JPWO2007074640A1 - パターン形成装置、およびパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

パターン形成装置１０は、凹部によるパターンを有する凹版１と、該凹版との間に第１の電位差を形成し、帯電した蛍光体粒子を含む液体現像剤を前記パターンへ供給して、前記凹部に蛍光体粒子を凝集させて現像する現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂと、現像された前記凹版とガラス板Ｍとを対向させた状態で、第２の電位差を形成し、前記凹部に凝集させた蛍光体粒子をガラス板Ｍに順次転写する転写ローラ３と、を有する。

Description

この発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ、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。

また、一方で、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、この点においても、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。

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、カラーフィルタなどを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

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、上述した電子写真技術では、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、特許文献３参照）。

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、液体トナーによるパターン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、パターン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。

この他のパターン形成装置として、ガラス基板の設置ステージを定置し、ドラム状の版（版胴）がステージ両側に施設した直線軌道上を回転しながら往復移動する構成をとることによって、設置スペースや移動スペースの低減を図るとともに、版胴とガラス基板の相対移動を高精度に制御するようにしたフレキソ印刷装置（例えば、特許文献４参照）が知られている。この装置では、ガラス基板を移動させないため、装置の設置スペースを小さくできる。

一般に、このようなフレキソ印刷では、ゴム凸版をドラム周囲に巻付けたフレキソ版にインクを供給し、このフレキソ版を被転写媒体に圧接することによってインクを転写するため、被転写媒体がガラス板である場合であっても、版の押圧による破損を回避することができる。しかし、このようなフレキソ印刷では、版が弾性変形するため、基板上に転写されるパターンの解像度は４０［μｍ］程度が限界で、インク層の厚さも０．８〜２．５［μｍ］程度に限られ、その応用範囲には限界があった。また、同じ理由から、パターン形成の位置精度にも限度があり、±５［μｍ］といった位置精度の要求を満たすことは困難であった。
特開２００４−３０９８０号公報 特開平６−２６５７１２号公報 特表２００２−５２７７８３号公報 特開平２００５−１４４６８号公報

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。

上記目的を達成するため、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置は、導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹版と、絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を、上記高抵抗層の表面に対向せしめた供給部材を介して供給するとともに、この供給部材と上記基体との間に第１の電位差を形成し、上記液体現像剤中の上記現像剤粒子を上記凹部内に集めて現像する現像装置と、上記凹部内に上記現像剤粒子を集められた上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第２の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する転写装置と、を有する。

また、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置は、導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹版と、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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記基体との間に第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凹部内に集めて現像する第１の現像装置と、上記凹部内に上記第１の現像剤粒子を集められた状態の上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第２の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記第１の現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する第１の転写装置と、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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記基体との間に第３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凹部内に集めて現像する第２の現像装置と、上記凹部内に上記第２の現像剤粒子を集められた上記高抵抗層の表面に上記第１の現像剤粒子が転写された上記被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第４の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する第２の転写装置と、を有する。

また、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置は、高抵抗層に形成した第１の凹部による第１のパターンおよび第２の凹部による第２のパターンを有するとともに、これら第１および第２のパターンの上記凹部の底にそれぞれ独立して設けられた第１および第２の電極を有する凹版と、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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記第１の電極との間に第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の凹部内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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記第２の電極との間に第３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の凹部内に集めて現像する第２の現像装置と、上記第１の凹部内に上記第１の現像剤粒子を集められ且つ上記第２の凹部内に上記第２の現像剤粒子を集められた状態の上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記第１および第２の電極との間に第２の電位差を形成し、上記第１および第２の凹部内に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ一括して転写する転写装置と、を有する。

また、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置は、導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹版と、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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記基体との間に第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凹部内に集めて現像する第１の現像装置と、上記凹版の上記高抵抗層の表面に対向する中間転写体と、上記第１の現像装置で現像した上記第１の現像剤粒子を上記凹部から上記中間転写体へ転写する第１の転写装置と、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、上記凹版の上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記基体との間に第３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凹部内に集めて現像する第２の現像装置と、この第２の現像装置で現像した上記第２の現像剤粒子を上記凹部から上記第１の現像剤粒子が転写された上記中間転写体へ転写する第２の転写装置と、上記第１および第２の現像剤粒子が転写された上記中間転写体に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記中間転写体との間に第２の電位差を形成し、上記第１および第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ一括して転写する第３の転写装置と、を有する。

また、この発明の実施の形態に係るパターン形成方法は、導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹版を用意する工程と、絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を、上記高抵抗層の表面に対向せしめた供給部材を介して供給するとともに、この供給部材と上記基体との間に第１の電位差を形成し、上記液体現像剤中の上記現像剤粒子を上記凹部内に集めて現像する現像工程と、上記凹部内に上記現像剤粒子を集められた上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第２の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する転写工程と、を有する。

また、この発明の実施の形態に係るパターン形成方法は、導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記基体との間に第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凹部内に集めて現像する第１の現像工程と、上記凹部内に上記第１の現像剤粒子を集められた状態の上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第２の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記第１の現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する第１の転写工程と、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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記基体との間に第３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凹部内に集めて現像する第２の現像工程と、上記凹部内に上記第２の現像剤粒子を集められた上記高抵抗層の表面に上記第１の現像剤粒子が転写された上記被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第４の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する第２の転写工程と、を有する。

また、この発明の実施の形態に係るパターン形成方法は、高抵抗層に形成した第１の凹部による第１のパターンおよび第２の凹部による第２のパターンを有するとともに、これら第１および第２のパターンの上記凹部の底にそれぞれ独立して設けられた第１および第２の電極を有する凹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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記第１の電極との間に第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の凹部内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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記第２の電極との間に第３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の凹部内に集めて現像する第２の現像工程と、上記第１の凹部内に上記第１の現像剤粒子を集められ且つ上記第２の凹部内に上記第２の現像剤粒子を集められた状態の上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記第１および第２の電極との間に第２の電位差を形成し、上記第１および第２の凹部内に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ一括して転写する転写工程と、を有する。

また、この発明の実施の形態に係るパターン形成方法は、導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記基体との間に第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凹部内に集めて現像する第１の現像工程と、上記凹版の上記高抵抗層の表面に対向する中間転写体へ、上記第１の現像装置で現像した上記第１の現像剤粒子を、上記凹部から、転写する第１の転写工程と、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、上記凹版の上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記基体との間に第３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凹部内に集めて現像する第２の現像工程と、この第２の現像装置で現像した上記第２の現像剤粒子を上記凹部から上記第１の現像剤粒子が転写された上記中間転写体へ転写する第２の転写工程と、上記第１および第２の現像剤粒子が転写された上記中間転写体に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記中間転写体との間に第２の電位差を形成し、上記第１および第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ一括して転写する第３の転写工程と、を有する。

また、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置は、平板状の被転写媒体を保持した保持機構と、ドラム状の像保持体と、この像保持体を上記保持機構によって保持された平板状の被転写媒体に沿って転動させる転動機構と、上記像保持体の周面上に帯電した現像剤によるパターン像を形成する現像装置と、上記転動する像保持体と上記被転写媒体との間に電界を形成して上記周面上のパターン像を上記被転写媒体へ転写する転写装置と、を有する。

さらに、この発明の実施の形態に係るパターン形成方法は、ドラム状の像保持体の周面に帯電した現像剤によるパターン像を形成する現像工程と、この現像工程で上記周面にパターン像を形成された上記像保持体を定位置に保持された平板状の被転写媒体に沿って転動させる転動工程と、上記転動する像保持体と上記被転写媒体との間に電界を形成して上記周面上のパターン像を上記被転写媒体へ転写する転写工程と、を有する。

