CN101432666A - 清洁处理装置、清洁处理方法、图案形成装置和图案形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种图案形成装置,具有沿着被转印介质滚动的滚筒状的凹版(1)。在利用带电器使凹版(1)带电后,通过显影装置将各色液体显影剂朝凹版(1)供给来利用调色剂粒子形成图案,使凹版(1)沿着被转印介质滚动,在两者之间形成电场,从而使带电的调色剂粒子朝被转印介质转印。将各色图案转印到被转印介质上后对凹版(1)进行清洁处理的清洁处理装置(8)具有:朝凹部喷出清洁液的带角度的喷嘴(102、103)、以及将从凹部游离出来的调色剂粒子与清洁液一起除去的除去辊(104、105)。
Description
技术领域
本发明涉及例如在平面型图像显示装置、配线基板、电子标签等的制造中使用的图案形成装置、图案形成方法、装入该图案形成装置中的凹版的清洁处理装置以及清洁处理方法。
背景技术
以往,作为在基材的表面上形成微细图案的技术,光刻技术起到了核心作用。可是,这种光刻技术虽然析像度和性能在不断提高,但需要大型昂贵的制造设备,制造成本也随着析像度在相应上升。
另一方面,不仅是半导体设备,在图像显示装置等的制造领域,改进性能并降低价格的要求也日益强烈,上述光刻技术不再能充分满足这种要求。在这种状况下,使用数字印刷技术的图案形成技术正不断受到瞩目。
对此,例如喷墨技术作为发挥了装置的简便和非接触式图案形成之类的特点的图案形成技术开始投入实际使用,但在高析像度和高生产效率方面不得不说存在着极限。即,在这点上,电子照相术、尤其是使用液体调色剂(toner)的电子照相术具有优良的可能性。
以往曾提出过使用这种电子照相术来形成平板显示器用的前面基板的荧光体层和黑底、滤色片等的方法(例如参照日本专利特开2004—30980号公报、日本专利特开平6—265712号公报)。
在平板显示器领域内,高析像度的要求日益强烈,要求以更高的位置精度来形成高析像度的图案。但是,上述电子照相术很难解决该问题。这是因为,写入光学***的析像度最高也不过是1200dpi左右,析像度和位置对齐不充分。另外,还存在无法实现可应对近年来的大屏幕化的宽幅度写入光学***的问题。
对此,曾提出过如下方法:使用在表面上预先形成有电阻不同的图案的静电印刷板来代替感光体,使液体调色剂对该板作用来使图案显影,并将该图案图像转印到玻璃板上,从而在显示器用前玻璃上形成荧光体等的图案(例如参照日本专利特表2002—527783号公报)。
为了通过采用上述方法在玻璃板上形成高析像度的高精细的图案图像,不仅需要将在静电印刷板上预先形成的电阻不同的图案高精细地形成,还需要将不希望残留在图案转印后的静电印刷板上的调色剂可靠地除去。
另外,湿式电子照相术具有干式电子照相无法实现的高析像度和高位置对齐精度,适于形成微细图案(例如参照日本专利特开2001—13795号公报)。
采用湿式电子照相术,在图案形成工序中,有时需要将载液从在像载体上形成的图案图像或最终形成的图案图像除去的干燥工序,另外,在图案形成后的附着于像载体的调色剂粒子的清洁处理工序中,也常常将载液作为清洁液使用。因此,要将含有调色剂粒子的大量载液作为废液排出。因此,在使用了以往的湿式电子照相术的图案形成装置中例如设置有对少量残存在像载体上的未转印液体显影剂进行回收并将调色剂固体成分除去、将载液分离提取进行再生的单元,并将再生后的载液添加到显影手段的显影剂中。作为载液分离单元的过滤件,例如设置有作为抑制回收显影剂扩散的抑制液体扩散部件的连续发泡体、为了对流过连续发泡体的回收显影剂作用电场而被彼此施加不同电位的一对平面电极。由此,仅使带正电的调色剂固体成分电沉积保持在施加了负电压的一个电极上,并仅将载液分离提取到载液回收箱中。
然而,使用了以往的湿式电子照相术的图案形成装置虽能除去调色剂固体成分,但作为离子化合物被添加到显影液中的所谓的金属皂成分未电沉积到电极上,因此存在无法除去的问题。
因此,作为除去该离子化合物的方法,有一种使用吸附剂的方法(例如参照日本专利特开2004-117772号公报)。在该方法中,使用收纳有以化学方式吸附离子的离子吸附剂的离子化合物除去装置,通过用吸附剂将回收液中含有的离子化合物吸附除去来除去金属皂,对载液进行再生。另外,在该方法中,为了除去调色剂固体成分,通过另行附加过滤件来除去调色剂固体成分。
然而,在上述方法中没有吸附剂的保持机构,因此,为了提高离子吸附剂的吸附效率,对于100g的吸附剂,需要使回收液以载液流速为10ml/分钟的极小的速度流过来加长离子吸附剂和回收载液的接触时间。因此,无法提高单位时间的处理能力,存在处理效率很低的缺点。另外,由于吸附剂容易在液体中沉淀,因此仅有与液体接触的最表层的吸附剂发挥了吸附能力,其它层的吸附剂无法充分发挥能力,从而存在所投入的吸附剂的单位量的吸附效率差的问题。此外,在离子化合物除去装置内,还需要对沉淀在底部的离子吸附剂进行搅拌,很繁琐。
另外,在上述方法中无法同时除去调色剂固体成分和离子化合物。而且,只能通过对流过了离子化合物除去装置的再生载液中的离子化合物的含量进行长期监测、在不再变化的状态下对所投入的吸附剂的吸附能力是否饱和进行判断,存在吸附剂的替换不容易判断的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可良好地对保持于像保持体的带电粒子进行清洁处理的清洁处理装置以及清洁处理方法。
另外,本发明的目的还在于获得一种包括可将离子化合物和调色剂固体成分从液体显影剂废液中一并除去来再生载液、且单位时间的处理能力和所使用的吸附剂的单位量的吸附效率良好的废液处理单元的图案形成装置以及图案形成方法。
为了实现上述目的,本发明的清洁处理装置是一种对使显影剂粒子凝聚在图案状的凹部内并向被转印介质转印之后的凹版进行清洁处理的装置,具有:对所述凹部供给清洁液的供给装置、以及将残留在所述凹部内的显影剂粒子与由所述供给装置供给的清洁液一起除去的除去装置。
另外,本发明的清洁处理装置,装入在图案形成装置内,该图案形成装置对具有图案状凹部的凹版供给使带电的显影剂粒子分散在绝缘液体中而形成的液体显影剂,对所述凹部附近作用电场来使所述液体显影剂中的显影剂粒子凝聚在所述凹部内,并对聚集在该凹部内的显影剂粒子作用电场来使其向被转印介质进行转印,所述清洁处理装置对所述转印后的凹部进行清洁处理,具有:对所述凹部供给清洁液的供给装置、以及将残留在所述凹部内的显影剂粒子与由所述供给装置供给的清洁液一起除去的除去装置。
另外,本发明的清洁处理方法是一种对使显影剂粒子凝聚在图案状的凹部内并向被转印介质转印之后的凹版进行清洁处理的方法,具有:对所述凹部供给清洁液的供给工序、以及将残留在所述凹部内的显影剂粒子与在所述供给工序中供给的清洁液一起除去的除去工序。
若采用上述发明,则在使显影剂粒子向被转印介质转印之后对残留在凹版的凹部内的显影剂粒子进行清洁处理时,首先将清洁液朝凹部供给,使附着在凹部内的显影剂粒子在清洁液中游离,之后再将游离的显影剂粒子与清洁液一起除去,因此,可提供一种能将附着在凹部内的显影剂粒子可靠地除去、且可将析像度高的高精细的图案向被转印介质转印的凹版。
另外,本发明的清洁处理装置是一种对保持带电粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理的装置,具有:与所述像保持体靠近地相对配置、并在自身与所述像保持体之间形成电场来将保持于所述像保持体的带电粒子吸附的电极;以及使清洁液充满该电极与所述像保持体之间、并在使所述电场消失后使清洁液流通、以将被所述电极吸附的带电粒子冲走的液流装置。
