JP4881372B2 - パターン形成装置、パターン形成方法 - Google Patents

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きている。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ますます高めつつある反面、巨大で高額な製造設備を必要とし、製造コストも解像度に応じて高くなりつつある。

一方、半導体デバイスはもとより、画像表示装置などの製造分野においては、性能の改良とともに低価格化の要求が高まりつつあり、上記のフォトリソグラフィー技術ではこのような要求を十分に満足できなくなってきている。このような状況下で、デジタル印刷技術を用いたパターン形成技術が注目されつつある。

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パターニング技術として実用化され始めているが、高解像度化や高生産性には限界があると言わざるを得ない。つまり、この点において、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。

例えば、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方法が提案されている（例えば、特開２００４−３０９８０号公報、および特開平６−２６５７１２号公報参照）。

しかし、フラットパネルディスプレイの分野においては、高解像度化の要求は益々高まりつつあり、より高い位置精度で高解像度のパターンを形成することが要請されている。しかし、上述した電子写真方式では、この課題に答えることは困難である。何故ならば、書き込み光学系の解像度は高々１２００［ｄｐｉ］程度であり、解像度や位置合せにおいて不十分であるからである。また、近年の大画面化に対応できる広幅の書き込み光学系を実現できていないという課題もある。

これに対し、感光体の代わりに表面に予め電気抵抗の異なるパターンを形成した静電印刷プレートを用いて、このプレートに液体トナーを作用させてパターンを現像し、このパターン像をガラス板に転写することで、ディスプレイ用フロントガラスに蛍光体などのパターンを形成する方法が提案されている（例えば、特表２００２−５２７７８３号公報参照）。

しかし、本願発明者らが鋭意実験検討を行った結果、この方法においても、以下のような本質的な問題点が見出された。

まず、液体トナーによる現像像は一般にその層厚が１［μｍ］以下である場合が多く、ディスプレイ装置の蛍光体やカラーフィルターなどの厚膜の形成には適しておらず、高精細の厚膜形成にはさらに新規なアイデアが必要となる。

また、現像像をガラス板に転写する際にコロナ帯電器を用いるとコロナ電荷がガラス表面を伝ってリークしてしまい、転写特性が不安定になりやすい。また、ガラスの内部には空間電荷が蓄積しやすく、コロナ転写ではこの空間電荷に打ち勝つ転写電界を形成することは困難であった。さらに、１色の現像像を転写すると、この問題はさらに助長され、２色目、３色目の現像像をガラス板に転写することは極めて困難であった。

さらに、この静電印刷プレートを用いた方法では、複数色の現像像を同時に現像することはできないため、現像・転写プロセスを各色毎に実施する必要があり、１回の印刷に要する処理時間が長くなり、装置の稼働率が低くなる問題がある。

この発明の目的は、厚膜のパターンを高い解像度で高精度に形成できるパターン形成装置、およびパターン形成方法を提供することにある。

また、この発明の目的は、現像プロセスに要する処理時間を短縮でき装置の稼働率を向上させることができるパターン形成装置、およびパターン形成方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明のパターン形成装置は、互いに電気的に独立した第１および第２のパターン電極を有する版と、絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、この第１の供給部材と上記第１のパターン電極との間に第１の電位差を形成し、上記第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像装置と、絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、この第２の供給部材と上記第２のパターン電極との間に第２の電位差を形成し、上記第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像装置と、上記第１のパターン電極に上記第１の現像剤粒子を集めて現像し且つ上記第２のパターン電極に上記第２の現像剤粒子を集めて現像した版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１のパターン電極および上記第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電位差を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を上記被転写媒体へ転写する転写装置と、上記第１の現像装置と第２の現像装置を保持したステージと上記版とを上記第１および第２のパターン電極の並び方向に相対的に移動させる移動機構と、を有する。

また、この発明のパターン形成装置は、複数のパターン電極を互いに電気的に独立した状態で並設した版と、上記複数のパターン電極それぞれに独立して電圧を与える電源装置と、絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記電源装置によって第１の電圧が付与された第１のパターン電極と上記第１の供給部材との間に形成される第１の電界によって、上記第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像装置と、絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記電源装置によって第２の電圧が付与された第２のパターン電極と上記第２の供給部材との間に形成される第２の電界によって、上記第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像装置と、上記第１のパターン電極に上記第１の現像剤粒子を集めて現像し且つ上記第２のパターン電極に上記第２の現像剤粒子を集めて現像した版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１のパターン電極および上記第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電界を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を上記被転写媒体へ転写する転写装置と、上記第１の現像装置と第２の現像装置を保持したステージと上記版とを上記第１および第２のパターン電極が並んだ方向に相対的に移動させる移動機構と、を有する。

さらに、この発明のパターン形成方法は、第１および第２のパターン電極を互いに電気的に独立した状態で交互に並設した版を用意する工程と、絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記第１のパターン電極に第１の電圧を印加して上記第１の供給部材との間に第１の電界を形成し、この第１の電界によって上記供給された第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像工程と、絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記第２のパターン電極に第２の電圧を印加して上記第２の供給部材との間に第２の電界を形成し、この第２の電界によって上記供給された第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像工程と、上記第１および第２の現像剤粒子によって現像された版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１および第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電界を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を上記被転写媒体へ一括して転写する転写工程と、上記第１および第２の現像装置と上記版とを上記パターン電極の並び方向に相対的に移動させる移動工程と、を有し、上記第１および第２の現像工程は、上記相対的な移動に従って順次並行して実施される。

図１は、この発明の第１の実施の形態に係るパターン形成装置の要部の構成を示す概略図である。 図２は、図１のパターン形成装置で使用する凹版を示す部分拡大断面図である。 図３は、図２の凹版の１つの凹部の構造を説明するための部分拡大斜視図である。 図４は、図２の凹版に設けられた複数本のパターン電極を部分的に示す概略図である。 図５は、図４のパターン電極に付与する電圧を切り換え制御する電源装置の構造を説明するための図である。 図６は、図２の凹版に対する帯電プロセスを説明するための動作説明図である。 図７は、図２の凹版に対する１色目の現像プロセスを説明するための動作説明図である。 図８は、図２の凹版に対する２色目の現像プロセスを説明するための動作説明図である。 図９は、現像プロセスが終了した凹版から被転写媒体へパターンを転写する転写プロセスを説明するための動作説明図である。 図１０は、図９の転写プロセスによって被転写媒体にパターンを転写した状態を示す図である。 図１１は、図１のパターン形成装置の変形例を示す概略図である。 図１２は、中間転写媒体を用いた構成例を説明するための概略図である。 図１３は、凹版に対する帯電プロセスおよび各色現像プロセスを並行処理する動作を説明するための動作説明図である。 図１４は、図１３で説明した動作を実現するための電源装置の回路構成を説明するためのブロック図である。 図１５は、この発明の第２の実施の形態に係るパターン形成装置の要部概略図である。 図１６は、図１５のパターン形成装置による動作を説明するための動作説明図である。 図１７は、図１５で説明した動作を実現するための電源装置の回路構成を説明するためのブロック図である。 図１８は、この発明の第３実施の形態に係るパターン形成装置を示す概略図である。 図１９は、中間転写ドラムを用いた構成例を説明するための概略図である。 図２０は、図３の凹部の底に機能層を設けた例を示す部分拡大斜視図である。