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を示す概略図である。 図２Ａは、図１のパターン形成装置で使用する凹版を示す平面図である。 図２Ｂは、図２Ａの凹版を示す断面図である。 図３は、図２Ａの凹版の要部の構造を部分的に拡大して示す部分拡大図である。 図４は、図２Ａ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５は、図１のパターン形成装置に組み込まれた現像装置を示す概略図である。 図６は、図１のパターン形成装置の動作を制御するための制御系のブロック図である。 図７は、図１とともにパターン形成装置の動作を説明するための動作説明図である。 図８は、図１とともにパターン形成装置の動作を説明するための動作説明図である。 図９は、図１とともにパターン形成装置の動作を説明するための動作説明図である。 図１０は、図１とともにパターン形成装置の動作を説明するための動作説明図である。 図１１は、図１とともにパターン形成装置の動作を説明するための動作説明図である。 図１２は、図１とともにパターン形成装置の動作を説明するための動作説明図である。 図１３は、図１のパターン形成装置における現像動作を説明するための動作説明図である。 図１４は、図１のパターン形成装置における転写動作を説明するための動作説明図である。 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を示す概略図である。 図１６は、図１５のパターン形成装置の凹版を３色用の凹版にした例を示す要部拡大断面図である。 図１７は、図１６の３色用の凹版の配線構造を説明するための模式図である。 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、この発明の第４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２０は、この発明の第５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２１は、この発明の第６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である。 図２２Ａは、図２１のパターン形成装置で使用する原版を示す平面図である。 図２２Ｂは、図２２Ａの原版の断面図である。 図２３は、図２２Ａの原版を部分的に拡大して示す部分拡大平面図である。 図２４は、図２２Ａ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である。 図２５は、図２２Ａの原版をドラム素管に巻き付けた状態を示す概略図である。 図２６は、図２２Ａ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である。 図２７は、図２２Ａ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である。 図２８は、図２２Ａ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である。 図２９は、図２２Ａ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である。 図３０は、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である。 図３１は、原版をガラス板に接触させた例を示す概略図である。 図３２は、ガラス板の表面に構造物を形成した後にトナー粒子を転写する例を示す概略図である。 図３３は、ガラス板の裏面側に設けた対向電極を用いてトナー粒子を転写する例を示す概略図である。

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。
まず、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について、図１乃至図１３を参照しつつ説明する。

図１に示すように、パターン形成装置１０は、図中矢印Ｔ方向に搬送される平板状の凹版１、この凹版１の搬送経路の下方に対向して配置され、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）、および凹版１に保持せしめた現像剤粒子を図中左側に待機している平板状の被転写媒体Ｍに転写する転写ローラ３（転写装置）を有する。

また、このパターン形成装置１０は、凹版１の後述する高抵抗層１３の表面１３ａを除電する交流コロナ帯電器４、高抵抗層１３の表面１３ａを例えば＋４００［Ｖ］に帯電させる直流コロナ帯電器５（帯電装置）、および転写後の凹版１を次の転写のためにクリーニングするクリーナ６を有する。

図２Ａに平面図を示すように、本実施の形態の凹版１は、矩形平板状に形成されている。この凹版１は、図２Ｂに断面図を示すように、矩形のガラス板１１の表面に例えばアルミニウムなどの導電性の金属層１２（基体）を蒸着により形成し、その表面に高抵抗層１３を形成して構成されている。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］、好ましくは２０［μｍ］±５［μｍ］に形成されている。

また、この高抵抗層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、図中破線で示す他の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を拡大した断面図を示してある。凹部１４ａの底は、金属層１２の表面１２ａに露出しており、その深さは高抵抗層１３の層厚に概ね相当する。

図５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の搬送方向Ｔに沿って並んだ２つの筐体２１、２２を有する。凹版１は、そのパターン１４が下方に配置された現像装置２に対向する姿勢で搬送される。上流側の筐体２１内には、現像ローラ２３（供給部材）が設けられている。現像ローラ２３は、搬送される凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａに対して１５０±５０［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、凹版１の搬送方向と同じ方向（図中時計回り方向）に１．２倍ないし４倍、より好ましくは１．５倍ないし２．５倍の速度で回転する。

現像ローラ２３の凹版１から離間した下方には、現像ローラ２３と逆方向に回転するスポンジローラ２４が接触配置されている。このスポンジローラ２４は、凹版１との対向位置を通過した現像ローラ２３の周面に付着している液体現像剤をクリーニングする。また、筐体２１の内側面には、現像ローラ２３の周面に液体現像剤を供給するためのノズル２５が設けられている。

液体現像剤は、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ノズル２５を介して筐体２１内に供給される。スポンジローラ２４によって回収された余剰の液体現像剤は、筐体２１の下端底部に設けられた排出口２６を介して現像剤タンクへ回収される。液体現像剤は、絶縁性液体中に帯電した各色の蛍光体粒子（現像剤粒子）を分散させて構成されている。各色の蛍光体粒子は、正に帯電するように金属石鹸などが添加されている。

凹版１の搬送方向に沿って下流側の筐体２２内には、スクイズローラ２７（除去装置）が設けられている。スクイズローラ２７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、本実施の形態では、高抵抗層１３の表面１３ａから２５ないし７５［μｍ］、より好ましくは３０ないし５０［μｍ］離間した距離に配置され、凹版１の搬送方向Ｔと逆方向に回転する。スクイズローラ２７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が１〜３０［μｍ］程度になるようにコントロールする。

スクイズローラ２７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２８が接触配置されている。クリーニングブレード２８によってスクイズローラ２７の周面から回収された余剰の液体現像剤は、筐体２２の底部に設けられた排出口２９を介して図示しない現像剤タンクへ回収される。

図６には、上述したパターン形成装置１０の動作を制御する制御系のブロック図を示してある。パターン形成装置１０の制御部３０には、凹版１を図１（または図５）の矢印Ｔ方向に搬送する搬送装置３１が接続されている。この搬送装置３１は、後述するように、凹版１を逆方向にも搬送する。また、制御部３０には、各色の現像装置２ｒ、２ｇ、２ｂを、それぞれ図５に示す動作位置と凹版１の搬送経路から下方に離間した待機位置との間で移動させる移動機構３２が接続されている。また、制御部３０には、被転写媒体Ｍとしてのガラス板Ｍの図中上方に搬送された凹版１をガラス板Ｍに対して離接させる離接装置３３が接続されている。この離接装置３３は、後述するように、凹版１をガラス板Ｍに傾斜させた状態で近接させ、且つ凹版１をガラス板Ｍに対して傾斜させた状態で離間させる。さらに、制御部３０には、上述した離接装置３３によってガラス板Ｍに対向配置された凹版１をガラス板Ｍに対して位置決めする位置決め機構３４が接続されている。

また、制御部３０には、各色の現像装置２の現像ローラ２３に給電する電源装置３５、各色の現像装置２のスクイズローラ２７に給電する電源装置３６、転写ローラ３に給電する電源装置３７、交流コロナ帯電器４に給電する電源装置３８、および直流コロナ帯電器５に給電する電源装置３９が接続されている。さらに、制御部３０には、後述するように各色の蛍光体層をガラス板Ｍに転写した後、次の色の蛍光体層の転写のために、ガラス板Ｍに不所望に残留した電荷を除去する電荷除去装置４０が接続されている。

次に、上述したパターン形成装置１０の動作について、図１とともに図７乃至図１３を参照して説明する。なお、ここでは、平面型画像表示装置の前面基板の内面に各色の蛍光体層を形成する場合を例にとって説明する。

まず、制御部３０は、搬送装置３１を制御して、図１に示すように、凹版１を図示矢印Ｔ方向に一定速度で搬送する。このとき、交流コロナ帯電器４が、図示しないコロナワイヤーに交流の高電圧を印加し、凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａを除電する。また、その直後に、直流コロナ帯電器５は、コロナワイヤーに正極性の高電圧を印加し、正コロナを発生し、凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａを例えば＋４００［Ｖ］に帯電する。

また、制御部３０は、上記のように凹版１を搬送して高抵抗層１３の表面１３ａを帯電させるとともに、移動機構３２を制御して１色目の赤色現像を実行する現像装置２ｒを動作位置（図５に図示した位置）へ配置する。そして、制御部３０は、現像装置２ｒを介して赤色の蛍光体粒子を含む液体現像剤を凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａへ供給する。このとき、液体現像剤は、図５で反時計回り方向に回転する現像ローラ２３の周面によって厚さ数百［μｍ］程度の液膜として搬送され、この液膜が凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａに接触して供給される。なお、この際、高抵抗層１３の表面１３ａに形成されたパターン１４の凹部１４ａ内にも液体現像剤が供給される。

