き剥がされることが望ましく、マスキング版２０の一端側から少しずつ傾斜を付けて剥離することが望ましい。なお、ステップ６の乾燥工程でマスキング版２０およびフロントパネル１０の構造物を濡らしていた絶縁性液体がある程度乾燥されているため、ステップ７の剥離工程では、絶縁性液体の液流によって現像剤粒子が拡散することがなく、現像後の現像剤粒子が破壊される心配がない。

最後に、制御部２００は、洗浄ユニット５０を動作させて、フロントパネル１０から剥離されたマスキング版２０に残留した液体現像剤を洗浄する（ステップ８）。このとき、例えば、マスキング版２０の表面２０ａおよび裏面２０ｂの両面から図示しないノズルを介して洗浄液をマスキング版２０にスプレーする。なお、このステップ８の洗浄工程は、必要に応じて実施されれば良く、必ずしも必要な工程とは限らない。例えば、多色印刷を必要としないパターン印刷の場合には、版を必ずしも毎回洗浄する必要はない。また、この洗浄工程では、例えば、洗浄液をシャワーのように降りかけたり、ブラシを用いてマスキング版２０を洗浄したり、超音波を用いてマスキング版２０を洗浄したりすることもできる。

ステップ８の洗浄工程で洗浄されたマスキング版２０は、次の色の蛍光体層をフロントパネル１０の表面１０ａに形成する際に利用される。このとき、表示パネル６６を介してカメラ６１、６２、６３、６４で撮影したマークＭを観察して位置合わせ機構７２を動作させ、フロントパネル１０をその面方向に僅かに移動させて、マスキング版２０に対してフロントパネル１０を１画素分だけずらして位置合わせする。そして、次の色の現像剤粒子を含む液体現像剤を用いて次の色のパターンを形成する。

以上のように、本実施の形態によると、パターン状の貫通孔２２を有するマスキング版２０を介して液体現像剤によってフロントパネル１０に直接パターンを形成するようにしたため、パターン形成に要する工程数を極めて少なくでき、その分、装置構成を簡略化でき、且つ現像剤の使用量を必要最小限に抑えることができ、パターン形成に要するコストを極めて低く抑えることができる。また、パターン形成装置の構成を簡略化できることから、その設置スペースも小さくできる。その上、パターン形成の工程数を少なくすることで、パターン形成に要する処理時間を極めて短くでき、処理効率を高めることができ、コストを低減することができる。

また、本実施の形態のパターン形成方法は、マスキング版２０を介して現像剤粒子をフロントパネル１０の凹部１５内に現像するため、蛍光体層など比較的厚いパターンの形成に適しており、パターンの高精細化にも十分に対応できる。また、フロントパネル１０の内面に凹部１５を形成する際には、フォトリソグラフィー技術を利用できるため、本実施の形態の方法によると、この凹部１５の位置および形状に依存するパターンをフォトリソグラフィー技術と同程度に高精度に形成できる。

図１１には、上述した現像器３８に液体現像剤を循環させる循環装置１１０の概略図を示してある。循環装置１１０は、各色毎に設けられているが、ここでは、１色の液体現像剤を循環させる循環装置１１０を代表して説明する。

循環装置１１０は、現像に供されて使用されなかった帯電した現像剤粒子を含む絶縁性液体、すなわち１度使用した液体現像剤を回収する回収容器１０１、回収容器１０１で回収した液体現像剤を受け入れるとともに、原液タンク１０２から供給された高濃度の未使用の液体現像剤を受け入れる供給タンク１０３（現像剤タンク）、供給タンク１０３で攪拌された液体現像剤を送り出すマグネットポンプ１０４、マグネットポンプ１０４を介して供給タンク１０３から送り出された液体現像剤を流通させて不用物をろ過するためのフィルター装置１０５（後に詳述する）、およびフィルター装置１０５を通過された液体現像剤の導電率および濃度を検出する検出槽１０６を有する。