另外,本发明的图案形成装置具有:保持平板状的被转印介质的保持机构、滚筒(drum)状的像保持体、使该像保持体沿着被所述保持机构保持的平板状的被转印介质滚动的滚动机构、在所述像保持体的周面上利用带电粒子形成图案图像的像形成装置、在所述滚动的像保持体与所述被转印介质之间形成电场来使所述周面上的图案图像朝所述被转印介质转印的转印装置、以及对所述像保持体的周面进行清洁处理的清洁处理装置,所述清洁处理装置具有:与所述像保持体的周面靠近地相对配置、在自身与所述像保持体之间形成电场来将保持于所述周面的带电粒子吸附的电极;以及使清洁液充满该电极与所述像保持体的所述周面之间、并在使所述电场消失后使清洁液流通、以将被所述电极吸附的带电粒子冲走的液流装置。
另外,本发明的清洁处理方法是一种对保持带电粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理的方法,具有:使电极与所述像保持体靠近地相对配置的工序;使清洁液充满所述电极与所述像保持体之间的工序;在所述电极与所述像保持体之间形成电场、使保持于所述像保持体的带电粒子朝所述电极吸附的工序;以及在使所述电场消失后使充满所述电极与所述像保持体之间的清洁液流通、将被所述电极吸附的带电粒子冲走的工序。
采用上述发明,在对保持于像保持体的带电粒子进行清洁处理时,使清洁液充满与像保持体靠近地相对配置的电极与像保持体之间,并在电极与像保持体之间形成电场来使保持于像保持体的带电粒子被电极吸附,在使电场消失后,使清洁液流通,以将吸附于电极的带电粒子冲走。由此,例如,可良好地将因显影不良而大量残留在像保持体上的带电粒子清除。
另外,本发明的清洁处理装置具有:使清洁液充满像保持体的表面并使该清洁液流动的液流装置;以及在用清洁液充满了所述像保持体的表面的状态下对残留在所述像保持体上的显影剂粒子作用超声波、使所述清洁液渗透到所述残留的显影剂粒子之间的超声波装置。
若采用上述发明,则在清洁液充满了像保持体的表面的状态下对残留的显影剂粒子作用超声波,使清洁液渗透到显影剂粒子之间,因此,在使清洁液流动时,可使显影剂粒子成为泡涨状态,可将残留在像保持体上的显影剂粒子有效地除去。由此,例如,可良好地对因显影不良而大量残留在像保持体上的显影剂粒子进行清洁处理。本发明在使用在像保持体的表面上具有收容显影剂粒子的图案状凹部的凹版时特别有效。
另外,本发明的清洁处理装置是一种对保持带电粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理的装置,具有:使清洁液充满所述像保持体的表面并使该清洁液流动的液流装置;在用清洁液充满了所述像保持体的表面的状态下对残留在所述像保持体上的带电粒子作用超声波、使所述清洁液渗透到所述残留的带电粒子之间的超声波装置;以及与所述像保持体的表面靠近地相对配置、在自身与所述像保持体之间形成电场来将保持于所述像保持体的带电粒子吸附的导电部件。
采用上述发明,在用清洁液充满了像保持体的表面的状态下对残留的带电粒子作用超声波,对这样处于泡涨状态的带电粒子作用电场,使其吸附于导电部件,因此,在使电场消失后,通过使清洁液流动,可将残留在像保持体上的带电粒子容易地除去,可良好地对像保持体进行清洁处理。
另外,本发明的清洁处理方法是一种对保持显影剂粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理的方法,具有:使清洁液充满所述像保持体的表面的工序;对残留在所述像保持体上的显影剂粒子作用超声波、使所述清洁液渗透到所述残留的显影剂粒子之间的超声波产生工序;以及使充满了所述像保持体的表面的清洁液流动的液流工序。
另外,本发明的清洁处理方法是一种对保持带电粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理的方法,具有:使清洁液充满所述像保持体的表面的工序;对残留在所述像保持体上的带电粒子作用超声波、使所述清洁液渗透到所述残留的带电粒子之间的超声波产生工序;在靠近所述像保持体的表面相对的导电部件与所述像保持体之间形成电场、使保持于所述像保持体的带电粒子被所述导电部件吸附的工序;以及在使所述电场消失后使充满了所述像保持体的表面的清洁液流动、将被所述导电部件吸附的带电粒子冲走的液流工序。
另外,本发明的图案形成装置包括:像载体;图案形成单元,该图案形成单元与所述像载体相对设置,具有显影部和转印部,所述显影部利用包括含离子化合物的调色剂和载液在内的液体显影剂对在所述像载体上形成的静电潜像进行显影来形成调色剂图像,所述转印部将该调色剂图像朝转印介质转印;废液回收管路(line),该废液回收管路与所述图案形成单元连接,对含调色剂固体成分、离子化合物和所述载液的废液进行回收;废液处理单元,该废液处理单元与所述废液回收管路连接,包括设有具有直径为30μm~100μm的开孔的导电性间壁构造体并将所述废液中的所述调色剂固体成分和所述离子化合物除去的过滤器、以及设置在该过滤器的上游并供吸附剂粒子投入的投入口;以及再生液供给管路,该再生液供给管路使从所述废液处理单元排出的处理过的废液返回图案形成单元,所述过滤器使添加有在5μm~100μm之间的粒径范围内具有粒度分布的最大频度的吸附剂粒子的废液流过,使所述间壁构造体上形成厚度为0.5mm~10mm的吸附剂粒子层,用以进行废液处理。
附图说明
图1是表示本发明实施形态的图案形成装置的概略结构的立体图。
图2是表示在图1的图案形成装置中使用的原版的俯视图(a)以及剖视图(b)。
图3是将图2的原版局部放大表示的局部放大俯视图。
图4是用于说明图2的原版的一个凹部的构造的局部放大立体图。
图5是表示将图2的原版卷绕在滚筒毛坯管上的状态的概略图。
图6是用于使图2的原版的大电阻层的表面带电的结构的概略图。
图7是表示用于对图2的原版供给液体显影剂来形成调色剂粒子图案的结构的概略图。
图8是表示用于将图2的原版上形成的图案转印到玻璃板上的结构的概略图。
图9是表示用于使图2的原版沿着玻璃板滚动的滚动机构的主要部分的结构的概略图。
图10是用于说明将聚集在凹版的凹部内的调色剂粒子转印到玻璃板上的动作的动作说明图。
图11是表示对凹版进行清洁处理的本发明第1实施形态的清洁器的示意图。
图12是用于说明图11的清洁器的清洁液喷射角度的图。
图13是表示将清洁液喷射到了凹版的凹部内的状态的概略图。
图14是表示通过喷射清洁液而使调色剂粒子处于游离状态的概略图。
图15是表示在喷射了清洁液后使除去辊与凹部滑动接触的状态的概略图。
图16是表示使除去辊与凹部开口接触来吸引调色剂粒子和清洁液的状态的概略图。
图17是表示本发明第2实施形态的清洁器的示意图。
图18是表示本发明第3实施形态的清洁器的示意图。
图19是表示本发明第4实施形态的清洁器的示意图。
图20是表示本发明第5实施形态的清洁器的示意图。
图21是表示本发明第6实施形态的清洁器的示意图。
图22是表示本发明第7实施形态的清洁器的主要部分的构造的示意图。
图23是表示本发明第8实施形态的清洁器的主要部分的构造的示意图。
图24是表示本发明第9实施形态的清洁器的主要部分的构造的示意图。
图25是表示本发明第10实施形态的清洁器的示意图。
图26是用于说明对残留在凹部内的显影剂粒子的量进行判定的方法的图。
图27是表示本发明第1实施形态的清洁处理装置的概略图。
图28是表示用图27的清洁处理装置使原版与电极之间充满了清洁液的状态的动作说明图。
图29是表示在图28所示的状态下在原版与电极之间形成电场而使显影剂粒子吸附在电极上的状态的动作说明图。
图30是表示在图29所示的状态下使清洁液流通来冲走显影剂粒子的状态的动作说明图。
图31是表示本发明第2实施形态的清洁处理装置的概略图。
图32是表示本发明第3实施形态的清洁处理装置的概略图。
图33是表示本发明第4实施形态的清洁处理装置的概略图。
图34是表示本发明第5实施形态的清洁处理装置的概略图。