また、このとき、制御部３０は、図１３に示すように、電源装置３５を介して現像ローラ２３に＋２００［Ｖ］の電圧を印加して、例えば接地されている凹版１の金属層１２と現像ローラ２３との間に第１の電位差を形成する。すると、現像ローラ２３と凹版１との間に接触して介在された液体現像剤中の正帯電された蛍光体粒子は、この第１の電界によって、＋４００［Ｖ］に帯電された高抵抗層１３の表面１３ａから反発されるとともに、接地電位の金属層１２が凹部１４ａの底に露出した表面１２ａに電位差２００［Ｖ］の作用によって引き付けられ、両者の作用によって蛍光体粒子が凹部１４ａ内に凝集される。これにより、パターン１４の各凹部１４ａ内に所望する厚さ（例えば１５［μｍ］）の蛍光体層が形成される。

このように、赤色現像剤による現像が終了すると、現像ローラ２３の周面がスポンジローラ２４によってクリーニングされて、凹版１に供給されなかった液体現像剤が排出口２６を介して図示しないタンクへ回収される。

上述した赤色現像剤の現像の直後には、凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａに厚さ１００［μｍ］程度の液膜が付着しており、その内部にはパターン１４の凹部１４ａ内に凝集されなかった蛍光体粒子が浮遊している。すなわち、この液膜は、理想的には、その殆どを絶縁性液体が占めていることになる。つまり、凹版１のパターン１４以外に蛍光体粒子が浮遊しているとカブリの原因になるため、スクイズローラ２７によってこの液膜を絞ると同時に、浮遊している蛍光体粒子をスクイズローラ２７の表面に付着させて回収する必要がある。

このとき、スクイズローラ２７には、電源装置３６を介して２００［Ｖ］±５０［Ｖ］程度の電圧が印加され、この電圧により、液膜内に浮遊している蛍光体粒子がスクイズローラ２７に引き付けられる。スクイズローラ２７による絞り工程を通過した凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａには、この時点で、厚さ１〜３０［μｍ］程度の液膜が残留している。言い換えると、この程度の液膜が凹版１の表面に残留するようにスクイズローラ２７による液膜の除去量がコントロールされる。すなわち、１色目の現像が終了した凹版１は、濡れた状態を維持したまま次の転写工程へ搬送される。

このようにして搬送装置３１によって転写工程へ搬送された凹版１は、図１の左側に待機しているガラス板Ｍの上方に離間して対向配置される。この状態で、凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａを濡らした液体現像剤にガラス板Ｍが接触しない程度に凹版１がガラス板Ｍから上方に離間している。なお、この状態で、位置決め機構３４によって、凹版１がガラス板Ｍに対して大まかに位置合わせされても良い。

この後、離接装置３３が動作されて凹版１が図７に破線で示す姿勢に傾斜され、傾斜方向下端となる凹版１の図中左端がガラス板Ｍに近付けられる。このとき、凹版１に付着した液体現像剤のうち凹版１の図中左端に付着した液体現像剤が先にガラス板Ｍに接触する。そして、離接装置３３によって、傾斜した凹版１が図中実線で示すガラス板Ｍと平行な姿勢になるまでガラス板Ｍに徐々に近付けられる。これにより、凹版１を濡らした液体現像剤は、ガラス板Ｍに対する接触領域が図中右側に徐々に広くなり、最終的にはガラス板Ｍと凹版１が液膜を介して全面で接触する。このときの凹版１の姿勢を図７に実線で示してある。

以上のように、液体現像剤を保持した凹版１をガラス板Ｍに近付ける際に、両者の間に介在される液体現像剤の液膜がガラス板Ｍに徐々に接触するように近接させることにより、液膜に過度の乱流が生じることを防止できる。これにより、液膜に過度の乱流が生じてパターン１４の凹部１４ａ内に凝集された蛍光体粒子が流出してしまうような不具合を抑制することができる。同様の理由により、後述するように凹版１をガラス板Ｍから離間させる場合にも、凹版１を傾斜させてガラス板Ｍに対して徐々に引き剥がすことが望ましい。

この後、上述したように液膜を介して凹版１とガラス板Ｍを接触させた状態で、位置決め機構３４によって凹版１とガラス板Ｍを位置合わせする。このとき、位置決め機構３４は、凹版１とガラス板Ｍの双方に予め刻印した位置合わせマークを光学的な手段を用いて読み取って、両者間のズレを検出して、このズレを補正するように凹版１とガラス板Ｍを相対的に移動させる。移動の際には、両者の間に介在された液体現像剤に乱流を生じることのないように、ゆっくりとした速度で移動させることが望ましい。

以上のように、凹版１とガラス板Ｍを高精度に位置合わせした後、ガラス板Ｍの凹版１から離間した背面（図中下面）に接触配置した転写ローラ３を介して、負の高電圧を印加する。より具体的には、図１４に示すように、ガラス板Ｍの背面に押圧配置された導電性弾性ローラ３に、電源装置３７を介して、例えば、−７［ＫＶ］程度の負の高電圧を印加して、ガラス板Ｍと凹版１の金属層１２との間に第２の電位差を形成し、凹部１４ａ内に凝集された正帯電の蛍光体粒子をクーロン力でガラス板Ｍの表面に転写する。これにより、パターン１４と同じ形の赤色の蛍光体層Ｔｒがガラス板Ｍの表面に転写される。

本実施の形態の装置では、従来のコロナ転写器を用いる場合に比べ、転写ローラ３を介してより強力な転写電界を形成でき、転写特性を大幅に向上させることができる。また、転写時の電界が凹版１からガラス板Ｍに向かう方向に形成されるため、パターン１４の凹部１４ａ内に凝集されていた蛍光体粒子が真っ直ぐガラス板Ｍに向かって泳動し、パターン１４がそのままの形状を保ってガラス板Ｍに転写される。

このように、蛍光体粒子がガラス板Ｍに転写された後、上述したように離接装置３３が動作されて、凹版１が徐々に傾斜されてガラス板Ｍから徐々に離間され、凹版１がガラス板Ｍの上方に剥離される。つまり、凹版１とガラス板Ｍとの間に濡れた液膜に過度の乱流を生じないように両者を剥離することで、ガラス板Ｍに転写された不安定な（定着されていない）蛍光体粒子がガラス板Ｍから離れしまう不具合を抑制でき、転写済の蛍光体層Ｔｒを保護できる。

この様にしてガラス板Ｍから剥離された凹版１は、図８に示すように搬送装置３１によって図中右方に搬送される。このとき、クリーナ６が図示しない昇降機構によって図示の動作位置へ上昇され、凹版１の高抵抗層１３の表面１３ａに残留した液体現像剤がクリーニングされる。

なお、この後、次の色の蛍光体粒子の転写に備え、転写済の赤色の蛍光体層Ｔｒに含まれる樹脂成分を溶融させてガラス板Ｍにある程度定着させても良い。これにより、次の色の蛍光体粒子を転写した際に２色の蛍光体粒子が混ざってしまう不具合を防止できる。しかし、前の色の蛍光体層をガラス板Ｍに定着させなくとも、次の色の転写時においても転写ローラ３を介して比較的強い転写電界を付与できるため、ガラス板Ｍに転写された蛍光体粒子が剥離する方向の電界が作用することはなく、上述したような混色の問題もほとんど心配はない。

また、赤色の蛍光体層の転写が終了した後、電荷除去装置４０を動作させてガラス板Ｍに残留した不所望な電荷を除去する。この際、コロナ帯電やエックス線などによってガラス板Ｍの表面に残留した電荷を除去する方法や、ガラス板Ｍを１００［℃］〜２００［℃］程度の高温で３分から３０分程度加熱してガラス板Ｍの内部に残留した電荷を除去する方法などがある。これにより、次の色の蛍光体層をガラス板Ｍに転写する際に、残留した電荷が転写電界を打ち消す方向に作用することを防止でき、２色目以降の転写特性を劣化させる不具合を防止できる。以上の処理動作によって、赤色の現像動作が終了する。

この後、上述した赤色現像と同様に、クリーニングされてイニシャライズされた凹版１が再び図中左方に搬送されて、凹版１の表面１３ａが＋４００［Ｖ］の正電荷に帯電され、図９に示すように、緑色の現像装置２ｇが動作位置へ上昇されて緑色の蛍光体粒子を含む液体現像剤によってパターン１４が現像される。このとき、現像ローラ２３と金属層１２との間に付与される電位差は、上述した赤色現像のときの電位差と必ずしも同じに設定するものとは限らず、各色の現像剤の特性に合わせて適宜設定される。