しかして、攪拌器１０２ａで攪拌されている原液タンク１０２内の高濃度液体現像剤がバルブ１０２ｂを介してその供給量および供給タイミングをコントロールされて供給タンク１０３へ供給され、攪拌器１０３ａによって、回収容器１０１を介して回収された液体現像剤と一緒に攪拌される。このとき、供給タンク１０３には、チラー冷却水１０３ｂが循環されて攪拌中の液体現像剤の温度が適温にコントロールされる。なお、原液タンク１０２からの高濃度液体現像剤の供給量は、検出槽１０６で検出される液体現像剤の濃度に応じて決定される。

このようにして濃度を調整された供給タンク１０３内の液体現像剤は、マグネットポンプ１０４によってタンク１０３から送り出され、フィルター装置１０５を流通される。このとき、フィルター装置１０５では、液体現像剤を一定の開口径を有するメッシュフィルターに通すことで現像剤粒子より大径の不用物をろ過する。ここで言う不用物には、例えば、循環装置１１０の配管内のゴミなどが含まれる。

フィルター装置１０５を通過された液体現像剤は、検出槽１０６の導電率計１０６ａで導電率が検出され、濃度計１０６ｂで濃度が検出された後、流量計１０７を介して現像器３８へ再供給される。

図１２には、上述したフィルター装置１０５の外観図を示してある。また、図１３には、このフィルター装置１０５の断面図を示してある。
フィルター装置１０５は、略円筒形のメッシュフィルター１１１（フィルター）を収容した略円筒形のハウジング１１２、およびハウジング１１２の外面に接着固定された４つの超音波振動子１１３、１１４、１１５、１１６を有する。

メッシュフィルター１１１は、振動を伝え易い導電性の金属により形成され、好ましくは、チタニウムやステンレスにより形成されている。また、メッシュフィルター１１１のメッシュの開口径は、本実施の形態では、液体現像剤の現像剤粒子の平均粒径（５［μｍ］）に対し、７．５〜１０［μｍ］程度に設計されている。メッシュフィルター１１１の構造は、繊維状に編み込まれたものや、金網や丸孔などを金属板に加工したものなどが考えられる。なお、メッシュフィルター１１１は、図１３に示すように接地（接地部）されている。

超音波振動子１１３、１１４、１１５、１１６は、図示しない電源を介して電圧を与えることでハウジング１１２の内側に向けて超音波を発信させることで、メッシュフィルター１１１を振動させる。本実施の形態では、現像剤粒子の特性に合わせて、５０００〜１００万Ｈｚの周波数を有する超音波を発信させるようにした。超音波の周波数をこれ以下に設定すると、メッシュフィルター１１１の目詰まりを効果的に減少させることができなくなり、超音波の周波数をこれ以上に設定すると、現像剤粒子自体を破壊してしまう可能性がある。特に、好ましい周波数は、２０万〜１００万Ｈｚである。

しかして、図１２に矢印Ｌで示すようにフィルター装置１０５を液体現像剤が流通されると、図１３に示すように、４つの超音波振動子１１３、１１４、１１５、１１６から超音波Ｕが発信され、ハウジング１１２内に配置されたメッシュフィルター１１１が振動される。これにより、例えば、現像剤粒子が凝集した状態でメッシュフィルター１１１のメッシュに詰まった場合であっても、凝集が解かれてメッシュを通過可能となり、現像剤粒子による目詰まりを防止できる。

また、このとき、メッシュフィルター１１１が接地されているため、本実施の形態のように現像剤粒子が帯電しているような場合でも、現像剤粒子の凝集を効果的に解くことができる。つまり、本実施の形態のように帯電している微粒子は互いに静電的に凝集する傾向にあるため、帯電していない粒子と比較して凝集し易い。このため、本実施の形態のように、メッシュフィルター１１１を接地することで、現像剤粒子の電荷をアースに逃がすことができ、静電的な凝集をも積極的に解くことができる。