图35是表示本发明第6实施形态的清洁处理装置的概略图。
图36是用于说明对图35的装置的构成部件施加的电压的图。
图37是表示本发明第11实施形态的清洁器的概略图。
图38是对本发明第7实施形态的清洁处理装置的动作进行控制的控制***的方框图。
图39是用于说明对残留在凹部内的显影剂粒子的量进行判定的方法的图。
图40是表示本发明第7实施形态的清洁处理装置的概略图。
图41是用于说明图40的清洁处理装置的动作的流程图。
图42是表示用图40的清洁处理装置使原版与电极之间充满了清洁液的状态的动作说明图。
图43是表示在图42所示的状态下对原版与电极之间施加了超声波而使显影剂粒子释放的状态的动作说明图。
图44是表示在图43所示的状态下使清洁液流通来冲走显影剂粒子的状态的动作说明图。
图45是针对清洁处理了A、B粒子后的清洁处理效果表示频率与清洁指数之间的关系的图表。
图46是用于说明清洁指数的计算方法的图。
图47是表示清洁处理原版时施加的超声波的频率与对原版造成的损伤的关系的表格。
图48是表示从图1的图案形成装置上拆下了清洁器的实施例的概略图。
图49是表示本发明第8实施形态的清洁处理装置的概略图。
图50是表示对图49的清洁处理装置的动作进行控制的控制***的方框图。
图51是用于说明图49的清洁处理装置的动作的流程图。
图52是表示用图49的清洁处理装置使原版与电极之间充满了清洁液的状态的动作说明图。
图53是表示在图52所示的状态下对原版与电极之间施加了超声波而使显影剂粒子释放的状态的动作说明图。
图54是表示在图53所示的状态下在原版与电极之间形成了电场而使显影剂粒子靠近电极的状态的动作说明图。
图55是表示在图54的状态下使显影剂粒子吸附在电极上的状态的动作说明图。
图56是表示在图55所示的状态下去掉电场、使清洁液流通来冲走显影剂粒子的状态的动作说明图。
图57是表示图49的清洁处理装置的第1变形例的概略图。
图58是表示用图57的清洁处理装置利用清洁液使原版的表面湿润的状态的图。
图59是表示在图58的状态下在电极与原版之间产生了电场和超声波的状态的图。
图60是表示在图59的状态下去掉电场后、使清洁液流通来冲走显影剂粒子的状态的动作说明图。
图61是表示图49的清洁处理装置的第2变形例的概略图。
图62是表示图49的清洁处理装置的第3变形例的概略图。
图63是用于说明对图62的清洁处理装置的各构成部件施加的电压的图。
图64是表示本发明第9实施形态的清洁处理装置的概略图。
图65是表示用图64的清洁处理装置使原版与电极之间充满了清洁液的状态的图。
图66是表示在图65的状态下具有施加超声波之前的液体未渗透部的状态的图。
图67是用于说明在图66的状态下施加了超声波时清洁液的渗透情况的图。
图68是用于说明装入图64的清洁处理装置中的喷射单元的清洁液的喷射动作的图。
图69是表示本发明另一实施形态的图案形成装置的一例的概况的示意图。
图70是用于说明应用于本发明的图案形成装置中的废液处理机构的一例的结构的示意图。
图71是表示在废液处理机构中使用的过滤器的一例的结构的示意图。
图72是将图71的间壁构造体的一部分放大的图。
图73是用于说明图72的吸附剂粒子层中的动作的一例的图。
图74是表示吸附剂投入量与被除去的金属皂量之间的关系的图表。
图75是表示废液处理单元内的循环次数和金属皂除去量的图表。
图76是表示吸附剂粒子的饱和度与废液的导电率之间的关系的图表。
图77是表示在废液处理机构的过滤器中使用的间壁构造体的另一例的结构的示意图。
图78是将图77的间壁构造体局部放大的图。
图79是表示在废液处理机构的过滤器中使用的间壁构造体的又一例的结构的示意图。
图80是将图79的间壁构造体放大的图。
图81是表示作为图79的间壁构造体使用的不锈钢板的结构的图。
图82是表示图81的间壁构造体间隙的截面状态的示意图。
图83是表示本发明另一实施形态的图案形成装置的一例的概况的示意图。
图84是用于说明在图83的图案形成装置中使用的凹版滚筒的结构的图。
图85是用于说明在电路基板的制造中使用的配线基板制造装置的结构的图。
图86是示意地表示可在本发明中使用的液体显影剂的结构的图。
图87是示意地表示可在本发明中使用的液体显影剂的结构的图。
图88是示意地表示使用了由本发明形成的图案的电路基板的截面结构的图。
图89是表示吸附剂的更换基准的图表。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施形态进行详细说明。
如图1所示,本发明实施形态的图案形成装置10具有:卷绕在朝图中顺时针方向(箭头R的方向)旋转的滚筒毛坯管(后述)的周面上的原版1(凹版、像保持体)、对该原版1的后述的大电阻层施加电荷以使其带电的带电器2、对原版1供给各色(r:红色、g:绿色、b:蓝色)液体显影剂来进行显影的多个显影装置3r、3g、3b(下面有时也总称显影装置3)、通过吹风使显影后附着在原版1上的液体显影剂的溶剂成分气化并干燥的干燥器4、在固定位置上保持通过转印附着在原版1上的显影剂粒子来形成图案的被转印介质即玻璃板5的工作台6(保持机构)、在转印之前对玻璃板5的表面涂布大电阻或绝缘溶剂的涂布装置7、对完成转印后的原版1进行清洁处理的清洁器8、在多于通常量的显影剂粒子(带电粒子)附着在原版1上时对这些较多的显影剂粒子进行清洁处理的清洁处理装置100、以及除去原版1的电荷的除电器9。在沿着滚筒毛坯管的旋转方向R的除电器9的上游侧相对地配置有对残留在原版1上的显影剂粒子的量进行检测的检测器11(检测装置)。上述带电器2、显影装置3和干燥器4作为本发明的像形成装置发挥作用。
收纳在各色的显影装置3r、3g、3b中的液体显影剂使带电的微粒(带电粒子)分散在碳氢化合物类、硅类等绝缘溶剂中,该微粒在电场下通过电泳来进行显影。作为微粒,例如可采用:将平均粒径为4μm左右的各色的荧光体粒子用平均粒径比其小的树脂粒子包住、树脂粒子具有离子性带电段(日文:サイト)并通过在电场中电离来带上电荷的结构;在树脂粒子的内部包容各色颜料微粒的结构;或者是在树脂粒子的表面保持各色颜料微粒的结构等。
如图2(a)的俯视图所示,原版1形成为矩形的薄板状。如图2(b)的剖视图所示,该原版1通过在厚度为0.05mm至0.4mm、更理想的是厚度为0.1mm至0.2mm的矩形形状的金属膜12(导电部件)的表面上形成大电阻层13而构成。
金属膜12具有挠性,除了可用铝、不锈钢、钛、殷钢等原材料构成外,还可采用在聚酰亚胺和PET等的表面上蒸镀了金属的材料等,但为了以较高的位置精度来形成转印图案,最好是用不容易因热膨胀、应力而伸长等的原材料构成。
另外,大电阻层13例如用聚酰亚胺、丙烯、聚酯、尿烷、环氧树脂、特氟隆(注册商标)、尼龙、公知的抗蚀材料等体积电阻率为1010Ωcm以上的材料(包括绝缘体)形成,其膜厚形成为10μm~40μm,更理想的是形成为20μm±5μm。
另外,原版1的大电阻层13的表面13a形成有图案14,该图案14成列配置有许多如图3中局部放大表示的矩形形状的凹部14a。在本实施形态中,作为制造例如在平面型图像显示装置的前面基板上形成的荧光体屏幕的凹版,仅使与一种颜色的像素相当的凹部14a从大电阻层13的表面13a凹下形成,而在图3中虚线所示的其它两种颜色的区域14b内则没有形成凹部,而仅确保间隔。即,当使用该原版1来形成彩色图案时,可使原版1相对于被转印介质确保用于按每种颜色错开的区域。
图4是放大了一个凹部14a的原版1的剖视图。在本实施形态中,在凹部14a的底部露出了金属膜12的表面12a,凹部14a的深度与大电阻层13的层厚大致相当。若对包括在凹部14a的底部露出的金属膜12的表面12a以及大电阻层13的表面13a在内的原版1的整个表面涂覆厚度为0.5μm至3μm左右的表面脱模层,则可提高转印特性,可获得更理想的特性。另外,在涂覆了表面脱模层的金属膜12上形成有大电阻层13且仅在凹部14a的底部露出脱模层的结构也可提高转印特性(未图示)。