そして、このように緑色の蛍光体粒子による現像がなされた凹版１は、図中左方に待機しているガラス板Ｍの上方に再び搬送されて、液体現像剤を介してガラス板Ｍに接触した後、緑色の蛍光体層Ｔｇが赤色の蛍光体層Ｔｒに並んでガラス板Ｍの表面に転写される。

このとき、凹版１は、位置決め機構３４によって、図１０に示すように、１画素分だけ位置をずらしてガラス板Ｍに対して位置決め配置され、ガラス板Ｍの表面上で、緑色の蛍光体粒子Ｔｇが赤色の蛍光体粒子Ｔｒのパターンの隣に高精度に位置合わせした状態で転写される。

同様にして、青色の蛍光体層Ｔｂが緑色の蛍光体層Ｔｇの隣の所定の位置に転写され（図１１、１２）、フラットパネルディスプレイ用前面パネルの３色蛍光体パターンの転写が完了する。この後、３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを例えば１００［℃］程度の高温に加熱してその樹脂成分を溶融し、ガラス板Ｍの表面に定着しても良いし、３００ないし６００［℃］程度の温度で加熱して樹脂成分を蒸発させても良い。

以上のように、本実施の形態によると、各色の蛍光体粒子の転写時において、液膜を介して凹版１とガラス板Ｍを対向配置した状態で、位置決め機構３４によって両者を高精度に位置合わせするようにしたため、各色の蛍光体パターンの位置合せ精度が極めて高く、例えば±５［μｍ］程度の位置精度をキープできる。また、各色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂは、深さ２０［μｍ］前後の凹部１４ａ内から転写されるため、従来のように平坦なプレートから転写する場合に比べ、著しく形状の乱れが少ない厚膜の高品位のパターンを形成できる。

また、本実施の形態によると、１色の蛍光体層のガラス板Ｍへの転写が終了した後、ガラス板Ｍに不所望に残留した電荷を電荷除去装置４０によって除去するようにしたため、次の色の蛍光体層を転写する際の転写特性が劣化することを防止でき、各色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを略同じ転写条件で安定してガラス板Ｍへ転写することができる。

なお、上述した実施の形態では、３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂをガラス板Ｍの表面上に規則的に並べてパターニングする場合について説明したが、例えば、本実施の形態のパターン形成装置１０を用いて３色のカラーフィルタ層をガラス板Ｍの表面上に形成し、その上に各色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを重ねて転写することもできる。

また、上述した実施の形態では、平板状の凹版１と平板状のガラス板Ｍを用いて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、凹版１またはガラス板Ｍ（被転写媒体）の少なくとも一方を円筒形状にすることもできる。この場合、上述した第１の実施の形態のように離接装置３３によって凹版１を傾斜させつつガラス板Ｍに対して離接させる必要はなく、両者の間に介在される液膜に過度の乱流を生じる心配がない。

次に、この発明の第２の実施の形態に係るパターン形成装置５０について図１５を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した第１の実施の形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１５に示すように、パターン形成装置５０は、円筒形のドラム状に形成された凹版５１を有する。この凹版５１は、ここでは図示しないが、例えば、厚さ３［ｍｍ］のアルミニウムの円筒（金属層１２に相当）の周面に厚さ２０［μｍ］の高抵抗層１３を設け、この高抵抗層１３に例えばレーザーアブレーションによって凹部１４ａを設けて形成されている。

この凹版５１を用いてガラス板Ｍに３色の蛍光体パターンを形成する場合、まず、交流コロナ帯電器４によって凹版５１の周面を除電し、直流コロナ帯電器５によって凹版５１の高抵抗層１３の表面１３ａを正に帯電する。そして、現像装置２ｒで赤色の蛍光体粒子を凹版５１の凹部１４ａに凝集させて赤色のパターン１４を現像する。

一方、ガラス板Ｍは、搬送装置３１によって図中右方から左方に向かって一定速度で搬送され、転写ローラ３と凹版５１の間に進入する。転写ローラ３は、例えばゴム硬度４０度の導電性ゴムローラにより形成され、電源装置３７を介して−７［ＫＶ］の電圧が印加されている。また、転写ローラ３と凹版５１の間に進入されるガラス板Ｍには、例えば転写ローラ３の長手方向あたり１［Ｋｇ／ｃｍ］の加重が加えられる。この条件下で、ガラス板Ｍに赤色の蛍光体層Ｔｒが転写される。転写にあたっては、ガラス板Ｍと凹版５１に刻印された位置合わせマークを位置決め機構３４で検知し、両者の相対移動を高精度に制御しつつ転写を行う。

この後、凹版５１の高抵抗層１３の表面１３ａは、クリーナ６でクリーニングされ、次の色の蛍光体層の現像および転写のため除電および帯電がなされる。また、ガラス板Ｍは、搬送装置３１によって逆方向に搬送されて初期位置へ戻され、電荷除去装置４０によって不所望な残留電荷が除去される。

さらにこの後、上述した現像および転写工程を繰り返し、ガラス板Ｍ上に３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを転写する。そして、最後に、転写した３色の蛍光体層を溶融してガラス板Ｍに定着する。

以上のように、本実施の形態によると、凹版５１を円筒形にしたため、装置構成を小型化でき、省スペース化を図ることができる。また、本実施の形態では、凹版５１を円筒形に形成したことで、平板状のガラス板Ｍに対して凹版５１を徐々に離接させることができ、両者の間に介在する液膜に乱流を生じることを抑制でき、ガラス板Ｍに転写した蛍光体層が剥離してしまう不具合を防止できる。

また、本実施の形態のパターン形成装置５０を用いて、ガラス板Ｍ上にブラックマトリックスをまず転写し、引き続いてカラーフィルタを転写し、最後に蛍光体層を転写することも、装置構成をアレンジすることで可能になる。

なお、上述した第１および第２の実施の形態では、１色分の凹部１４ａによるパターン１４を有する凹版１、５１を用いて、ガラス板Ｍの表面に各色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを３回転写する場合について説明したが、これに限らず、３色分の凹部１４ａを有する単一の凹版を用いて３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂをガラス板Ｍに一括して転写するようにしても良い。この場合、例えば、図３で説明した１色分の凹部１４ａの他に破線で示したスペース１４ｂにも凹部１４ａを形成し、各色用の凹部１４ａをそれぞれ独立して接続する図１６および図１７に示すような電極を金属層１２の代りに設ければ良い。

例えば、上述した第２の実施の形態の円筒形の凹版５１を改良する場合、図１６に示すように、アルミニウムのドラム素管５２の表面に例えば厚さ３０［μｍ］の絶縁層５３を形成し、その上に画素電極としての銅電極５４と保護層としてのニッケル電極５５（以下、総称して画素電極５６と称する）を設け、さらにその上に高抵抗層１３を設けて、最後に、画素電極５６に対向する位置の高抵抗層１３をエッチング等で除去して凹部１４ａを形成する。

図１７に示すように、各色の画素電極５６は、同じ色の画素電極５６同士が接続されて異なる色の画素電極５６と電気的に分離され、各色毎に異なる電圧を印加できるようになっている。例えば２つの赤色の画素電極５６ｒは、電源ライン５７ｒと５８ｒを介して、不図示の赤用電源に接続されている。同様にして緑色の画素電極５６ｇは、電源ライン５７ｇと５８ｇを介して図示しない緑用電源に接続され、青色の画素電極５６ｂは、電源ライン５７ｂ、５８ｂを介して図示しない青用電源に接続されている。

このように各色の画素電極５６を独立して配線することで、単一の凹版を用いて３色の蛍光体パターンを現像できる。例えば、赤色の蛍光体パターンを現像する場合、赤色の画素電極５６ｒのみを接地電位にして、緑色と青色の画素電極５６ｇ、５６ｂを＋４００［Ｖ］とすることにより、正帯電した赤色の蛍光体粒子が赤色の画素電極５６ｒにのみ引き付けられて現像される。同様にして、緑色の蛍光体パターンを現像する場合、緑色の画素電極５６ｇのみを接地電位にして、赤色と青色の画素電極５６ｒ、５６ｂを＋４００［ｖ］とすることにより、緑色の蛍光体粒子が緑色の画素電極５６ｇにのみ引き付けられて現像される。さらに、青色の蛍光体パターンを現像する場合、青色の画素電極５６ｂのみを接地電位にして、赤色と緑色の画素電極５６ｒ、５６ｇを＋４００［ｖ］とすることにより、青色の蛍光体粒子が青色の画素電極５６ｂにのみ引き付けられて現像される。このようにして、３色の蛍光体パターンが単一の凹版に現像される。