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には、この発明の第１の実施の形態に係るパターン形成装置１０の要部の構成を概略的に示してある。ここで説明するパターン形成装置１０は、例えば、平面型画像表示装置の表示パネルの内面に蛍光体層やカラーフィルターを形成するための装置である。

パターン形成装置１０は、この発明の版としての平板状の凹版１、この凹版１の図中下方に近接対向して配置され、凹版１に各色（ｒ：赤、ｇ：緑、ｂ：青）の液体現像剤を供給して現像する複数の現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂ（以下、総称して現像装置２と称する場合もある）、凹版１の後述する高抵抗層１４の表面１４ａを予め決められた電位に帯電させる帯電装置３、およびこれら複数の現像装置２および帯電装置３を保持したステージ４を有する。また、このパターン形成装置１０は、各現像装置２と凹版１との間のギャップを維持したまま、ステージ４を凹版１に対して図中矢印Ｔ方向に相対的に移動させる制御装置５（移動機構）、およびこの制御装置５から出力される制御信号に基づいて凹版１の後述するパターン電極１３に電圧を与える電源装置６を有する。このパターン形成装置１０は、この他に、図１では図示していない後述する転写装置３０を有する。

図２には、上述した凹版１の部分断面図を示してある。凹版１は、絶縁性の基板１１、この基板１１の現像装置２から離間した裏面側に設けられた共通電極１２、基板１１の表面側に設けられた複数のパターン電極１３、およびこれら複数のパターン電極１３を部分的に被覆して区画するとともに後述する画素単位の凹部１４ｂを形成するための高抵抗層１４を有する。

基板１１は、例えば、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの樹脂材料やガラス材料により形成され、２０［μｍ］乃至５０［μｍ］程度の厚さを有する。共通電極１２は、例えば、アルミニウムやステンレスなどの導電性材料により形成され、１００［μｍ］乃至３０００［μｍ］程度の厚さを有する。高抵抗層１４は、例えば、ポリイミド、アクリル、ポリエステル、ウレタン、エポキシ、テフロン（登録商標）、ナイロンなどの体積抵抗率が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］〜３０［μｍ］、好ましくは２０［μｍ］±５［μｍ］に形成されている。

パターン電極１３は、図４に示すように基板１１の表面にパターニングされている。本実施の形態のパターン電極１３は、凹版１とステージ４の相対的な移動方向Ｔに並んで複数の同じパターンを有し、各パターン電極１３が互いに電気的に独立して互いに平行にパターニングされている。各パターン電極１３は、表示パネルの１画素に相当する複数の矩形部分１３ａを細長い配線部分１３ｌで接続した形状を有する。本実施の形態のように表示パネルの蛍光体層やカラーフィルターを形成する装置に用いる凹版１の場合、複数本のパターン電極１３は、赤色用のパターン電極１３ｒ、緑色用のパターン電極１３ｇ、および青色用のパターン電極１３ｂとして割り当てられており、この順序で交互に並べて形成されている。

そして、高抵抗層１４は、各パターン電極１３の全ての矩形部分１３ａを露出する複数の凹部１４ｂを有する。言い換えると、高抵抗層１４は、基板１１の表面にパターニングされた複数本のパターン電極１３の配線部分１３ｌを部分的に被覆し、矩形部分１３ａだけを表面側に露出する形状を有する。図３には、パターン電極１３の矩形部分１３ａを露出した高抵抗層１４の凹部１４ｂを部分的に拡大して断面図にして示してある。凹部１４ｂの深さは、高抵抗層１４の層厚に概ね相当する。

なお、この凹部１４ｂの底に図２０に示すような機能層９１を配置しても良い。この機能層９１は、転写の際のトナー剥離を促進する離型層、または放電を防止するための絶縁層とすることができ、図２０に図示した例では、フッ素系またはシリコン系樹脂により膜厚０．１〜２［μｍ］程度の機能層９１を形成した。

各パターン電極１３は、図５に示すように電源装置６に接続され、各パターン電極１３に異なる電圧を独立して与えることができるようになっている。本実施の形態では、各パターン電極１３それぞれにスイッチ１５を配線し、各パターン電極１３を電源電圧（本実施の形態では＋２００［Ｖ］）と接地電圧（０［Ｖ］）のいずれか一方に独立して切り換え可能となっている。また、この電源装置６では、共通電極１２を接地電位（０［Ｖ］）に接続している。なお、各パターン電極１３に与える電圧を本実施の形態のように２つのレベル間で切り換える以外に、各パターン電極１３に独立して任意の電圧を与えるようにボリュームコントロール機能を付与しても良い。

帯電装置３として、本実施の形態では、図６に示すように、帯電ケース３ａ、帯電ワイヤー３ｂ、およびグリッド電極３ｃを有するスコロトロン帯電器を用いた。しかし、これ以外にも、帯電装置３として、グリッド電極を持たないコロトロン帯電器やワイヤーを使用しないイオン発生器などを用いても良い。いずれにしても、帯電装置３は、凹版１の高抵抗層１４の表面１４ａに対して１［ｍｍ］乃至２［ｍｍ］程度のギャップを介して対向配置され、ステージ４の移動によって上述したパターン電極１３を横切る方向（矢印Ｔ方向）に移動される。

図７および図８には、現像装置２の概略構造を拡大して示してある。上述した各色の現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂは、使用する液体現像剤が異なる以外、同じ構造を有するため、ここでは、現像装置２として説明する。

現像装置２は、凹版１に対する移動方向Ｔに沿って並んだ２つの筐体２１、２２を有する。移動方向下流側の筐体２１内には、この発明の供給部材として機能する現像ローラ２３が設けられている。現像ローラ２３は、凹版１の高抵抗層１４の表面１４ａに対して１００［μｍ］乃至２００［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、図中反時計回り方向に回転する。移動方向上流側の筐体２２内には、スクイズローラ２４が設けられている。スクイズローラ２４は、その周面が現像ローラ２３より凹版１に近接して対向する位置、すなわち、高抵抗層１４の表面１４ａから３０［μｍ］乃至６０［μｍ］程度離間した位置に配置され、図中時計周り方向に回転する。スクイズローラ２４は、現像ローラ２３によって凹版１に供給された液体現像剤を部分的に除去し、凹版１に残留する液体現像剤の膜厚をコントロールする。スクイズローラ２４の周面には、ゴム片により形成されたクリーニングブレード２５が接触配置されている。