图5是表示将上述构造的膜状原版1卷绕在滚筒毛坯管31上的状态的概略剖视图。在滚筒毛坯管31的图中上部的切入部31a设置有固定原版1的一端的夹具32和固定原版1的另一端的夹具33。在将原版1卷绕到滚筒毛坯管31的周面上时,首先将原版1的一端固定于夹具32,之后,一边张设原版1一边用夹具33固定其另一端34。由此,可将不松弛的原版1卷绕到滚筒毛坯管31周面的规定位置上。
图6是用于说明利用带电器2使以上述方式卷绕在滚筒毛坯管31上的原版1的大电阻层13的表面13a带电的工序的局部结构图。带电器2是周知的电晕带电器,基本包括电晕线材42和屏蔽壳43,但通过设置网状栅格44可提高带电的均匀性。例如,若将原版1的金属膜12和屏蔽壳43接地,利用未图示的电源装置对电晕线材42施加+5.5kV的电压,并对栅格44施加+500V的电压,使原版1朝图中箭头R的方向移动,则可使大电阻层13的表面13a以大致+500V均匀地带电。
同图所示的除电器9具有与带电器2大致相同的构造,若使电晕线材46与施加例如有效电压为6kV、频率为50Hz的交流电压的未图示的交流电源连接,并设置屏蔽壳47和栅格48,则可在利用带电器2进行带电前对原版1的大电阻层13的表面13a进行除电,使其成为大致0V,可使大电阻层13的反复带电特性变得稳定。
图7是用于说明对以上述方式带电后的原版1进行的显影动作的图。在显影时,使要显影的颜色的显影器3与原版1相对,使其显影辊51(供给部件)和挤压辊52接近原版1,对原版1供给上述的液体显影剂。显影辊51配置在其周面与输送来的原版1的大电阻层13的表面13a空开100~150μm左右的间隙相对的位置上,并以1.5倍至4倍左右的速度朝与原版1的旋转方向相同的方向(图中的逆时针方向)旋转。
利用未图示的供给***向显影辊51的周面供给的液体显影剂53通过使作为显影剂粒子的带电调色剂粒子55分散在作为绝缘液体的溶剂54中而构成,随着显影辊51旋转而向原版1的周面供给。在此,当利用未图示的电源装置对显影辊51施加例如+250V的电压时,带正电的调色剂粒子55在溶剂54中朝接地电位的金属膜12泳动,聚集在原版1的凹部14a内。此时,由于大电阻层13的表面13a以+500V左右带电,因此,带正电的调色剂粒子55被表面13a排斥而不会附着。
在像这样调色剂粒子55聚集在原版1的凹部14a内之后,调色剂粒子55的浓度变稀的液体显影剂53接着进入挤压辊52和原版1相对的间隙。在此,由于进行了如下设定:间隙(绝缘层13的表面13a与挤压辊52的表面之间的距离)为30μm至50μm,挤压辊的电位为+250V,挤压辊52朝着与原版1相反的方向以原版1的速度的3倍到5倍左右的速度移动,因此,可在进一步促进显影的同时,起到将附着于原版1的溶剂56的一部分挤掉的效果。这样,便可在原版1的凹部14a内形成调色剂的图案57。
然而,在玻璃板5上形成三种颜色的荧光体图案时,如图8所示,首先,收纳含有蓝色荧光体粒子的液体显影剂的显影器3b朝原版1的正下方移动,显影器3b通过在此未图示的升降机构的作用上升运动而接近原版1。在此状态下,原版1朝箭头R的方向旋转,对凹部14a的图案进行显影。一旦蓝色图案结束显影,显影器3b便会下降而从原版1离开。
在上述蓝色显影处理中,涂布装置7沿着预先被未图示的输送装置输送而保持在工作台6上的玻璃板5的从工作台6离开的表面朝图中的虚线箭头T1方向移动,在玻璃板5的表面上涂布溶剂。该溶剂的作用和材料组成在后面进行说明。另外,溶剂的涂布方法也在后面进行详细说明。
然后,在周面上保持有蓝色图案的原版1一边旋转一边沿着图中的虚线箭头T2移动(将该动作称作滚动),将蓝色图案图像转印到玻璃板5的表面上。转印的细节也在后面进行说明。完成蓝色图案转印的原版1朝图中的左方平行移动,回到显影时的初始位置。此时,保持着玻璃板5的工作台6下降,可避免与回到初始位置的原版1接触。
之后,使清洁器8动作,将未转印到玻璃板5上而残留在原版1上的蓝色显影剂粒子清除。该清洁器8负责在各色显影剂粒子的转印处理结束后进行通常的清除动作。该清洁器8也在后面进行详细说明。
接着,三色显影器3r、3g、3b朝图中的左方移动,绿色的显影器3g在原版1的正下方位置停止,并与蓝色的显影时一样地进行显影器3g的上升、显影、下降。接着,通过与上述相同的操作将绿色图案从原版1转印到玻璃板5的表面上。此时,绿色图案在玻璃板5表面上的转印位置当然与上述蓝色图案错开一种颜色的量。另外,此时利用清洁器8对转印了绿色图案后的原版1进行清洁处理。
接着,在红色的显影中重复上述动作,在玻璃板5的表面上排列转印三色图案,从而在玻璃板5的表面上形成三色的图案图像。通过像这样将玻璃板5保持在固定位置上固定,使原版1相对于玻璃板5移动,就不需要使玻璃板5往复移动,不用确保大的移动空间,并可防止装置大型化。
图9表示了用于使上述原版1沿着玻璃板5滚动的滚动机构的主要部分的构造。在将原版1卷绕于周面上的滚筒毛坯管31的轴向两端安装有称作小齿轮的齿轮71。原版1通过该齿轮71与电动机72的驱动齿轮73啮合而旋转,并通过设置在工作台6两端的直线轨道的齿条74与小齿轮(齿轮71)啮合而朝图中的右方平动。此时,滚动机构各部分的构造被设计成使被保持在工作台6上的玻璃板5的表面与原版1的周面之间不会产生相对的错位。将像这样一边旋转一边沿着玻璃板5平行移动的动作称作滚动。
若采用这种齿条—小齿轮机构,则不存在传递驱动用的惰轮,因此,可实效没有背隙的高精度的旋转及平动机构,可在玻璃板5上转印例如±5μm这样的位置精度高的高精细图案。
另一方面,如图8所示,玻璃板5(图9中未图示)以其反面5b(从原版1离开的一侧的面)的大致整个面与工作台6的平坦的接触面6a面接触的形态配置在工作台6上。此外,贯穿工作台6而延伸至接触面6a的吸气口76从连接管75经由主管77与未图示的真空泵连接,因此,通过吸气口76的在接触面6a上开口的未图示的吸附孔对玻璃板5施加负压,可将玻璃板5吸附在工作台6的接触面6a上。利用该吸附机构,可使玻璃板5以其反面5b的大致整个面被按压在保持着较高的平面度的接触面6a上的形态紧贴,将其以平面性高的状态保持在工作台6上。通过像这样将玻璃板5压紧在平坦的接触面6a上,还可矫正玻璃板5的应变等,可高精度地维持玻璃板5与原版1之间的相对位置。
图10是说明将调色剂粒子55从原版1转印到玻璃板5时的状态的主要部分剖视图。在玻璃板5的表面5a上涂布有例如由导电高分子等构成的导电层81,该导电层81的表面81a和原版1的大电阻层13的表面13a空开间隙d2设置成不接触的状态。d2被设定成例如10μm至40μm的范围内的值。在大电阻层13的厚度例如为20μm时,金属膜12与导电层81的表面81a之间的距离为30μm至60μm。或者,也可使涂布于玻璃板表面5a的导电层81与原版1的大电阻层的表面13a接触。
若在此状态下通过电源装置82(转印装置)对导电层81施加例如-500V的电压,则可在其与接地电位的金属膜12之间形成500V的电位差,通过该电场的作用,调色剂粒子55在溶剂54中电泳,从而转印到导电层81的表面81a上。像这样,调色剂粒子55在不接触的状态下也可进行转印,因此,无需像胶版印刷、苯胺印刷时那样夹着毛毡(blanket)和苯胺版之类的弹性体,可始终实现位置精度高的转印。导电层81通过在调色剂粒子55的转印后将玻璃板5投入未图示的焙烤炉中烧固而消失。
另外,如上所述,在使用电场将调色剂粒子转印到玻璃板5上时,在转印间隙内存在溶剂、使玻璃板5侧的导电层81与原版1之间湿润是必要的,因此,在转印之前用溶剂来预先湿润玻璃板5的表面5a是很有效的。作为预湿溶剂,只要是绝缘或是大电阻的溶剂即可,但更理想的是与液体显影剂所使用的溶剂相同的溶剂、或在其中添加了带电控制剂等的溶剂。如参照图8说明的那样,预湿溶剂被通过涂布装置7在适当时间以适当的涂布量涂布到玻璃板5的表面5a上。