この後、３色の蛍光体パターンは、ガラス板Ｍに一括転写される。つまり、３色の蛍光体パターンを同時に保持可能な凹版を使用することで、ガラス板Ｍへの転写を一括して実施でき、ガラス板Ｍの内部電荷による２回目以降の転写不良を回避でき、且つ高精度の位置あわせも１回のみで良くなる。

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６０について図１８を参照して説明する。このパターン形成装置６０は、凹版１とガラス板Ｍとの間に中間転写体６１を配置した以外、上述した第１の実施の形態のパターン形成装置１０と同じ構造を有する。なお、以下に説明する各実施の形態における中間転写体は、本発明の被転写媒体として機能する場合もある。

このパターン形成装置６０を用いてガラス板Ｍの表面に３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを形成する場合、一旦、中間転写体６１の周面上に各色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを転写した後、これら３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを一括してガラス板Ｍに転写する。

すなわち、凹版１に対して現像装置２ｒを介して赤色の蛍光体粒子を現像し、凹版１の凹部１４ａに凝集されている赤色の蛍光体パターンを導電性を有する中間転写体６１の周面に電界の作用で転写する。この際、例えば上述した第１の実施の形態のようにガラス板Ｍの背面側から高電圧を印加する場合と異なり、中間転写体６１は表面もしくは表面近傍に導電性電極が存在するため、−２００［Ｖ］程度の転写電圧でも極めて良好な形状の蛍光体層を高効率で転写することができる。

同様にして、緑色の蛍光体パターンおよび青色の蛍光体パターンを中間転写体６１の周面上に並べて転写する。このように、繰り返し３色の蛍光体パターンを中間転写体６１に転写する際にも、例えば上述した第１の実施の形態のガラス板Ｍのときのように転写特性が劣化することはない。

また、中間転写体６１に２色目以降の蛍光体パターンを転写する際には、前に転写済の蛍光体パターンが潰れる可能性も考えられる。このため、中間転写体６１の周面に図示しないスペーサなどを設けてこの周面と凹版１との間に物理的なギャップを確保するようにしても良い。

上記のように中間転写体６１の周面に転写された３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂは、中間転写体６１の回転によって搬送され、ガラス板Ｍに一括して転写される。なお、このように中間転写体６１を用いて３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂをガラス板Ｍに転写する場合、特に、中間転写体６１からガラス板Ｍに蛍光体層を転写するときに蛍光体層が絶縁性液体によって濡れていることが望ましい。

以上のように、本実施の形態によると、中間転写体６１上に３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを転写した後、これら３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを一括してガラス板Ｍに転写するようにしたため、ガラス板Ｍへの転写を１回で済ませることができる。これにより、上述した第１の実施の形態で説明したようなガラス板Ｍ内部に電荷が蓄積する問題も生じない。

次に、この発明の第４の実施の形態に係るパターン形成装置７０について図１９を参照して説明する。このパターン形成装置７０は、各色用の凹版１ｒ、１ｇ、１ｂを有し、平板状の中間転写体７１を有する点において、上述した実施の形態と異なる。つまり、このパターン形成装置７０は、平板状の複数の凹版を用いたいわゆるタンデム方式を採用したものとなっている。

このパターン形成装置７０を用いて３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂをガラス板Ｍに転写する場合、まず、中間転写体７１の搬送経路から外れた位置で、赤色用の凹版１ｒに現像装置２ｒを介して赤色の蛍光体粒子が供給されて赤色の蛍光体パターンが現像される。このように、赤色の蛍光体パターンが現像された凹版１ｒは、中間転写体７１の搬送経路上へ移動されて中間転写体７１に対向配置され、保持している赤色の蛍光体パターンが中間転写体７１へ転写される。

同様にして、緑色の蛍光体パターンが中間転写体７１に赤色の蛍光体パターンに並べて転写され、青色の蛍光体パターンが中間転写体７１に赤色および緑色の蛍光体パターンに並べて転写される。

そして、中間転写体７１の搬送経路の終点に待機しているガラス板Ｍに３色の蛍光体パターンを保持した中間転写体７１が対向配置され、３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂが一括してガラス板Ｍへ転写される。

以上のように、本実施の形態においても、上述した第３の実施の形態と同様に、ガラス板Ｍへの転写を１回にすることができ、その上、平板同士の転写なので高い位置合せ精度を実現できる。また、本実施の形態によると、各色の転写ステーションを通して中間転写体７１を高速に移動させてガラス板Ｍへ蛍光体層を転写できるため、他の実施の形態の装置と比較してより高速な処理が可能となる。

次に、この発明の第５の実施の形態に係るパターン形成装置８０について図２０を参照して説明する。このパターン形成装置８０は、上述した第２の実施の形態で説明した円筒状の凹版５１と、上述した第３の実施の形態で説明した円筒状の中間転写体６１と、を組み合わせたことを特徴としている。

このパターン形成装置８０を用いて３色の蛍光体層Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂをガラス板Ｍに転写する場合、まず、凹版５１に現像装置２ｒを介して赤色の蛍光体粒子を供給して赤色の蛍光体パターンを現像し、この赤色の蛍光体パターンを中間転写体６１に転写する。同様にして、緑色の蛍光体パターン、および青色の蛍光体パターンを順次中間転写体６１に転写し、最後に３色の蛍光体パターンを一括して中間転写体６１からガラス板Ｍへ転写する。

以上のように、本実施の形態によると、凹版５１および中間転写体６１をそれぞれ円筒形としたため、装置構成を小型化でき、省スペース化を図ることができる。また、円筒形の凹版５１から円筒形の中間転写体６１へ蛍光体パターンを転写する際には、両者の間に介在される液体現像剤の乱流が殆ど生じることがなく、蛍光体粒子が飛散してしまうこともない。また、中間転写体６１からガラス板Ｍへ蛍光体パターンを転写する際にも同様の効果を奏することができる。

また、本実施の形態のように円筒形の中間転写体６１に平板状のガラス板Ｍを殆ど接触させた状態で対向させる場合には、ガラス板Ｍのたわみを利用して中間転写体６１の周面とガラス板Ｍとの間のギャップを適切な値に保持できる。

図２１には、この発明の第６の実施の形態に係るパターン形成装置１００の概略斜視図を示してある。
このパターン形成装置１００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１０１（像保持体）、この原版１０１の後述する高抵抗層に電荷を与えて帯電させる帯電器１０２、原版１０１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１０３ｒ、１０３ｇ、１０３ｂ（以下、総称して現像装置１０３と称する場合もある）、現像によって原版１０１に付着した液体現像剤の溶媒成分をエアブローによって気化して乾燥させる乾燥器１０４（乾燥装置）、原版１０１に付着した現像剤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１０５を定位置で保持するステージ１０６（保持機構）、転写に先立ってガラス板１０５の表面に高抵抗もしくは絶縁性の溶媒を塗布する塗布装置１０７（濡らし装置）、転写を終えた原版１０１をクリーニングするクリーナ１０８、および原版１０１の電荷を除去する除電器１０９を有する。

各色の現像装置１０３ｒ、１０３ｇ、１０３ｂ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（現像剤粒子）を分散したもので、この微粒子が電界で電気泳動することによって現像が行われる。微粒子としては、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。

図２２Ａに平面図を示すように、原版１０１は、矩形の薄板状に形成されている。この原版１０１は、図２２Ｂ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１１２の表面に高抵抗層１１３を形成して構成されている。金属フィルム１１２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１１３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］〜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１０１の高抵抗層１１３の表面１１３ａには、図２３に部分的に拡大して示すような矩形の凹部１１４ａを多数整列配置したパターン１１４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１１４ａだけを高抵抗層１１３の表面１１３ａから凹ませて形成し、図２３中に破線で示す他の２色分の領域１１４ｂ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２４には、１つの凹部１１４ａを拡大した原版１０１の断面図を示してある。本実施の形態では、凹部１１４ａの底には金属フィルム１１２の表面１１２ａが露出しており、この金属フィルム１１２の露出した表面１１２ａがこの発明のパターン状の電極層として機能する。凹部１１４ａの深さは、高抵抗層１１３の層厚に概ね相当する。凹部１１４ａの底に露出した金属フィルム１１２の表面１１２ａ、および高抵抗層１１３の表面１１３ａを含む原版１０１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２５には、上記構造のフィルム状の原版１０１をドラム素管１３１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１３１の図中上部の切り込み部１３１ａには、原版１０１の一端を固定するクランプ１３２と他端を固定するクランプ１３３が設けられている。原版１０１をドラム素管１３１の周面上に巻き付ける場合、まず、原版１０１の一端をクランプ１３２に固定し、その後、原版１０１を架張しつつその他端１３４をクランプ１３３で固定する。これにより、たるみ無く原版１０１をドラム素管１３１周面の規定位置に巻き付けることができる。