液体現像剤Ｄは、図示しない現像剤タンクに収容されており、図示しないポンプ等により図示しないノズルを介して筐体２１内に供給される。筐体２１内の液体現像剤Ｄは、現像ローラ２３を介して凹版１へ供給される。凹版１へ供給された液体現像剤のうち余剰の液体現像剤は、スクイズローラ２４およびクリーニングブレード２５を介して筐体２２内に回収され、図示しないポンプ等によって図示しないノズルを介して図示しない回収タンクへ排出される。液体現像剤Ｄは、絶縁性液体中に帯電した各色の蛍光体粒子、顔料や染料などの色素粒子（現像剤粒子）を分散させて構成されている。各色の現像剤粒子は、正に帯電するように金属石鹸などが添加されている。

ステージ４によって保持された現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂ、および帯電装置３は、制御装置５の制御に基づきステージ４を凹版１に対して矢印Ｔ方向に移動させることにより、凹版１の表面に沿って矢印Ｔ方向に移動される。このとき、ステージ４は、上述した凹版１と現像装置２との間のギャップ、および凹版１と帯電装置３との間のギャップを維持するように凹版１の表面と略平行に移動される。

次に、上述したパターン形成装置１０の動作について、図６乃至図１０を参照して説明する。
まず、図６に示すように、制御装置５がステージ４（ここでは図示せず）を一定速度で移動させて帯電装置３を凹版１に対して矢印Ｔ方向に相対的に一定速度で移動させ、凹版１の高抵抗層１４の表面１４ａを帯電させる。このとき、凹版１の共通電極１２および全てのパターン電極１３が接地電位（０［Ｖ］）となるように、電源装置６のスイッチ１５を切り換えておく。これにより、帯電によりパターン電極１３に付与される電荷は接地電位に流れ、結果として図示のように高抵抗層１４の表面１４ａだけが帯電される。本実施の形態では、帯電ワイヤー３ｂに例えば＋６［ＫＶ］程度の直流電圧を印加し、帯電ケース３ａおよびグリッド電極３ｃに例えば＋３００［Ｖ］程度の直流電圧を印加することで、凹版１の高抵抗層１４の表面１４ｂを例えば＋４００［Ｖ］に帯電した。

また、このとき、ステージ４によって保持された現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂも矢印Ｔ方向に移動し、凹版１の帯電動作と並行して、それぞれの色の液体現像剤を供給して対応する色のパターン電極１３を現像する。言い換えると、帯電装置３によって帯電された凹版１の部位に対しては、順次、各色の現像がなされる。

図７には上述した帯電動作と並行して実施される１色目（赤色）の現像動作を説明するための動作説明図を示してある。赤色用のパターン電極１３ｒに赤色の液体現像剤を供給して現像する場合、凹版１の複数本のパターン電極１３（図４参照）のうち赤色画素に相当するパターン電極１３ｒを接地電位（０［Ｖ］）（Ｌレベル）に切り換え且つ残りの色のパターン電極１３ｇ、１３ｂを電源電位（本実施の形態では＋２００［Ｖ］）（Ｈレベル）に切り換えておく。具体的には、表示パネルの３色蛍光体層を形成する場合、赤色、緑色、青色の画素を交互に並べて形成するため、図７に示すように、複数のパターン電極１３の２つおきにＬレベルの電圧を与えておく。

この状態で、現像装置２ｒの現像ローラ２３が図中反時計周り方向に回転され、筐体２１内に収容されている赤色の液体現像剤Ｄがローラ周面に付着されて巻き上げられる。このとき、現像ローラ２３は、その周面の速度がステージ４による現像装置２ｒの移動速度の２乃至５倍程度となる速度で回転される。ローラ周面によって巻き上げられた液体現像剤Ｄは、一定のギャップを介して対向している凹版１との間で濡れ広がり、両者の間に液体現像剤Ｄで満たされたニップ２６が形成される。

そして、現像ローラ２３に例えば＋２００［Ｖ］程度の直流バイアス電圧を与えると、ニップ２６内において、現像ローラ２３から赤色のパターン電極１３ｒに向かう電界が形成され、＋４００［Ｖ］に帯電された高抵抗層１４の表面１４ａから現像ローラ２３に向かう電界が形成され、且つ＋４００［Ｖ］のＨレベルに切り換えられた他の色（この場合、緑色と青色）のパターン電極１３ｇ、１３ｂから現像ローラ２３に向かう電界が形成される。

これにより、ニップ２６内の液体現像剤中を泳動する正に帯電された現像剤粒子が、高抵抗層１４の表面１４ａから現像ローラ２３に向かう電界の作用によって高抵抗層１４の表面１４ａから反発力を受け、緑色のパターン電極１３ｇおよび青色のパターン電極１３ｂから現像ローラ２３に向かう電界の作用によって各パターン電極１３ｇ、１３ｂから反発力を受け、現像ローラ２３から赤色のパターン電極１３ｒに向かう電界の作用によって赤色のパターン電極１３ｒにだけ引き付けられる。

この結果、図７に示すように、赤色のパターン電極１３ｒを底部に有する凹部１４ｂ内にだけ赤色の現像剤粒子が比較的高い濃度で集められて赤色のパターン２７が現像される。なお、このとき現像されるパターン２７の形状は、高抵抗層１４の凹部１４ｂの形状に依存した形状となるため、高抵抗層１４と略同じ厚さの複数の矩形のパターンとなる。つまり、対応する色のパターン電極１３ｒの矩形部分１３ａと略同じサイズの矩形のパターンがマトリックス状に整列配置されることになる。

現像ローラ２３を介して赤色のパターン２７が現像された後、ニップ２６を介して濡れた凹版１の表面から余剰の液体現像剤Ｄが除去される。この際、上述した現像時の各パターン電極１３の電位はそのまま維持され、当該現像装置２ｒのスクイズローラ２４が図中時計周り方向に回転され、スクイズローラ２４に例えば＋５０［Ｖ］〜＋２００［Ｖ］程度の直流バイアス電圧が与えられる。本実施の形態では、スクイズローラ２４は、その周面の速度が現像装置２ｒの移動速度の１乃至３倍程度となる速度で現像ローラ２３とは逆方向に回転される。

凹版１とスクイズローラ２４との間のギャップに介在される液体現像剤Ｄは、直前の現像ローラ２３を通過したことで現像剤粒子の濃度が薄くなっている。この薄くなった余剰の液体現像剤には、スクイズローラ２４から赤色用のパターン電極１３ｒに向かう電界、高抵抗層１４の表面１４ａからスクイズローラ２４に向かう電界、および緑色用および青色用のパターン電極１３ｇ、１３ｂからスクイズローラ２４に向かう電界が作用する。このため、余剰の液体現像剤中を浮遊する少量の現像剤粒子は赤色用のパターン電極１３ｒにのみ引き付けられる。当然、既にパターン電極１３ｒに引き付けられている赤色の現像剤粒子にはパターン電極１３ｒに押し付ける方向の電界が作用するため、剥離してしまう心配はない。