然而,为了利用上述图案形成装置10在玻璃板5上形成析像度高的高精细图案图像,除了在大电阻层13上高精细地形成凹部14a的图案并使用电场将凹部14a内的调色剂图像转印到玻璃板5上之外,可靠地对转印了图案图像后的原版1进行清洁处理也是很重要的。尤其是在像本实施形态那样反复使用原版1的相同凹部14a来进行三色图案图像的显影和转印时,若在凹部14内残留有前面的颜色的调色剂粒子55,则在形成下一颜色的图案图像时会产生混色问题。另外,在对本实施形态所采用的原版1进行清洁处理时,显影剂的微粒容易残留在凹部14a底部的角部附近,若只是像以往那样使挤压辊滑动接触,则不能充分地将调色剂粒子55从极细微的图案状凹部14a中除去。
因此,在本实施形态中,当对原版1进行清洁处理时,首先向凹部14a供给清洁液,使残留在凹部14a的尤其是角部的调色剂粒子55在清洁液中游离,之后,将游离的调色剂粒子55与清洁液一起除去。下面举几个例子来说明原版1的清洁处理方法。另外,在后面的说明中使用的附图全部都是示意图,它们并不表示装置的实际构造,而是用于说明装置的功能。
图11示意地表示了本发明第1实施形态的清洁器8的主要部分的构造。
该清洁器8具有朝原版1的表面开口的外壳101。该外壳101作为对含有从原版1除去的调色剂粒子55的清洁液进行回收的容器发挥作用。在外壳101内设置有作为本发明的供给装置发挥作用的两个***的喷嘴102、103以及作为本发明的除去装置发挥作用的两个除去辊104、105。
配置在图中上方的一个***的喷嘴102朝着原版1的旋转方向(图中箭头R的方向)向图中上方倾斜地配置,被定位成使其前端通过外壳101的开口与原版1的表面相对。另一个***的喷嘴103相对于原版1的旋转方向R向图中下方倾斜地配置,被定位成使其前端通过外壳101的开口与原版1的表面相对。在原版1的表面上设置有在此未图示的多个凹部14a。另外,各***的喷嘴102、103沿着将原版1的旋转方向R横切的原版1的轴向分别包括在此未图示的多个喷嘴。
一方的除去辊104配置在一方的喷嘴102的图中上方,即沿着原版1的旋转方向R与喷嘴102的下游侧靠近配置,被定位成通过外壳101的开口与原版1的表面接触。另一方的除去辊105配置在另一方的喷嘴103的图中下方,即配置于在自身与一方的除去辊104之间夹持两个***的喷嘴102、103的位置上,被定位成通过外壳101的开口与原版1的表面接触。另外,图中上方的除去辊104朝与原版1的旋转方向R相反的方向(图中箭头r1的方向)旋转,图中下方的除去辊105朝与原版1的旋转方向R相同的方向(图中箭头r2的方向)旋转。
具体而言,各***的喷嘴102、103通过将同时喷射液体和气体的多个双流体喷嘴分别排列设置在原版1的轴向上而构成,各喷嘴以一定的压力将清洁液朝原版1的表面喷射。在本实施形态中,作为清洁液,使用的是构成液体显影剂的绝缘液体。通过像这样将构成液体显影剂的溶剂作为清洁液使用,在原版1的凹部14a内残留有清洁液时不会妨碍处理(process)。换言之,作为清洁液,需要选择在残留于原版1时不会影响处理的液体。
从各喷嘴喷射出的清洁液扩散,从相对于原版1的旋转方向和轴向倾斜的方向喷出。在本实施形态中,可利用未图示的调节机构对各喷嘴102、103相对于原版1的倾斜角度、即清洁液的喷出角度进行调整,相对于原版1的旋转方向和轴向可从所有角度喷出清洁液。由此,可从所有角度朝矩形形状的凹部14a喷出清洁液,尤其能使附着于凹部14a角部的调色剂粒子55可靠地剥落。
另外,上述两个除去辊104、105具有相同的构造,分别通过在中空的轴104a、105a(转轴)周围设置海绵层104b、105b(多孔部件)而构成。以一方的除去辊104为代表进行说明,在轴104a的与海绵层104b相对的部位上设置有未图示的许多吸气孔。海绵层104b由具有平均气泡直径为70μm的连续气泡(日文:連泡)且厚度为7mm的尿烷类材料构成,设置成覆盖轴104a的所有吸气孔。在此所说的“连续气泡”是指许多气泡呈三维网眼状连续的构造。
在利用与轴104a连接的未图示的吸引泵(负压装置)从轴104a的许多吸气孔吸引空气时,在海绵层104b的表面产生负压,含有调色剂粒子55的清洁液被吸引到海绵层104b中。在此,图11中因除去辊104朝与原版1相反的方向旋转而具有将残留在原版1上的调色剂粒子55擦去的效果,但在附着于清洁处理前的原版1上的调色剂粒子55的量少、在来自喷嘴的喷射液的作用下调色剂粒子55的大部分都与废液一起排出时,即使除去辊104与原版1同向地牵连旋转,也能充分发挥液体和调色剂粒子55的除去能力。
下面参照图11以及图12至图16对利用上述构造的清洁器8来清洁处理原版1的动作进行说明。
首先,通过喷嘴102、103朝旋转的原版1的表面喷出清洁液。如图12所示,清洁液的喷出角度可从与原版1的表面正交的角度(将该角度作为0度的基准线)沿原版1的旋转方向R调节至±70度的角度。在本实施形态中,将旋转方向R下游侧的喷嘴102的角度朝着旋转方向调节成45度,将旋转方向R上游侧的喷嘴103的角度朝着与旋转方向相反的方向调节成45度。
喷嘴102、103是双流体喷嘴,通过范围为0.1MPa~1.0MPa的供液泵(未图示)与清洁液箱(未图示)连接,同时还与范围为0.1MPa~1.0MPa的气泵(未图示)连接,能以范围为0.1MPa~1.0MPa的液压和范围为0.1MPa~1.0MPa的气压朝凹版表面供给清洁液。在双流体喷嘴时,最好将从各喷嘴102、103喷出的清洁液的液压设定成0.1MPa~1.0MPa的左右,并将清洁液的气压也设定成0.1MPa~1.0MPa左右。在本实施形态中,将清洁液的液压设定成0.5MPa,并将气压也设定成0.5MPa。
若清洁液相对于原版1的喷出角度超过70度,则相对于微细形状的凹部图案的入射角变小,尤其是在角部,将无法以适度的液压使残留的微粒游离,而且,液体也容易流出至与清洁处理单元抵接的部分以外的区域,因此,会出现凹版滚筒表面容易弄脏的不良情况。若清洁液的液压小于0.1MPa,则无法以足够的液压朝凹部喷射液体,从而无法使残留的微粒游离,若清洁液的液压超过1.0MPa,则与气压相比液压变得过大,从而会出现无法被充分控制而成为扩散状态的液流被朝凹版表面喷射的情况,导致液体向周围飞散,弄脏其它单元。另外,若清洁液的气压小于0.1MPa,则会在液流的宽度和扩散范围未被充分控制的状态下朝凹版表面喷射,从而无法以足够的压力使残留在凹部图案内部的微粒从角部游离出来,若气压超过1MPa,则喷出的液体会成为雾状,从而还是无法以足够的压力使微粒从角部游离出来。
另外,在本实施例中,作为气体使用的是空气,但为了进一步提高防爆效果,也可使用惰性的氮气。
另外,除了如上所述的利用气体压力来提高液压的双流体喷嘴外,还可直接使用通过高压泵以较高的液压喷射液体的单流体喷嘴。在采用双流体喷嘴时,最好将清洁液的液压设定在0.4MPa~2.5MPa的范围内。在本实施形态中,将清洁液的液压设定成1.2MPa。在采用单流体喷嘴时,出于与采用双流体喷嘴时相同的原因,喷嘴角度最好是沿着原版1的旋转方向R的±70度的范围内的角度。若清洁液的液压小于0.4MPa,则无法以足够的液压朝凹部喷射液体,从而无法使残留的微粒充分游离,若清洁液的液压超过2.5MPa,则液压变得过大,从而会导致液体向周围飞散,弄脏其它单元。
如图13示意表示的那样,从配置在原版1的旋转方向R下游侧的一方的喷嘴102喷出的清洁液106主要朝原版1的各凹部14a的旋转方向R下游侧的角部喷出,如图14示意表示的那样使附着于该角部的调色剂粒子55在清洁液中游离。另一方面,从配置在旋转方向R上游侧的另一方的喷嘴103喷出的清洁液107主要朝原版1的各凹部14a的旋转方向R上游侧的角部喷出,使附着于该角部的调色剂粒子55在清洁液中游离。