図２６は、このようにしてドラム素管１３１に巻きつけられた原版１０１の高抵抗層１１３の表面１１３ａを帯電器１０４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１０４は、周知のコロナ帯電器であり、コロナワイヤー１４２とシールドケース１４３で基本的に構成されているが、メッシュ状のグリッド１４４を設けることで帯電の均一性を向上できる。例えば、原版１０１の金属フィルム１１２とシールドケース１４３を接地し、コロナワイヤー１４２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１４４に＋５００［Ｖ］の電圧を印加して原版１０１を図中矢印Ｒ方向に移動させると、高抵抗層１１３の表面１１３ａは略＋５００［Ｖ］に均一に帯電される。

同図に示した除電器１０９は、帯電器１０４とほぼ同様の構造であるが、コロナワイヤー１４６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１４７とグリッド１４８を設置すると、帯電器１０４による帯電に先立って原版１０１の高抵抗層１１３の表面１１３ａを略０［Ｖ］となるよう除電することが可能で、高抵抗層１１３の繰り返し帯電特性を安定化させることができる。

図２７には、上記のように帯電された原版１０１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１０３を原板１０１に対向させて、その現像ローラ１５１（供給部材）とスクイズローラ１５２を原版１０１に近接させ、原版１０１に上述した液体現像剤を供給する。現像ローラ１５１は、搬送される原版１０１の高抵抗層１１３の表面１１３ａ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１０１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１５１周面に供給される液体現像剤１５３は、絶縁性液体としての溶媒１５４に現像剤粒子としての帯電したトナー粒子１５５を分散させて構成されており、現像ローラ１５１の回転に伴って原版１０１の周面に供給される。ここで、現像ローラ１５１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１５５は、接地電位の金属フィルム１１２に向かって溶媒１５４中を泳動し、原版１０１の凹部１１４ａ内に集められる。このとき、高抵抗層１１３の表面１１３ａ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１５５は表面１１３ａから反発されて付着しない。

このようにして原版１０１の凹部１１４ａ内にトナー粒子１５５が集められた後、トナー粒子１５５の濃度が薄くなった液体現像剤１５３が引き続いてスクイズローラ１５２と原版１０１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１１３の表面１１３ａとスクイズローラ１５２表面の間の距離）が３０［μｍ］ないし５０［μｍ］、スクイズローラ１５２の電位が＋２５０［Ｖ］で、スクイズローラ１５２は原版１０１とは逆向きに原版１０１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１０１に付着している溶媒１５６の一部を絞り取る効果を奏する。このようにして、原版１０１の凹部１１４ａにトナーによるパターン１５７が形成される。

ところで、ガラス板１０５上に３色の蛍光体のパターンを形成する場合、図２８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１０３ｂが原版１０１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１０３ｂが上昇して原版１０１に近接させる。この状態で、原板１０１が矢印Ｒ方向に回転して凹部１１４ａによるパターンが現像される。青色パターンの現像が終了すると、現像器１０３ｂが下降して原版１０１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１０６上に保持されているガラス板１０５のステージ１０６から離間した表面に沿って塗布装置１０７が図中の破線矢印Ｔ１方向に移動し、ガラス板１０５の表面に溶媒（絶縁性液体）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。

しかる後に、青色のパターンを周面に担持した原版１０１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、青色のパターン像がガラス板１０５の表面に転写される。転写の詳細についても後述する。青パターンの転写を終えた原版１０１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１０５を保持したステージ１０６が下降して初期位置に戻る原版１０１との接触が避けられる。

次に、３色の現像器１０３ｒ、１０３ｇ、１０３ｂが図中左方に移動し、緑色の現像器１０３ｇが原版１０１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１０３ｇ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が原版１０１からガラス板１０５の表面に転写される。このとき、緑色のパターンのガラス板１０５表面上の転写位置は、上述した青色のパターンから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１０５の表面上に３色パターンを並べて転写して３色のパターン像をガラス板１０５の表面に形成する。このように、ガラス板１０５を定位置に保持して固定し、原版１０１をガラス板１０５に対して移動させることで、ガラス板１０５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２９には、上述した原版１０１をガラス板１０５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１０１を周面上に巻き付けたドラム素管１３１の軸方向両端には、ピニオンと呼ばれる歯車１７１が取り付けられている。原版１０１は、この歯車１７１とモーター１７２の駆動歯車１７３のかみ合わせによって回転するとともに、ステージ１０６の両端に設置されている直線軌道のラック１７４とピニオン（歯車１７１）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１０６上に保持されたガラス板１０５の表面と原版１０１の表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。特許請求の範囲では、このように回転しながらガラス板１０５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１０５上に例えば±５［μｍ］といった位置精度の高い高精細パターンを転写することが可能となる。

一方、ガラス板１０５（図２９では図示していない）は、図２８に示すように、ステージ１０６の平らな接触面１０６ａに対してその裏面１０５ｂ（原版１０１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１０６上に配置される。その上、ガラス板１０５には、ステージ１０６を貫通して接触面１０６ａまで延びた吸気口１７６に、接続パイプ１７５から主パイプ１７７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１７６の接触面１０６ａ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１０６の接触面１０６ａ上に吸着される。この吸着機構によって、ガラス板１０５は、高い平面度を持った接触面１０６ａにその裏面１０５ｂ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１０６上に保持される。このように平らな接触面１０６ａにガラス板１０５を押し付けることにより、ガラス板１０５の歪み等をも矯正でき、後述する原版１０１との間の転写ギャップを高精度に維持できる。

図３０は、原版１０１からガラス板１０５にトナー粒子１５５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１０５の表面１０５ａには、例えば導電性高分子などで構成される導電層１８１が塗布されており、この導電層１８１の表面１８１ａと原版１０１の高抵抗層１１３の表面１１３ａ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１１３の厚さが例えば２０［μｍ］の場合は、金属フィルム１１２と導電層１８１表面１８１ａとの間の距離は、３０［μｍ］ないし６０［μｍ］となる。

この状態で、電源装置１８２（転写装置）を介して導電層１８１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１１２との間に５００［Ｖ］の電位差が形成され、その電界によってトナー粒子１５５が溶媒１５４中を電気泳動して導電層１８１の表面１８１ａに転写される。このように、トナー粒子１５５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１８１は、トナー粒子１５５の転写後、ガラス板１０５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をガラス板１０５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１０５側の導電層１８１と原版１０１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１０５の表面１０５ａ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２８を用いて説明したように、塗布装置１０７によって適切なタイミングで適当な塗布量でガラス板１０５の表面１０５ａ上に塗布される。

以上のように、上述した実施の形態によると、定位置に配置したガラス板１０５に対して原版１０１を転動させて現像したトナー粒子１５５をガラス板１０５の表面１０５ａに転写するようにしたため、原版１０１を転動させる転動機構の構成を小型化でき、装置の設置スペースを小さくできる。また、上述した実施の形態によると、非接触状態で対向配置した原版１０１からガラス板１０５へ電界を用いてトナー粒子１５５を転写するようにしたため、従来のようにフレキソ版を用いた転写方式と比較して、転写像の解像度を高めることができ、高精細なパターンを形成できる。

また、上述した実施の形態では、原版１０１の凹部１１４ａに集めた（現像した）トナー粒子１５５を乾燥器１０４からのエアブローによって一旦適度に乾燥させた後、ガラス板１０５の表面１０５ａを溶媒によって濡らして（プリウェットして）トナー粒子１５５を転写するようにしたため、ガラス板１０５の表面１０５ａに転写されるトナー像の形状を安定させることができ、パターンの輪郭を鮮明にできる。

ここで、上述した第６の実施の形態のいくつかの変形例について図３１乃至図３３を参照しつつ説明する。なお、ここでは、上述した第６の実施の形態のパターン形成装置１００と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とともに、説明に関係のない構成については図示を省略する。