スクイズローラ２４が凹版１との相対的な移動方向と逆方向に回転することで、凹版１とスクイズローラ２４との間に介在された余剰の液体現像剤に流体的な作用が及ぼされ、余剰の液体現像剤がスクイズローラ２４の周面を伝って筐体２２内に巻き込まれるように回収される。このとき、上述した電界の作用によって凹版１から離間する方向に付勢された余剰の現像剤粒子も、スクイズローラ２４の回転によって余剰の液体現像剤とともに筐体２２内に回収される。つまり、スクイズローラ２４を通過した凹版１の表面１４は、概ね液体現像剤の絶縁性液体だけが付着している状態となる。

なお、スクイズローラ２４の周面に付着されて回収された余剰の液体現像剤は、再び凹版１に向けて移動しようとするが、スクイズローラ２４の周面に押し付けられたクリーニングブレード２５によって掻き落とされ、筐体２２内に回収される。このようにして筐体２２内に集められた余剰の液体現像剤は、図示しないポンプによって図示しない回収タンクへ回収される。

この後、図８に示すように、緑色用の現像装置２ｇによって、凹版１に対する２色目（緑色）の現像動作がなされる。この２色目の現像動作も、１色目の現像のときと同様に、帯電動作および１色目の現像動作と並行して実行される。基本的な動作は上述した赤色の現像時と略同じであるため、ここでは異なる部分についてのみ簡単に説明する。

まず、凹版１の現像装置２ｇが対向する領域において、上述した赤色用のパターン電極１３ｒに隣接した緑色用のパターン電極１３ｇに対してＬレベルの接地電圧（０［Ｖ］）が付与され、他の色のパターン電極１３ｒ、１３ｂに対してＨレベルの電源電圧（＋２００［Ｖ］）が付与される。また、現像ローラ２３およびスクイズローラ２４に対して＋２００［Ｖ］程度の直流バイアス電圧が付与される。

この状態で現像ローラ２３を回転すると、現像ローラ２３が凹版１に対向した部分にニップ２６が形成される。そして、このニップ２６内において、現像ローラ２３から緑色用のパターン電極１３ｇに向かう電界が形成され、緑色の液体現像剤中を泳動する現像剤粒子がパターン電極１３ｇを有する凹部１４ｂ内に凝集され、緑色のパターン２８が形成される。このとき、高抵抗層１４の表面１４ａから現像ローラ２３に向かう電界が形成されるとともに、現像に関係しない他の色のパターン電極１３ｒ、１３ｂから現像ローラ２３に向かう電界が形成され、緑色の現像剤粒子が凹版１の他の部位に付着することが防止される。

しかしながら、既に赤色の現像剤粒子を集めた凹部１４ｂにおいて赤色用のパターン電極１３ｒから現像ローラ２３に向かう強い電界を形成してしまうと現像剤粒子が凹部１４ｂから剥離してしまう心配がある場合には、赤色用のパターン電極１３ｒに付与する電圧を現像ローラ２３に付与する電圧に近い値に設定することもできる。

さらに、この後、青色用の現像装置２ｂを介して凹版１に青色の液体現像剤が供給され、同様にして、青色用のパターン電極１３ｂを有する高抵抗層１４の凹部１４ｂに青色の現像剤粒子が凝集されて青色のパターン２９が現像される。この青色用の現像装置２ｂによる現像動作も、上述した各色の現像動作と同様に、帯電動作を含む他のプロセスと並行して実施される。

以上のように全ての色の現像が終了した後、図９に示すように、各色のパターン２７、２８、２９を保持した凹版１と絶縁性の被転写媒体３１が近接して対向配置され、全てのパターン２７、２８、２９が被転写媒体３１へ一括して転写される。このとき、凹版１と被転写媒体３１は、微小ギャップを介して対向し、両者の間に液体現像剤の絶縁性液体が濡れていることが望ましい。なお、本実施の形態では、被転写媒体３１は、表示パネルの前面基板であり、矩形板状のガラス板である。

凹版１と被転写媒体３１は、微小ギャップを介して対向された状態で、互いに位置合わせされる。このとき、各色のパターン２７、２８、２９間での位置合わせが不要であるため、高精度な位置合わせが可能となる。言い換えると、各色パターン２７、２８、２９は、凹版１の高抵抗層１４の凹部１４ｂの形状に略依存する形状となるため、本実施の形態では各色間における位置合わせの必要は無い。

凹版１のパターン２７、２８、２９を被転写媒体３１へ転写する転写装置３０は、被転写媒体３１の凹版１から離間した背面側に配置される対向電極３２、およびこの対向電極３２に一定の電圧を与える電源装置３３を有する。対向電極３２は、転写動作終了後、被転写媒体３１の裏面から剥離可能となっている。

転写時には、図９に示すように転写装置３０において凹版１と被転写媒体３１を対向させた状態で、凹版１の全てのパターン電極１３にＬレベルの電圧（０［Ｖ］）を与え、電源装置３３を介して対向電極３２に例えば−１０［ＫＶ］程度のバイアス電圧を印加する。これにより、全てのパターン電極１３から対向電極３２に向かう比較的強い転写電界が形成され、図１０に示すように、凹版１に保持された全てのパターン２７、２８、２９が被転写媒体３１の表面上に転写される。最後に、被転写媒体３１の背面から対向電極３２を離間させ、各色パターン２７、２８、２９が転写された被転写媒体３１を得ることができる。

以上のように、本実施の形態によると、凹版１の表面にある多数の凹部１４ｂに各色の現像剤粒子を集めて現像した後、各色のパターン２７、２８、２９を被転写媒体３１へ一括して転写できる。特に、本実施の形態では、凹版１に設けた複数のパターン電極１３に付与する電圧をコントロールすることで、現像および転写プロセスを実施できるため、例えばコロナ帯電器を用いた複数回にわたる転写動作を行なう必要がなく、安定した転写が可能となる。また、本実施の形態によると、比較的大型の平面型表示装置の表示パネルの製造に適した製造装置を提供できる。さらに、本実施の形態によると、凹版１の高抵抗層１４の厚さに依存した厚さのパターン２７、２８、２９を形成でき、比較的厚いパターンを形成するのに適している。

なお、上述した実施の形態では、凹版１に対してステージ４にセットした現像装置２および帯電装置３を移動させる場合について説明したが、これに限らず、例えば、図１１に示すように、固定的に配置した現像装置２および帯電装置３に対して凹版１を図中矢印Ｔ方向に移動させて現像プロセスを実行するようにしても良い。この場合、後段の転写プロセスにおいて、凹版１の移動方向に待機している転写ローラ３５を用いて被転写媒体３１に対するパターン２７、２８、２９の転写が可能となり、凹版１を自動的に転写装置へ移動できる。