之后,如图15所示,通过原版1和清洁器8的相对移动,配置在原版1的旋转方向R下游侧的一方的除去辊104一边朝与原版1相反的方向旋转一边与原版1接触,使海绵层104b与原版1的表面滑动接触。此时,另一方的除去辊105主要起到对从另一方的喷嘴13喷出的清洁液进行回收的作用。
在除去辊104的海绵层104b与原版1的凹部14a的开口接触时,如图16示意表示的那样,通过海绵层104b的连续气泡108和中空轴104a对海绵层104b的表面施加负压,残留于凹部14a的调色剂粒子55和清洁液一起被吸引。此时,附着于凹部14a角部的调色剂粒子55通过清洁液的喷出而在清洁液中成为游离状态,可在吸引除去清洁液的同时容易地从凹部14a除去。
在本实施形态中,将除去辊104(105)的海绵层104b的连续气泡108的平均气泡直径设定成吸引效率最好的70μm,但可将连续气泡108的平均气泡直径设定成20μm~400μm左右。若连续气泡108的平均气泡直径小于20μm,则微粒容易堵塞在气泡内,除去辊的寿命下降,会产生部件的更换频度上升的不良情况,若平均气泡直径大于400μm,则被捕捉到气泡内而除去的微粒数减少,无法获得好的除去性能。
如上所述,采用第1实施形态的清洁器8,通过将清洁液带角度地朝原版1喷出,能可靠地使附着于凹部14a角部的残留的调色剂粒子55在清洁液中游离,可利用在海绵层104b的表面产生负压的除去辊104将游离的调色剂粒子55与清洁液一起可靠且容易地除去。因此,可防止前面的颜色的调色剂粒子55残留在执行下一颜色的显影处理前的原版1上,可防止混色的问题。具体而言,在使用本实施形态的清洁器8时,残留在已将调色剂粒子55转印到玻璃板5上的原版1上的调色剂粒子的比例成为0.1%以下。由此,可提供能以高析像度转印高精细的微细图案的原版1。
图17是本发明第2实施形态的清洁器110的示意图。该清洁器110除了两个除去辊104’、105’的轴111是实心的、并在各辊的海绵层104a、105a的周面上抵接配置有金属制的刮板112之外,具有与上述第1实施形态的清洁器8相同的结构。因此,在此对与上述清洁器8起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。
即,在使该清洁器110动作时,从喷嘴102、103喷出的清洁液使残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55游离,可将该游离的调色剂粒子55与清洁液一起用除去辊104’、105’除去。此时,附着在各除去辊104’、105’的海绵层104a、105a的周面上的调色剂粒子55通过除去辊的旋转而被刮板112刮落。
因此,本实施形态的清洁器110也可起到与上述第1实施形态的清洁器8相同的效果,此外,可简化装置结构,降低装置的制造成本。
图18是本发明第3实施形态的清洁器120的示意图。该清洁器120除了两个除去辊104”、105”的海绵层121具有导电性并在该海绵层121上连接有用于在其与原版1的金属膜12(在此未图示)之间形成电场的电源装置122之外,具有与上述第1实施形态的清洁器8相同的结构。因此,在此也对与上述清洁器8起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。
海绵层121由体积电阻率为103Ω·cm~1012Ω·cm、最好是108Ω·cm~1011Ω·cm左右且JIS-C硬度为50左右的导电性材料形成,并被设计成与原版1接触时不会与在凹部14a的底部露出的金属膜12接触的硬度。若体积电阻率小于103Ω·cm,则海绵层表面变得容易导通,从而无法在海绵层表面与凹版表面之间形成足够的电场,无法获得将带电的微粒以电气方式引到海绵侧的除去效果。若体积电阻率大于1012Ω·cm,则很难以适度的施加电压在海绵层表面与凹版表面之间形成有效的电场,还是无法获得将带电微粒以电气方式除去的效果。
因此,在使清洁器120动作时,从喷嘴102、103喷出的清洁液使残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55游离,可将该游离的调色剂粒子55与清洁液一起用除去辊104”、105”除去。此时,使未图示的负压装置动作,对海绵层121的表面施加负压,并通过电源装置122对各除去辊104”、105”施加例如-300V的电压,在接地电位的原版1的金属膜12与海绵层121之间形成电场。接着,通过负压的作用将调色剂粒子55与清洁液一起吸引,并通过电场的作用将带电的调色剂粒子55吸附于海绵层121。
即,本实施形态的清洁器120也可起到与上述第1实施形态的清洁器8相同的效果,此外,可提高除去辊104”、105”对调色剂粒子55的吸附作用,可进一步提高调色剂粒子55的除去效率。
图19是本发明第4实施形态的清洁器130的示意图。该清洁器130除了使清洁辊131与各除去辊104”、105”的周面滚动接触并在各清洁辊131的周面上抵接配置有叶片132之外,具有与上述第3实施形态的清洁器120相同的结构。因此,在此对与上述清洁器120起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。
清洁辊131例如在铝制的中空管的周面上通过阳极氧化处理形成了厚度为6μm左右的耐酸铝层,并朝与对应的除去辊104”、105”相同的方向旋转。另外,叶片132由JIS-A硬度为80、300%模量(modulus)为300kgf/cm2、厚度为1mm的尿烷类橡胶形成。
因此,在使该清洁器130动作时,从喷嘴102、103喷出的清洁液使残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55游离,可将该游离的调色剂粒子55与清洁液一起用除去辊104”、105”除去。此时,使未图示的负压装置动作,对海绵层121的表面施加负压,并对各除去辊104”、105”的海绵层121施加例如-300V的电压,在接地电位的原版1的金属膜12与海绵层121之间形成电场。接着,通过负压的作用将调色剂粒子55与清洁液一起吸引,并通过电场的作用将带电的调色剂粒子55吸附于海绵层121。
接着,被除去辊104”、105”吸引的调色剂粒子55中未与清洁液一起通过轴104a、105a回收而残留在除去辊104”、105”的周面上的调色剂粒子55在转移到清洁辊131上后被叶片132刮落。此时,与如上所述地赋予除去辊104”、105”的电压(—300V)相对,对清洁辊131施加例如—500V的电压,从而在两者之间形成电场,将残留在除去辊104”、105”的周面上的调色剂粒子55引到清洁辊131侧。
即,本实施形态的清洁器130也可起到与上述第3实施形态的清洁器120相同的效果,此外,可使除去辊104”、105”的周面始终保持清洁状态,且清洁辊131的周面也可始终保持清洁状态,可提高除去辊104”、105”对调色剂粒子55的吸附作用,可进一步提高调色剂粒子55的除去效率。
图20是本发明第5实施形态的清洁器140的示意图。该清洁器140除了用两个树脂制的叶片141、142来代替两个除去辊104、105之外,具有与上述第1实施形态的清洁器8相同的结构。因此,在此对与上述清洁器8起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。
叶片141、142由JIS-A硬度为75、300%模量为250kgf/cm2、厚度为1mm的尿烷类橡胶形成。在本实施形态中,将通过各双流体喷嘴102、103喷出的清洁液的液压设定成1.0MPa,将气压也设定成1.0MPa。即,与上述第1实施形态的清洁器8相比,将清洁液的的喷出压力设定得较大。另外,将清洁液的喷出角度设定成相对于与原版1正交的方向成±70度的角度。