以上のように、本実施の形態によると、超音波を用いてメッシュフィルター１１１を振動させるとともに、メッシュフィルター１１１を接地して現像剤粒子の電荷を逃がすようにしたため、物理的および静電的な粒子間の凝集を効果的に解くことができ、粒子同士の凝集によるメッシュの目詰まりを少なくでき、長時間に亘ってメッシュフィルター１１１を機能させることができ、メンテナンスの回数を減らすことができる。

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。

例えば、上述した実施の形態では、メッシュフィルター１１１を振動させる振動子として、超音波振動子１１３、１１４、１１５、１１６を用いた場合について説明したが、これに限らず、メッシュフィルター１１１を物理的に振動させることができればいかなるものであっても良い。

また、上述した実施の形態では、複数の超音波振動子１１３、１１４、１１５、１１６をハウジング１１２の中心軸に対して対称となる位置に配置したが、振動子の配置位置はいかなるものであっても良く、例えば、図１４に示すように、複数の振動子１１３、１１４、１１５、１１６をハウジングに対して千鳥状に配置しても良い。

この発明の実施の形態に係るパターン形成装置を示すブロック図。 図１のパターン形成装置の制御系を示すブロック図。 図１のパターン形成装置にセットされるフロントパネルの部分拡大断面図（ａ）、およびこのパネルをマスキング版側から見た平面図（ｂ）。 図１のパターン形成装置のマスキング版をフロントパネルに対向させた状態の部分拡大断面図（ａ）、およびマスキング版を裏面側から見た底面図（ｂ）。 図１のパターン形成装置の動作を説明するためのフローチャート。 マスキング版とフロントパネルの位置合わせ方法について説明するための斜視図。 フロントパネルとマスキング版を密着させた状態を示す部分拡大断面図。 現像ユニットによる動作を説明するための動作説明図。 現像器による現像動作を説明するための部分拡大断面図。 洗浄機構による動作を説明するための動作説明図。 現像器に液体現像剤を循環させる循環装置の概略図。 図１１の循環装置に組み込まれたこの発明の実施の形態に係るフィルター装置を示す外観図。 図１２のフィルター装置の断面図。 振動子を千鳥配置したフィルター装置を示す外観図。

符号の説明

１…ガラス板、１０…フロントパネル、２０…マスキング版、２２…貫通孔、３０…現像ユニット、３８…現像器、１０５…フィルター装置、１１１…メッシュフィルター、１１２…ハウジング、１１３、１１４、１１５、１１６…超音波振動子、１００…パターン形成装置、２００…制御部。

Claims (8)

1. 帯電粒子を含む液体を通して不要物をろ過する導電性のフィルターと、
   このフィルターの目詰まりを防止するように振動させる振動子と、
   上記フィルターを接地する接地部と、
   を有することを特徴とするフィルター装置。
2. 上記フィルターは、チタニウムを含む材料によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター装置。
3. 上記振動子は、超音波を発生させて上記フィルターを振動させることを特徴とする請求項１に記載のフィルター装置。
4. 帯電した現像剤粒子を絶縁性液体中に分散させた液体現像剤に電界を作用させてパターンを現像するパターン形成装置であって、
   現像に供されて使用されなかった液体現像剤を回収するとともに、現像に使用する液体現像剤を収容した現像剤タンクと、
   この現像剤タンクの液体現像剤を流通させて不要物をろ過する導電性のフィルターと、
   このフィルターの目詰まりを防止するように振動させる振動子と、
   上記フィルターを接地する接地部と、
   を有することを特徴とするパターン形成装置。
5. 上記フィルターは、チタニウムを含む材料によって形成されていることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成装置。
6. 上記振動子は、超音波を発生させて上記フィルターを振動させることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成装置。
7. 上記超音波は、５０００〜１００万Ｈｚの周波数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. 上記超音波は、２０万〜１００万Ｈｚの周波数を有することを特徴とする請求項７に記載のパターン形成装置。

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