また、図１２に示すように、弾性体により形成された中間転写媒体を用いても良い。つまり、帯電装置３および３色の現像装置２を通過した凹版１の移動方向下流側にドラム状の中間転写媒体４１を配置して、この中間転写媒体４１の周面上に転写ローラ３６を介して各色のパターン２７、２８、２９を一括転写し、この各色パターンを転写ローラ３７によって被転写媒体３１へ転写するようにしても良い。この場合、被転写媒体３１へのパターンの転写が終了する度に中間転写媒体４１の周面をクリーニング装置４２によってクリーニングする。

さらに、上述した実施の形態では、凹版１のパターン電極１３を部分的に被覆する比較的厚い高抵抗層１４を設けて凹部１４ｂの深さによって比較的厚いパターンを形成する場合について説明したが、これに限らず、凹部１４は発明に必須の構成ではない。

次に、上述した帯電動作および現像動作について、並行処理の観点からより具体的に説明する。
図１で説明したように、ステージ４によって保持されている帯電装置３が凹版１の高抵抗層１４の表面１４ａを帯電する帯電プロセスの初期段階では、凹版１の図中左端近くに帯電装置３が配置されている。この状態からステージ４が移動されて帯電装置３および３つの現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂが矢印Ｔ方向に移動され、赤色用の現像装置２ｒ、緑色用の現像装置２ｇ、および青色用の現像装置２ｂがこの順番で帯電装置３に続いて凹版１の左端を通過する。言い換えると、凹版１の矢印Ｔ方向に沿った各部位を、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すように、帯電装置３および現像装置２が同じ順番で同じタイミングで通過することになる。

上述したように、帯電プロセスおよび各色の現像プロセスでは、凹版１の相対的な移動方向に沿って等間隔で並んだ多数のパターン電極１３に付与する電圧をそれぞれのプロセスにおけるルールに従って切り換え制御する必要がある。すなわち、ステージ４の各移動位置において、凹版１の帯電装置３に対向している領域にある全てのパターン電極１３はＬレベルの電圧に切り換える必要があり（図１３ａ）、赤色の現像装置２ｒに対向している領域にある赤色用のパターン電極１３ｒはＬレベルの電圧に切り換え且つ他の色のパターン電極１３ｇ、１３ｂはＨレベルの電圧に切り換える必要があり（図１３ｂ）、緑色の現像装置２ｇに対向している領域にある緑色用のパターン電極１３ｇはＬレベルの電圧に切り換え且つ他の色のパターン電極１３ｒ、１３ｂはＨレベルの電圧に切り換える必要があり（図１３ｃ）、青色の現像装置２ｂに対向している領域にある青色用のパターン電極１３ｂはＬレベルの電圧に切り換え且つ他の色のパターン電極１３ｇ、１３ｒはＨレベルの電圧に切り換える必要がある（図１３ｄ）。

凹版１の帯電装置３が対向している領域には、実際には図６で示すより多数のパターン電極１３が配置されている。同様に、各色の現像装置２が対向している領域にも、多数のパターン電極１３が配置されている。具体的には、現像ローラ２３の直径が２０［ｍｍ］乃至３０［ｍｍ］程度であるのに対し、パターン電極１３のピッチは０．１［ｍｍ］程度であるため、現像ローラ２３と凹版１との間のニップ２６にあるパターン電極１３の本数は、約３０本である。

実際には、各プロセスを実行する領域を通り過ぎたパターン電極１３に付与する電圧を１つずつずらして各プロセスのルールに従って切り換え制御することになる。これにより、凹版１に対してステージ４を１回移動させるだけで、全ての色のパターン２７、２８、２９を現像でき、プロセス速度を大幅に向上させることができる。つまり、本実施の形態の方法を採用すると、各色のパターン２７、２８、２９を別々に現像する必要がないため、プロセス速度を速くできる。

図１４には、凹版１の多数のパターン電極１３に付与する電圧を切り換え制御する電源装置６の制御回路の構成を示すブロック図を示してある。
ステージ４を移動させる制御装置５から出力される位置情報５１が電源装置６に入力されると、状態変換部５２において各パターン電極１３がいずれのプロセスを実行中であるかを示す状態信号に変換され、各パターン電極１３毎に用意されたレベル選択部５３へ２ビットの信号として出力される。このとき、制御装置５から出力される位置情報は、例えば、ステージ４の移動開始からの経過時間やステージ４に設けられた図示しないエンコーダーからの出力信号として与えられる。また、状態変換部５２から出力される上述した状態信号には、（１）待機状態、（２）赤色の現像プロセス、（３）緑色の現像プロセス、（４）青色の現像プロセスの４種類がある。（１）の待機状態は、帯電プロセスを含んでいるとともに、各プロセス間の待機状態を含んでいる。

各レベル選択部５３では、状態変換部５２から入力された状態信号に基づいて、各プロセスに合ったレベルの電圧を選択するための１ビットの信号を電圧出力部５４へ出力する。そして、各電圧出力部５４から各プロセスに合ったレベルの電圧が各パターン電極１３へ付与される。この電圧出力部５４は、上述した実施の形態におけるスイッチ１５に相当し、電圧をＬレベルとＨレベルの２段階に切り換える。

電圧出力部５４は、各パターン電極１３に付与する電圧値を任意の値に設定することもできる。例えば、液体現像剤中の現像剤粒子の色によって転写時における最適な転写電界の強さが決まっているため、各色に割り当てられたパターン電極１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ間でＨレベルの電圧値を最適値に合わせて変化させても良い。この場合、各パターン電極１３には、特定の色が割り当てられているため、電圧出力部５４における規定値として予め電圧の変化率を与えておけばよい。

以上のように、本実施の形態によると、凹版１の多数のパターン電極１３に付与する電圧をそれぞれのプロセスに応じて順次切り換え制御するようにしたため、帯電プロセス、および各色の現像プロセスを並行して実施でき、プロセス速度を大幅に向上させることができ、装置の稼働率を向上させることができる。

次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態の装置は、パターン電極１３に付与する電圧の切り換え制御単位が異なる以外、上述した第１の実施の形態と同様であるため、同様に機能する構成要素については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。特に、凹版１の構造は上述した第１の実施の形態と全く同じである。

図１５には、凹版１の全てのパターン電極１３を複数のブロック６２に分割したイメージ図を示してある。このブロック６２は、制御単位を表すもので、実際の凹版１にはこのようなブロック６２は存在しない。つまり、上述した第１の実施の形態では多数のパターン電極１３に付与する電圧を個別に切り換え制御したが、本実施の形態では、複数本のパターン電極１３をブロック単位で切り換え制御するようにした。