因此,在使该清洁器140动作时,首先,从喷嘴102、103喷出的清洁液使残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55游离。接着,将该游离的调色剂粒子55与清洁液一起用叶片141、142刮落。在本实施形态中,由于将清洁液的压力设定得稍高,并将清洁液的喷出角度调节成适当角度,因此能使附着于凹部14a的调色剂粒子55可靠地游离,只需利用叶片141、142刮落就可将调色剂粒子55充分除去。
即,本实施形态的清洁器140也可起到与上述第1实施形态的清洁器8相同的效果,此外,通过将除去辊104、105替换成叶片141、142,还可省去负压装置等昂贵的结构,可更廉价地制造装置结构。
图21是本发明第6实施形态的清洁器150的示意图。该清洁器150除了用由具有导电性的材料形成的导电叶片151、152来代替树脂制的叶片141、142并在这些导电叶片151、152上连接了用于在它们与原版1的金属膜12(在此未图示)之间形成电场的电源装置153之外,具有与上述第5实施形态的清洁器140相同的结构。因此,在此对与上述清洁器140起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。
在使该清洁器150动作时,首先,从喷嘴102、103喷出的清洁液使残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55游离。接着,将该游离的调色剂粒子55与清洁液一起用叶片151、152刮落。此时,通过电源装置153对各导电叶片151、152施加例如—300V的电压,在它们与接地电位的原版1的金属膜12(在此未图示)之间形成电场。由此,可将从原版1游离出来的调色剂粒子55用导电叶片151、152刮落,并可将残留在凹部14a内的调色剂粒子55吸附于导电叶片151、152。
由此,在使用本实施形态的清洁器150时,可起到与上述第5实施形态的清洁器140相同的效果,并可进一步提高导电叶片151、152对调色剂粒子55的吸附效果,可进一步提高调色剂粒子55的除去效率。
图22是本发明第7实施形态的清洁器160的主要部分的结构的示意图。在此进一步简化地表示装置,未图示原版1的旋转方向R下游侧的结构。该清洁器160与上述第3实施形态的清洁器120的不同之处在于具有叶片161,该叶片161由具有导电性的树脂材料形成。因此,在此对与上述清洁器120起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。
在使该清洁器160动作时,首先,从喷嘴103(102)喷出的清洁液使残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55游离。接着,该游离的调色剂粒子55与清洁液一起被叶片161刮落并用除去辊105”(104”)除去。与上述第6实施形态的清洁器150一样,对叶片161施加例如—300V左右的电压。另外,对除去辊105”(104”)也施加了相同的电压。
因此,在原版1与除去辊105”(104”)之间形成电场,并在原版1与叶片161之间形成电场,可通过电场的作用将通过喷射清洁液而从原版1游离出来的调色剂粒子55引到除去辊和叶片上。由此,在本实施形态中也可起到与上述各实施形态的装置相同的效果,可提高调色剂粒子55的除去效率。
图23是本发明第8实施形态的清洁器170的主要部分的结构的示意图。在此进一步简化地表示装置,未图示原版1的旋转方向R下游侧的结构。该清洁器170与上述第3实施形态的清洁器120的不同之处在于在各除去辊105”(104”)的周面上抵接配置有导电刮板171。因此,在此对与上述清洁器120起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。
导电刮板171例如通过在厚度为1mm左右的铝板的表面上涂覆厚度为2μm左右的氟树脂而构成。在本实施形态中,将原版1的未图示的金属膜设定成接地电位,对除去辊105”(104”)施加了例如—300V的电压,并对导电刮板171施加了例如—500V的电压。
在使该清洁器170动作时,首先,从喷嘴103(102)喷出的清洁液使残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55游离。接着,该游离的调色剂粒子55与清洁液一起被除去辊105”(104”)除去。此时,因原版1与除去辊105”(104”)之间的电位差而从原版1游离出来的调色剂粒子55以电气方式被引到除去辊105”(104”)上。
接着,转移到除去辊105”(104”)上未被吸引而残留在周面上的调色剂粒子55被导电刮板171刮落。此时,由于在除去辊105”(104”)与导电刮板171之间形成的电场,除去辊105”(104”)周面上的调色剂粒子55被朝导电刮板171吸引。
如上所述,采用本实施形态,在上述第3实施形态的清洁器120的结构的基础上,使导电刮板171与除去辊105”(104”)的周面抵接配置,因此,可通过电场的作用使除去辊105”(104”)的周面始终维持清洁状态,可提高调色剂粒子55的除去效率。
图24是本发明第9实施形态的清洁器180的主要部分的结构的示意图。该清洁器180与上述第8实施形态的清洁器170的不同之处在于:设置与上述第4实施形态的装置130所使用的清洁辊相同的清洁辊181来代替导电刮板171,并在该清洁辊181的周面上抵接配置刮板182。
在本实施形态中,也使原版1接地,对除去辊105”(104”)施加了例如—300V的电压,并对清洁辊181施加了例如—500V的电压。因此,被除去辊105”(104”)从原版1上除去的调色剂粒子55以电气方式被引到清洁辊181上,并被刮板182刮落。当然,本实施形态的清洁器180也可起到与上述各实施形态的清洁器相同的效果。
另外,参照图19对本发明第9实施形态的清洁器130进行说明。第9实施形态的清洁器130的结构与上述第4实施形态的清洁器130的结构大致相同,但第4实施例中使用的是清洁液和气体的双流体喷嘴,而第9实施例中使用的则是仅有清洁液的单流体喷嘴。喷嘴102、103与范围为0.4MPa~2.5MPa的高压泵连接(未图示),可从清洁液箱以范围为0.4MPa~2.5MPa的液压将清洁液朝凹版表面供给。在本实施形态中,将清洁液的液压设定成1.2MPa,并排列多个单流体喷嘴,以能分别以+80度和—80度的喷嘴角度喷出液体。被喷出的清洁液使残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55游离,该游离的调色剂粒子55与清洁液一起被除去辊104”、105”除去。此时,使未图示的负压装置动作,对海绵层121的表面施加负压,并对各除去辊104”、105”的海绵层121施加例如—300V的电压,在接地电位的原版1的金属膜12与海绵层121之间形成电场。接着,通过负压的作用将调色剂粒子55与清洁液一起吸引,并通过电场的作用将带电的调色剂粒子55吸附于海绵层121。
接着,被除去辊104”、105”吸引的调色剂粒子55中未与清洁液一起通过轴104a、105a回收而残留在除去辊104”、105”的周面上的调色剂粒子55在转移到清洁辊131上后被叶片132刮落。此时,与如上所述地赋予除去辊104”、105”的电压(—300V)相对,对清洁辊131施加例如—500V的电压,从而在两者之间形成电场,将残留在除去辊104”、105”的周面上的调色剂粒子55引到清洁辊131侧。