図３１には、原版１０１の高抵抗層１１３の表面１１３ａをガラス板１０５の表面１０５ａ上に設けた導電層１８１の表面１８１ａに接触させた状態でトナー粒子１５５を転写する例を示してある。実際のガラス板１０５は、位置によって厚さのばらつきがあり、ばらつきの大きさが３０［μｍ］に達する場合もあるため、図３０のように原版１０１との間にギャップｄ２を２０［μｍ］に設定した場合であっても、位置によっては導電層１８１の表面が図３１に示すように高抵抗層１１３の表面１１３ａに接触することも考えられる。いずれにしても、原版１０１の凹部１１４ａ内に集められたトナー粒子１５５は、導電層１８１に対して非接触もしくは軽い接触となるため、電気泳動によって良好な転写が可能となる。

しかしながら、ステージ１０６の接触面１０６ａ上にそのままガラス板１０５を載置して原版１０１を導電層１８１に接触させると、ガラス板１０５の厚さのばらつき等、両者の間のギャップが変動した場合、その部位で応力が集中して不具合を生じる。このため、原版１０１とガラス板１０５を接触させる場合には、図３１に示すように、ステージ１０６の接触面１０６ａ上に厚さが高精度に制御された板状の弾性部材１９１（例えば硬度６０度で厚さ１［ｍｍ］のウレタンゴムなど）を設け、その上にガラス板１０５を設置するなどの対策を施すことが有効である。これにより、例えば、ガラス板１０５に厚さのばらつきがあっても、そのばらつきを弾性部材１９１が吸収でき、良好な転写特性を維持できる。なお、この場合、原版１０１とガラス板１０５との間のギャップを高精度にコントロールする必要がないため、装置構成を簡略化でき安価に製造できる。なお、弾性部材１９１は必ずしも板状である必要はなく、例えばゴム製の吸盤状の弾性部材をステージ１０６上に複数設置しこの吸盤でガラス板１０５を保持する構成であっても良い。この場合には、ゴム製吸盤の応力変形によって、接触状態を制御することができる。

図３２には、ガラス板１０５の表面１０５ａ上にブラックマトリックスや抵抗層といった構造物２０１を形成した後、原版１０１に現像されたトナー粒子１５５をガラス板１０５の表面１０５ａ上に転写する例を示してある。この例では、高抵抗層１１３に凹部１１４ａを持たない原版１０１’を用いた。この場合においても、原版１０１のトナー粒子１５５に電界を作用させることで、ガラス板１０５にトナー粒子１５５を良好に転写できる。

つまり、この場合、原版１０１は必ずしも凹版である必要は無く、金属フィルム１１２の表面と高抵抗層１１３の表面が同一平面上に存在するいわゆる平版であっても良い。例えば、原版１０１とガラス板１０５との間に一定のギャップを設けた場合、高抵抗層１１３の無い金属フィルム１１２が露出した表面に集められたトナー粒子１５５は、導電層１８１に対して非接触状態となるため良好な電界転写が行われる。また、この場合、ガラス板１０５上の構造物２０１がトナー粒子１５５を区画する隔壁として機能するため、転写するパターンの輪郭をはっきりさせることができる。

図３３には、原版１０１の金属フィルム１１２とガラス板１０５との間に転写のための電界を形成するための導電層２１１（対向電極）を、ガラス板１０５がステージ１０６の接触面１０６ａに対面する裏面１０５ｂ側に設けた例を示してある。この場合であっても、原版１０１の金属フィルム１１２とガラス板１０５の表面１０５ａとの間に十分な電界強度が得られるよう、電源装置２１２を介して導電層２１１に印加する電圧を設定すれば、良好な転写を行うことができる。

例えば、ガラス板１０５の厚さが１．８［ｍｍ］の場合には、導電層２１１には−５［ｋＶ］から−７［ｋＶ］程度の高電圧を印加すれば十分な電界強度が得られる。この構成であれば、事前にガラス板１０５の表面１０５ａに導電層１８１を塗布する必要がなく、ステージ１０６の接触面１０６ａ上に導電層２１１を予め設置しておくといった簡素な構成が可能となる。また、転写後、不必要な表面側の導電層１８１を消失させる工程も不要となる。

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、上述した第１乃至第５の実施の形態では、凹版、中間転写体、およびガラス板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、蛍光体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。

また、上述した実施の形態では、凹部によるパターンが形成されている版を用いた装置について説明したが、これに限らず、例えば、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することができる。

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。

Claims (38)