具体的には、一つのブロック６２で区切られた複数本のパターン電極１３には、常に特定のプロセスのルールが適用され、同じルールに基づく電圧が付与される。言い換えると、１つのブロック内にある全てのパターン電極１３は１つの特定のプロセスに割り当てられており、複数のプロセスが同時に割り当てられることはない。

従って、一つのブロック６２内のパターン電極１３には常に帯電装置３若しくは現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂのいずれか一つが作用するか、いずれの装置も作用しない状態にすることが必要であり、１つのブロック６２を構成するパターン電極１３の本数は、隣接する現像装置２間の距離、およびステージ４の移動方向に沿ったパターン電極１３のピッチによって定まる。隣接する現像装置２間の距離をＬ、パターン電極１３のピッチをＰとすると、一つのブロック６２内に含まれるパターン電極１３の数Ｎは次式を満足することが必要となる。

Ｎ≦Ｌ／Ｐ
従って、１つの凹版１を区画するブロック６２の数Ｂについては、
Ｂ＝Ｍ／Ｎ≧Ｍ（Ｐ／Ｌ）
が成立することが必要となる。

なお、上式のＭは凹版１に設けられたパターン電極１３の総数を示す。例えば、Ｍ＝１９２０［本］、Ｌ＝３２［ｍｍ］、Ｐ＝０．１６［ｍｍ］の場合、ブロック数Ｂは１０以上であればよいことになる。

図１６には、パターン電極１３をブロック単位で切り換え制御する本実施の形態の動作の具体例を説明するための動作説明図を示してある。ここでは、凹版１のパターン電極１３は、図示のように１４個のブロック６２ａ〜６２ｎに分割されているものとする。

図１６（ａ）に示す第１の状態では、図中左から１０番目のブロック６２ｊ乃至１４番目のブロック６２ｎに属するパターン電極１３には、帯電プロセスに対応した電圧が印加されており、全てのパターン電極１３にＬレベルの電圧が与えられている。また、７番目のブロック６２ｇ乃至９番目のブロック６２ｉに属するパターン電極１３には、赤色の現像プロセスに対応した電圧が印加されており、赤色用のパターン電極１３ｒにはＬレベル、それ以外のパターン電極１３ｇ、１３ｂにはＨレベルの電圧が与えられている。また、４番目のブロック６２ｄ乃至６番目のブロック６２ｆに属するパターン電極１３には、緑色の現像プロセスに対応した電圧が印加されており、緑色用のパターン電極１３ｇにはＬレベル、それ以外のパターン電極１３ｒ、１３ｂにはＨレベルの電圧が与えられている。さらに、１番目のブロック６２ａ乃至３番目のブロック６２ｃに属するパターン電極１３には、青色の現像プロセスに対応した電圧が印加されており、青色用のパターン電極１３ｂにはＬレベル、それ以外のパターン電極１３ｒ、１３ｇにはＨレベルの電圧が与えられている。

つまり、１０番目のブロック６２ｊ乃至１４番目のブロック６２ｎのうち帯電装置３が対向しているブロックでは帯電プロセスが実行され、７番目のブロック６２ｇ乃至９番目のブロック６２ｉのうち赤色の現像装置２ｒが対向しているブロックでは赤色の現像プロセスが実行され、４番目のブロック６２ｄ乃至６番目のブロック６２ｆのうち緑色の現像装置２ｇが対向しているブロックでは緑色の現像プロセスが実行され、１番目のブロック６２ａ乃至３番目のブロック６２ｃのうち青色の現像装置２ｂに対向しているブロックでは青色の現像プロセスが実行され、凹版１に対する全てのプロセスが同時に並行して実行されることとなる。

そして、図１６（ｂ）に第２の状態として示すように、ステージ４が一つのブロック分矢印Ｔ方向に移動すると、各パターン電極１３に印加する電圧がブロック単位で切り換えられる。すなわち、１１番目のブロック６２ｋ乃至１４番目のブロック６２ｎに属するパターン電極１３には帯電プロセスに対応した電圧が印加され、８番目のブロック６２ｈ乃至１０番目のブロック６２ｊに属するパターン電極１３には赤色の現像プロセスに対応した電圧が印加され、５番目のブロック６２ｅ乃至７番目のブロック６２ｇに属するパターン電極１３には緑色の現像プロセスに対応した電圧が印加され、２番目のブロック６２ｂ乃至４番目のブロック６２ｄに属するパターン電極１３には青色の現像プロセスに対応した電圧が印加される。なお、現像プロセスに割り当てられた領域を通過した１番目のブロック６２ａに属するパターン電極１３には、例えばＬレベルの電圧が印加される。

さらに、図１６（ｃ）に第３の状態として示すように、ステージ４がさらに１ブロック分矢印Ｔ方向に移動されると、同様にして、各ブロック６２ａ〜６２ｎに属するパターン電極１３の電位がブロック単位で切り換えられる。以上のように、全てのパターン電極１３に対する電圧値の切り換え制御をブロック単位で実施することにより、制御を簡略化でき、装置構成を安価に製造できる。

図１７には、本実施の形態の切り換え制御を実現するための電源装置６内に設けられた制御回路のブロック図を示してある。図１４で説明した制御回路と同様に、制御装置５からステージ４の位置情報５１が入力されると、この位置情報５１が、状態変換部５２にて、各ブロック６２がいずれのプロセスに割り当てられているかを示す２ビットの状態信号に変換される。この状態信号については図１４で説明したものと同じである。

状態変換部５２で変換された２ビットの出力信号は次のブロックレベル選択部５５に入力され、各プロセス状態に応じたＬレベルあるいはＨレベルを選択する１ビットの信号に変換される。そして、電圧出力部５４を介して各ブロック６２に属するパターン電極１３に対して、各レベルに応じた電圧が実際に付与される。

以上のように、凹版１の全てのパターン電極１３に付与する電圧をブロック単位で切り換え制御することにより、制御の負担を大幅に軽減することが可能となる。具体的には状態変換部５２からレベル選択部５５へ出力する信号容量を低減できる。例えば、パターン電極１３の本数を１９２０［本］とすると、これを全て個別駆動する場合には１３ビット（１１ビット＋２ビット）の信号処理が必要となるが、先ほど例示したブロック数Ｂ＝１０で区切ってブロック単位で駆動した場合、６ビット（４ビット＋２ビット）の信号処理で済むことになる。信号容量の低減により制御部にかかるコストの低減及び信号処理速度の向上を実現することが可能となる。

次に、この発明の第３の実施の形態に係るパターン形成装置７０について図１８を用いて説明する。
パターン形成装置７０は、凹版１がドラム状に形成されており、帯電装置３、各色の現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂ、およびクリーナー７１が凹版１の周囲に固定的に配置されている。凹版１は、アルミニウム、ステンレス等の導電材料からなり、その表面に図２で説明した構造物が積層されている。あるいは、導電性ドラムを共通電極１２として、それ以外の構造物を別途絶縁シート状に形成して導電性ドラムに巻き付ける構造であってもよい。電源装置６には上述した第１の実施の形態もしくは第２の実施の形態に係る制御回路が内蔵されており、凹版１の回転軸に設けられたエンコーダー７２からの信号が位置情報信号５１として、この制御回路に取り込まれるようになっている。

そして、凹版１の周辺で、青色の現像装置２ｂとクリーナー７１との間において、被転写媒体３１が凹版１に近接対向するようになっており、その対向位置において転写動作が実行される。

このパターン形成装置７０による動作は、上述した第１の実施の形態或いは第２の実施の形態と同様である。すなわち、帯電装置３によって凹版１の高抵抗層１４の表面１４ａが帯電され、その後、赤色の現像プロセス、緑色の現像プロセス、青色の現像プロセスが順次実行され、凹版１の凹部１４ｂに現像された各色のパターン２７、２８、２９が被転写媒体３１上に一括転写される。その後、転写されずに凹版１の表面上に残留した現像剤粒子がクリーナー７１によって除去される。

以上のように、本実施の形態によると、パターン形成装置７０の各構成要素をその場で移動させることなく動作させることができるようになるため、装置の動作制御の負担が軽減されると共に、装置の大型化を抑制することが可能となる。また、帯電プロセス、各色現像プロセス、転写プロセス、およびクリーニングプロセスを全て並行して同時に実行することができるため、プロセスタイムを大幅に短縮することができる。

本実施の形態の装置７０は、上述した第１および第２の実施の形態と異なり、帯電装置３、各色現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂの位置は固定されているが、凹版１とこれらの装置との相対的な位置関係が把握できれば本発明による制御装置を利用することができるため、本実施の形態においても上述した第１の実施の形態又は第２の実施の形態と全く同じ方法によって、凹版１の各パターン電極１３へ付与する電圧を切り換え制御できる。

なお、上述した第３の実施の形態では、凹版１から直接各色のパターン２７、２８、２９を被転写媒体３１へ転写する装置について説明したが、これに限らず、例えば、図１９に示すパターン形成装置８０のように中間転写ドラム８１を用いても良い。

この場合、凹版１の高抵抗層表面を帯電装置３によって帯電させ、各色現像装置２ｒ、２ｒｇ、２ｂを介して各色のパターン２７、２８、２９を現像し、ドラム状の凹版１の周面に近接配置された中間転写ドラム８１へ各色のパターン２７、２８、２９を一旦転写する。そして、中間転写ドラム８１上に転写されたパターン２７、２８、２９を転写ローラ８２によって被転写媒体３１上へ転写する。中間転写ドラム８１の周面は弾性体により形成されており、被転写媒体３１へパターンを転写した後、周面上に残留した現像剤はクリーニング装置８３によってクリーニングされる。

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。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、凹版、中間転写体、および被転写媒体をいずれか一方のみを他方に対して移動させる場合について説明したが、これに限らず、対向する２つの部材は相対的に移動すれば良い。

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。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
互いに電気的に独立した第１および第２のパターン電極を有する版と、
絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、この第１の供給部材と上記第１のパターン電極との間に第１の電位差を形成し、上記第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像装置と、
絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、この第２の供給部材と上記第２のパターン電極との間に第２の電位差を形成し、上記第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像装置と、
上記第１のパターン電極に上記第１の現像剤粒子を集めて現像し且つ上記第２のパターン電極に上記第２の現像剤粒子を集めて現像した版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１のパターン電極および上記第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電位差を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子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。
［２］
上記第１の現像装置と第２の現像装置を保持したステージと上記版とを上記第１および第２のパターン電極の並び方向に相対的に移動させる移動機構をさらに有することを特徴とする［１］に記載のパターン形成装置。
［３］
上記第１および第２の現像装置と上記版との間の相対的な位置情報に基づいて上記第１および第２のパターン電極に与える電圧を制御する電源装置をさらに有することを特徴とする［２］に記載のパターン形成装置。
［４］
上記版は、上記第１および第２の現像装置に対向する表面を有し、この表面に開口しているとともに上記第１および第２のパターン電極に重なる複数の凹部を有し、これら凹部内に対応する現像剤粒子を集めて凝集させることを特徴とする［１］に記載のパターン形成装置。
［５］
複数のパターン電極を互いに電気的に独立した状態で並設した版と、
上記複数のパターン電極それぞれに独立して電圧を与える電源装置と、
絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記電源装置によって第１の電圧が付与された第１のパターン電極と上記第１の供給部材との間に形成される第１の電界によって、上記第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像装置と、
絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記電源装置によって第２の電圧が付与された第２のパターン電極と上記第２の供給部材との間に形成される第２の電界によって、上記第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像装置と、
上記第１のパターン電極に上記第１の現像剤粒子を集めて現像し且つ上記第２のパターン電極に上記第２の現像剤粒子を集めて現像した版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１のパターン電極および上記第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電界を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子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。
［６］
上記複数のパターン電極は、その並び方向に交互に上記第１のパターン電極および第２のパターン電極として割り当てられていることを特徴とする［５］に記載のパターン形成装置。
［７］
上記第１の現像装置と第２の現像装置を保持したステージと上記版とを上記第１および第２のパターン電極が交互に並んだ方向に相対的に移動させる移動機構をさらに有することを特徴とする［６］に記載のパターン形成装置。
［８］
上記電源装置は、上記第１および第２の現像装置と上記版との間の相対的な位置情報に基づいて、上記複数のパターン電極に与える電圧を切り換え制御することを特徴とする［７］に記載のパターン形成装置。
［９］
上記電源装置は、上記第１の現像装置が上記凹版に対向している第１の領域にある上記第１のパターン電極に対して上記第１の電圧を付与するとともにこの第１の領域にある他のパターン電極に対して上記第１の供給部材との間で上記第１の電界と逆向きの第４の電界を形成できる第４の電圧を付与し、上記第２の現像装置が上記凹版に対向している第２の領域にある上記第２のパターン電極に対して上記第２の電圧を付与するとともにこの第２の領域にある他のパターン電極に対して上記第２の供給部材との間で上記第２の電界と逆向きの第５の電界を形成できる第５の電圧を付与するように、上記位置情報に基づいて、全てのパターン電極に与える電圧を順次切り換え制御することを特徴とする［８］に記載のパターン形成装置。
［１０］
上記電源装置は、上記全てのパターン電極に与える電圧を、これら複数のパターン電極を一定数ずつ区画したブロック単位で切り換え制御することを特徴とする［９］に記載のパターン形成装置。
［１１］
上記一定数Ｎは、上記第１および第２の現像装置間の距離をＬとし、上記複数のパターン電極のピッチをＰとした場合、Ｎ≦Ｌ／Ｐを満たす値に設定されることを特徴とする［１０］に記載のパターン形成装置。
［１２］
上記版は、上記第１および第２の現像装置に対向する表面を有し、この表面に開口しているとともに上記複数のパターン電極に重なる複数の凹部を有し、これら凹部内に対応する現像剤粒子を集めて凝集させることを特徴とする［５］に記載のパターン形成装置。
［１３］
第１および第２のパターン電極を互いに電気的に独立した状態で交互に並設した版を用意する工程と、
絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記第１のパターン電極に第１の電圧を印加して上記第１の供給部材との間に第１の電界を形成し、この第１の電界によって上記供給された第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像工程と、
絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記第２のパターン電極に第２の電圧を印加して上記第２の供給部材との間に第２の電界を形成し、この第２の電界によって上記供給された第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像工程と、
上記第１および第２の現像剤粒子によって現像された版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１および第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電界を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を上記被転写媒体へ一括して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。
［１４］
上記第１および第２の現像装置と上記版とを上記パターン電極の並び方向に相対的に移動させる移動工程をさらに有し、
上記第１および第２の現像工程は、上記相対的な移動に従って順次並行して実施されることを特徴とする［１３］に記載のパターン形成方法。