1. 導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹版と、
   絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を、上記高抵抗層の表面に対向せしめた供給部材を介して供給するとともに、この供給部材と上記基体との間に第１の電位差を形成し、上記液体現像剤中の上記現像剤粒子を上記凹部内に集めて現像する現像装置と、
   上記凹部内に上記現像剤粒子を集められた上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第２の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記現像剤粒子を当該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. 前記凹部の底は、上記基体の表面に露出してい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. 上記供給部材を介して上記液体現像剤を上記高抵抗層の表面に供給する前に、当該表面を上記現像剤粒子が付着することのない電位に帯電させる帯電装置をさらに有することを特徴とする請求項２に記載のパターン形成装置。
4. 上記供給部材を介して上記高抵抗層の表面に供給された上記液体現像剤のうち上記凹部内に集められなかった上記現像剤粒子を含む絶縁性液体を部分的に除去して液体現像剤の量を適量にコントロールする除去装置をさらに有することを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
5. 上記除去装置は、上記高抵抗層の表面に上記被転写媒体を近接対向させた状態で上記液体現像剤が当該被転写媒体に接触する程度に上記絶縁性液体を除去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。
6. 上記供給部材を介して上記高抵抗層の上記表面に供給された上記液体現像剤が上記被転写媒体に接触する程度に当該高抵抗層の表面と当該被転写媒体とを近接対向させるとともに、転写後、当該被転写媒体と当該高抵抗層の表面とを離間させる離接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。
7. 上記離接装置は、上記高抵抗層の表面に供給された上記液体現像剤に乱流を生じることのないように、上記高抵抗層の表面に供給された上記液体現像剤に上記被転写媒体が徐々に接触するように近づけるとともに、転写後、上記高抵抗層の表面と上記被転写媒体との間に接触して介在された上記液体現像剤に乱流を生じることのないように、上記液体現像剤と上記被転写媒体とを徐々に離間させ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. 上記凹版の基体は、円筒形のドラム状に形成されてい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。
9. 上記被転写媒体は、円筒形に形成されてい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。
10. 導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹版と、
    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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記基体との間に第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凹部内に集めて現像する第１の現像装置と、
    上記凹部内に上記第１の現像剤粒子を集められた状態の上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第２の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記第１の現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する第１の転写装置と、
    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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記基体との間に第３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凹部内に集めて現像する第２の現像装置と、
    上記凹部内に上記第２の現像剤粒子を集められた上記高抵抗層の表面に上記第１の現像剤粒子が転写された上記被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第４の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する第２の転写装置と、
    を有することを特徴とするパターン形成装置。
11. 上記第１の現像剤粒子が上記被転写媒体に転写される位置と重なる位置に上記第２の現像剤粒子が転写されるように、上記凹版と上記被転写媒体とを相対的に位置合わせする位置決め機構をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成装置。
12. 上記第１の現像剤粒子が上記被転写媒体に転写される位置と異なる位置に上記第２の現像剤粒子が転写されるように、上記凹版と上記被転写媒体とを相対的に位置合わせする位置決め機構をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成装置。
13. 上記被転写媒体に上記第１の現像剤粒子を転写した後で、当該被転写媒体に上記第２の現像剤粒子を転写する前に、当該被転写媒体に残留した電荷を少なくとも部分的に除去する電荷除去装置をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成装置。
14. 高抵抗層に形成した第１の凹部による第１のパターンおよび第２の凹部による第２のパターンを有するとともに、これら第１および第２のパターンの上記凹部の底にそれぞれ独立して設けられた第１および第２の電極を有する凹版と、
    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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記第１の電極との間に第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の凹部内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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記第２の電極との間に第３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の凹部内に集めて現像する第２の現像装置と、
    上記第１の凹部内に上記第１の現像剤粒子を集められ且つ上記第２の凹部内に上記第２の現像剤粒子を集められた状態の上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記第１および第２の電極との間に第２の電位差を形成し、上記第１および第２の凹部内に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ一括して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。
15. 導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹版と、
    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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記基体との間に第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凹部内に集めて現像する第１の現像装置と、
    上記凹版の上記高抵抗層の表面に対向する中間転写体と、
    上記第１の現像装置で現像した上記第１の現像剤粒子を上記凹部から上記中間転写体へ転写する第１の転写装置と、
    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、上記凹版の上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記基体との間に第３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凹部内に集めて現像する第２の現像装置と、
    この第２の現像装置で現像した上記第２の現像剤粒子を上記凹部から上記第１の現像剤粒子が転写された上記中間転写体へ転写する第２の転写装置と、
    上記第１および第２の現像剤粒子が転写された上記中間転写体に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記中間転写体との間に第２の電位差を形成し、上記第１および第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ一括して転写する第３の転写装置と、
    を有することを特徴とするパターン形成装置。
16. 導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹版を用意する工程と、
    絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を、上記高抵抗層の表面に対向せしめた供給部材を介して供給するとともに、この供給部材と上記基体との間に第１の電位差を形成し、上記液体現像剤中の上記現像剤粒子を上記凹部内に集めて現像する現像工程と、
    上記凹部内に上記現像剤粒子を集められた上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第２の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記現像剤粒子を当該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。
17. 導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記基体との間に第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凹部内に集めて現像する第１の現像工程と、
    上記凹部内に上記第１の現像剤粒子を集められた状態の上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第２の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記第１の現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する第１の転写工程と、
    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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記基体との間に第３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凹部内に集めて現像する第２の現像工程と、
    上記凹部内に上記第２の現像剤粒子を集められた上記高抵抗層の表面に上記第１の現像剤粒子が転写された上記被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記基体との間に第４の電位差を形成し、上記凹部内に集められた上記第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ転写する第２の転写工程と、
    を有することを特徴とするパターン形成方法。
18. 高抵抗層に形成した第１の凹部による第１のパターンおよび第２の凹部による第２のパターンを有するとともに、これら第１および第２のパターンの上記凹部の底にそれぞれ独立して設けられた第１および第２の電極を有する凹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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記第１の電極との間に第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の凹部内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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記第２の電極との間に第３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の凹部内に集めて現像する第２の現像工程と、
    上記第１の凹部内に上記第１の現像剤粒子を集められ且つ上記第２の凹部内に上記第２の現像剤粒子を集められた状態の上記高抵抗層の表面に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記第１および第２の電極との間に第２の電位差を形成し、上記第１および第２の凹部内に集められた上記第１および第２の現像剤粒子を当該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。
19. 導電性を有する基体の表面に高抵抗層を有しこの高抵抗層の表面から上記基体に向けて凹んだ凹部によるパターンを有する凹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、上記高抵抗層の表面に対向せしめた第１の供給部材を介して供給するとともに、この第１の供給部材と上記基体との間に第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凹部内に集めて現像する第１の現像工程と、
    上記凹版の上記高抵抗層の表面に対向する中間転写体へ、上記第１の現像装置で現像した上記第１の現像剤粒子を、上記凹部から、転写する第１の転写工程と、
    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、上記凹版の上記高抵抗層の表面に対向せしめた第２の供給部材を介して供給するとともに、この第２の供給部材と上記基体との間に第３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凹部内に集めて現像する第２の現像工程と、
    この第２の現像装置で現像した上記第２の現像剤粒子を上記凹部から上記第１の現像剤粒子が転写された上記中間転写体へ転写する第２の転写工程と、
    上記第１および第２の現像剤粒子が転写された上記中間転写体に被転写媒体を近接対向させた状態で、この被転写媒体と上記中間転写体との間に第２の電位差を形成し、上記第１および第２の現像剤粒子を当該被転写媒体へ一括して転写する第３の転写工程と、
    を有することを特徴とするパターン形成方法。
20. 平板状の被転写媒体を保持した保持機構と、
    ドラム状の像保持体と、
    この像保持体を上記保持機構によって保持された平板状の被転写媒体に沿って転動させる転動機構と、
    上記像保持体の周面上に帯電した現像剤によるパターン像を形成する現像装置と、
    上記転動する像保持体と上記被転写媒体との間に電界を形成して上記周面上のパターン像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。
21. 上記転動機構は、上記像保持体の周面と上記被転写媒体との間に一定のギャップを保持しつつ上記像保持体を転動させることを特徴とする請求項２０に記載のパターン形成装置。
22. 上記保持機構は、上記被転写媒体の上記像保持体から離間した裏面に接する接触面を有することを特徴とする請求項２０に記載のパターン形成装置。
23. 上記保持機構は、上記接触面に開口した吸着孔を介して上記被転写媒体の裏面に負圧を作用せしめて上記被転写媒体を吸着する吸着機構を有することを特徴とする請求項２２に記載のパターン形成装置。
24. 上記保持機構の接触面と上記被転写媒体の裏面との間に弾性部材を有することを特徴とする請求項２２に記載のパターン形成装置。
25. 上記転動する像保持体の周面と上記保持機構によって保持された被転写媒体の表面との間を絶縁性液体によって濡らす濡らし装置をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載のパターン形成装置。
26. 上記像保持体は、その周面に上記パターン像を形成するためのパターン状の電極層を有し、
    上記現像装置は、絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を供給部材を介して上記像保持体の周面に供給し、上記供給部材と上記電極層との間に電界を形成して上記供給部材と周面との間に濡れた液体現像剤中の現像剤粒子を上記電極層に集めて上記パターン像を形成することを特徴とする請求項２０に記載のパターン形成装置。
27. 上記転写装置は、上記電極層と上記被転写媒体との間に電界を形成して上記電極層に集められた現像剤粒子を上記被転写媒体へ転写することを特徴とする請求項２６に記載のパターン形成装置。
28. 上記転写装置は、上記被転写媒体の上記像保持体から離間した裏面側に配置した対向電極と上記電極層との間に転写バイアスを印加して上記パターン像を上記被転写媒体の表面に転写することを特徴とする請求項２７に記載のパターン形成装置。
29. 上記保持機構は、上記被転写媒体の上記裏面に接する接触面を有し、
    上記対向電極は、上記接触面に設けられていることを特徴とする請求項２８に記載のパターン形成装置。
30. 上記現像装置によって上記像保持体の周面に形成されたパターン像を上記転写装置によって上記被転写媒体に転写する前に一旦乾燥させる乾燥装置をさらに有することを特徴とする請求項２６に記載のパターン形成装置。
31. 上記乾燥装置を通過した上記像保持体の周面と上記保持機構によって保持された被転写媒体との間を上記パターン像を転写する前に絶縁性液体によって濡らす濡らし装置をさらに有することを特徴とする請求項３０に記載のパターン形成装置。
32. 上記濡らし装置は、上記転動機構によって上記像保持体を上記被転写媒体に沿って転動させる前に、塗布装置を上記被転写媒体に沿って移動させて絶縁性液体を上記被転写媒体へ供給することを特徴とする請求項３１に記載のパターン形成装置。
33. 上記像保持体は、その周面に現像剤粒子を集めるためのパターン状の凹部を有し、この凹部の底に上記電極層を有する凹版であることを特徴とする請求項２７に記載のパターン形成装置。
34. ドラム状の像保持体の周面に帯電した現像剤によるパターン像を形成する現像工程と、
    この現像工程で上記周面にパターン像を形成された上記像保持体を定位置に保持された平板状の被転写媒体に沿って転動させる転動工程と、
    上記転動する像保持体と上記被転写媒体との間に電界を形成して上記周面上のパターン像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。
35. 上記転動工程では、上記定位置に保持された被転写媒体に対して上記像保持体を非接触で近接させて転動させることを特徴とする請求項３４に記載のパターン形成方法。
36. 上記現像工程では、絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を供給部材を介して上記像保持体の周面に供給し、上記供給部材と像保持体との間に電界を形成して上記周面に上記パターン像を形成することを特徴とする請求項３４に記載のパターン形成方法。
37. 上記現像工程で上記周面に形成された上記パターン像を一旦乾燥させる乾燥工程をさらに有することを特徴とする請求項３６に記載のパターン形成方法。
38. 上記転写工程で上記周面上のパターン像を上記被転写媒体へ転写する前に当該被転写媒体の表面を絶縁性液体によって濡らす濡らし工程をさらに有することを特徴とする請求項３７に記載のパターン形成方法。

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