この発明のパターン形成装置は、上記のような構成および作用を有しているので、厚膜のパターンを高い解像度で高精度に形成できるとともに、現像プロセスに要する処理時間を短縮でき装置の稼働率を向上させることができる。

Claims (11)

1. 互いに電気的に独立した第１および第２のパターン電極を有する版と、
   絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、この第１の供給部材と上記第１のパターン電極との間に第１の電位差を形成し、上記第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像装置と、
   絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、この第２の供給部材と上記第２のパターン電極との間に第２の電位差を形成し、上記第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像装置と、
   上記第１のパターン電極に上記第１の現像剤粒子を集めて現像し且つ上記第２のパターン電極に上記第２の現像剤粒子を集めて現像した版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１のパターン電極および上記第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電位差を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を上記被転写媒体へ転写する転写装置と、
   上記第１の現像装置と第２の現像装置を保持したステージと上記版とを上記第１および第２のパターン電極の並び方向に相対的に移動させる移動機構と、
   を有することを特徴とするパターン形成装置。
2. 上記第１および第２の現像装置と上記版との間の相対的な位置情報に基づいて上記第１および第２のパターン電極に与える電圧を制御する電源装置をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
3. 上記版は、上記第１および第２の現像装置に対向する表面を有し、この表面に開口しているとともに上記第１および第２のパターン電極に重なる複数の凹部を有し、これら凹部内に対応する現像剤粒子を集めて凝集させることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
4. 複数のパターン電極を互いに電気的に独立した状態で並設した版と、
   上記複数のパターン電極それぞれに独立して電圧を与える電源装置と、
   絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記電源装置によって第１の電圧が付与された第１のパターン電極と上記第１の供給部材との間に形成される第１の電界によって、上記第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像装置と、
   絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記電源装置によって第２の電圧が付与された第２のパターン電極と上記第２の供給部材との間に形成される第２の電界によって、上記第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像装置と、
   上記第１のパターン電極に上記第１の現像剤粒子を集めて現像し且つ上記第２のパターン電極に上記第２の現像剤粒子を集めて現像した版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１のパターン電極および上記第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電界を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を上記被転写媒体へ転写する転写装置と、
   上記第１の現像装置と第２の現像装置を保持したステージと上記版とを上記第１および第２のパターン電極が並んだ方向に相対的に移動させる移動機構と、
   を有することを特徴とするパターン形成装置。
5. 上記複数のパターン電極は、その並び方向に交互に上記第１のパターン電極および第２のパターン電極として割り当てら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. 上記電源装置は、上記第１および第２の現像装置と上記版との間の相対的な位置情報に基づいて、上記複数のパターン電極に与える電圧を切り換え制御す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. 上記電源装置は、上記第１の現像装置が上記版に対向している第１の領域にある上記第１のパターン電極に対して上記第１の電圧を付与するとともにこの第１の領域にある他のパターン電極に対して上記第１の供給部材との間で上記第１の電界と逆向きの第４の電界を形成できる第４の電圧を付与し、上記第２の現像装置が上記版に対向している第２の領域にある上記第２のパターン電極に対して上記第２の電圧を付与するとともにこの第２の領域にある他のパターン電極に対して上記第２の供給部材との間で上記第２の電界と逆向きの第５の電界を形成できる第５の電圧を付与するように、上記位置情報に基づいて、全てのパターン電極に与える電圧を順次切り換え制御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. 上記電源装置は、上記全てのパターン電極に与える電圧を、これら複数のパターン電極を一定数ずつ区画したブロック単位で切り換え制御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。
9. 上記一定数Ｎは、上記第１および第２の現像装置間の距離をＬとし、上記複数のパターン電極のピッチをＰとした場合、Ｎ≦Ｌ／Ｐを満たす値に設定されることを特徴とする請求項８に記載のパターン形成装置。
10. 上記版は、上記第１および第２の現像装置に対向する表面を有し、この表面に開口しているとともに上記複数のパターン電極に重なる複数の凹部を有し、これら凹部内に対応する現像剤粒子を集めて凝集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。
11. 第１および第２のパターン電極を互いに電気的に独立した状態で交互に並設した版を用意する工程と、
    絶縁性液体中に帯電した第１の現像剤粒子を分散させた第１の液体現像剤を第１の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記第１のパターン電極に第１の電圧を印加して上記第１の供給部材との間に第１の電界を形成し、この第１の電界によって上記供給された第１の液体現像剤中の上記第１の現像剤粒子を上記第１のパターン電極に集めて現像する第１の現像工程と、
    絶縁性液体中に帯電した第２の現像剤粒子を分散させた第２の液体現像剤を第２の供給部材を介して上記版に供給するとともに、上記第２のパターン電極に第２の電圧を印加して上記第２の供給部材との間に第２の電界を形成し、この第２の電界によって上記供給された第２の液体現像剤中の上記第２の現像剤粒子を上記第２のパターン電極に集めて現像する第２の現像工程と、
    上記第１および第２の現像剤粒子によって現像された版と被転写媒体とを対向させた状態で、上記第１および第２のパターン電極と上記被転写媒体との間に第３の電界を形成し、上記第１および第２のパターン電極に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を上記被転写媒体へ一括して転写する転写工程と、
    上記第１および第２の現像装置と上記版とを上記パターン電極の並び方向に相対的に移動させる移動工程と、を有し、
    上記第１および第２の現像工程は、上記相対的な移動に従って順次並行して実施されることを特徴とするパターン形成方法。

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