另外,在上述第1实施形态至第9实施形态中,说明的是用形成有一种颜色的图案的凹部14a来显影、转印所有颜色的调色剂图像的情况,但并不局限于此,也可预先在原版1上形成三种颜色的凹部14a,在原版1上对三色调色剂图像进行了显影后,再统一转印到玻璃板5上。这种情况下,由于同一凹部14a内不会显影不同颜色的调色剂,因此不用担心混色,也无需按每种颜色实施清洁处理,也无需在每个转印处理中每次都实施清洁处理动作。
另外,在上述实施形态中,说明的是具有可对朝原版1喷出清洁液的双流体喷嘴的角度进行调节的调节机构的装置,但也可采用电气方式来控制双流体喷嘴摆动,使喷嘴具有摇头功能。
图25是本发明第10实施形态的清洁器190的主要部分的结构的示意图。
清洁器190具有朝原版1的表面开口的外壳191。该外壳191还作为对含有从原版1除去的显影剂粒子的清洁液进行回收的容器发挥作用。在外壳191内设置有两个***的喷嘴192、193以及两个除去辊194、195。
配置在图中上方的一个***的喷嘴192朝着原版1的旋转方向(图中箭头R的方向)向图中上方倾斜地配置,被定位成使其前端通过外壳191的开口与原版1的表面相对。另一个***的喷嘴193相对于原版1的旋转方向R向图中下方倾斜地配置,被定位成使其前端通过外壳191的开口与原版1的表面相对。另外,各***的喷嘴192、193沿着将原版1的旋转方向R横切的原版1的轴向分别包括在此未图示的多个喷嘴。
一方的除去辊194配置在一方的喷嘴192的图中上方,即沿着原版1的旋转方向R与喷嘴192的下游侧靠近配置,被定位成通过外壳191的开口与原版1的表面接触。另一方的除去辊195配置在另一方的喷嘴193的图中下方,即配置于在自身与一方的除去辊194之间夹持两个***的喷嘴192、193的位置上,被定位成通过外壳191的开口与原版1的表面接触。另外,图中上方的除去辊194朝与原版1的旋转方向R相反的方向(图中箭头r1的方向)旋转,图中下方的除去辊195朝与原版1的旋转方向R相同的方向(图中箭头r2的方向)旋转。
具体而言,各***的喷嘴192、193通过将同时喷射液体和气体的多个双流体喷嘴分别排列设置在原版1的轴向上而构成,各喷嘴以一定的压力将清洁液朝原版1的表面喷射。在本实施形态中,作为清洁液,使用的是构成液体显影剂的绝缘液体。通过像这样将构成液体显影剂的溶剂作为清洁液使用,在原版1的凹部14a内残留有清洁液时不会妨碍处理。换言之,作为清洁液,需要选择在残留于原版1时不会影响处理的液体。
从各喷嘴喷射出的清洁液扩散,从相对于原版1的旋转方向和轴向倾斜的方向喷出。由此,可从相对于矩形形状的凹部14a倾斜的方向喷出清洁液,尤其能使附着于凹部14a角部的调色剂粒子55可靠地剥落。
上述两个除去辊194、195具有相同的构造,分别通过在中空的轴196的周围设置海绵层197而构成。以一方的除去辊194为代表进行说明,在轴196的与海绵层197相对的部位上设置有未图示的许多吸气孔。因此,在利用与轴196连接的未图示的吸引泵从轴196的许多吸气孔吸引空气时,在海绵层197的表面产生负压,含有调色剂粒子55的清洁液被吸引到海绵层197中。
附着在海绵层197的表面上的调色剂粒子55被朝图中的箭头方向旋转的清洁辊198除去。接着,附着于清洁辊198表面的调色剂粒子55被叶片199刮落。即,上述两个除去辊194、195通过清洁辊198和叶片199的作用而始终维持干净状态,可提高原版1的清洁处理性能。
下面对本发明第1实施形态的清洁处理装置100进行详细说明。
清洁处理装置100例如在各色图案图像的显影失败而在原版1的凹部14a内附着有较大量的显影剂粒子时或者在各色图案图像的转印失败而在原版1的凹部14a内附着有较大量的显影剂粒子时等需要将比通常的量大的显影剂粒子从原版1除去的情况下使用。换言之,清洁处理装置100在上述清洁器8、110、120、130、140、150、160、170、180、190可能无法充分除去附着在原版1上的显影剂粒子时使用。例如当显影处理失败了时,在附着在原版1上的显影剂粒子的量超过了基准值的条件下,在过渡到转印处理之前使清洁处理装置100动作,对原版1进行清洁处理。即,与清洁器8(下面以其为代表进行说明)进行的通常的清洁处理动作分开,清洁处理装置100在通过别的处理对原版1进行清洁处理时使用。
判断是否利用清洁处理装置100执行原版1的清洁处理例如通过下面进行说明的两种方法来实现。即,在不希望附着于原版1的显影剂粒子的量超过了一定基准时,选择使用清洁处理装置100对原版1进行清洁处理的模式,而在显影剂粒子的量小于一定基准时,则选择像通常那样使用清洁器8对原版1进行清洁处理的模式。
例如,在对原版1的图案状的凹部14a进行显影的显影剂粒子为荧光体粒子的情况下,当选择清洁处理模式时,可通过对附着在作为某种特定样本的凹部14a内的荧光体粒子照射紫外线并对其激发出的光进行检测,与预先检测出的正常时的基准光量进行比较,来判断荧光体粒子的量是否超过了基准值。
或者,可通过对作为样本的凹部14a的图像进行检测并与预先检测出的基准图像进行比较,来判断附着在凹部14a内的显影剂粒子的量是否超过了基准值。这种情况下,例如如图26所示,可根据没有附着显影剂粒子的凹部14a的图像预先计算出其开口面积并作为基准值S1,当对模式进行选择时,根据检测出的图像来运算附着在该凹部14a内的显影剂粒子的占有面积S2并与基准值S1进行比较,从而判断显影剂粒子的附着状况。具体而言,在上述S1、S2满足下式时,不使用清洁处理装置100而选择基于清洁器8的清洁处理模式,在不满足下式时,则选择基于清洁处理装置100的清洁处理模式。
0.6<S2/S1<1.4
具体而言,在选择了使清洁处理装置100动作的清洁处理模式时,图案形成装置10的未图示的控制部使未图示的移动机构动作,使原版1朝清洁处理装置100上方的清洁处理位置移动。此时,使妨碍原版1移动的清洁器8、干燥器4、除电器9、带电器2等各处理单元从原版1的移动路径朝未图示的退避位置退避。或者,使这些处理单元与原版1的移动一起一体地移动。另外,在此省略了使原版1朝清洁处理位置移动的移动机构和使各处理单元退避的退避机构的图示及其说明。
如图27所示,清洁处理装置100具有朝配置于图示的清洁处理位置的原版1开口的液槽202。在本实施形态中,由于清洁处理装置100在配置于清洁处理位置的原版1的垂直下方相对,因此液槽202朝垂直上方(朝原版1)开口。另外,液槽202具有至少超过原版1的轴向(图11中与纸面垂直的方向)全长的长度,使开口的边缘根据原版1的曲率进行弯曲。原版1以开口的边缘从位于清洁处理位置的原版1的周面离开一定间隙的位置关系相对配置在清洁处理位置。
在液槽202的底部形成有:用于使后述的清洁液L流入液槽202内的流入口202a、以及用于使清洁液L从液槽202内流出的流出口202b。流入口202a和流出口202b形成为沿原版1的轴向延伸的细长狭缝状,在液槽202内流通的清洁液L沿着原版1的周面朝一定方向(与原版1的旋转方向相反的方向)流动。另外,流入口202a和流出口202b也可采用如下结构:在轴向上将多根直径为5mm~10mm左右的管子或软管以一定间隔排列并连接,使从排列在流入侧的管子组以一定流量供给来的液体从排列在流出侧的管子组依次排出,从而在液槽202内形成一定的液流(未图示)。
即,在流入口202a上通过未图示的配管和阀门连接着收容有清洁液L的箱,通过使未图示的泵动作,能以可控的流量将箱内的清洁液L朝液槽202供给。在流出口202b上通过未图示的配管连接着废液箱,积存从液槽202排出的清洁液L。另外,回收到废液箱内的使用过的清洁液L也可在显影剂粒子被除去后供再次使用。
另外,在液槽202内的周缘部附近配置有多个防漏液辊204。在图27中代表性地图示了两个防漏液辊204,但也可在沿着原版1轴向的两端侧的液槽202内也分别设置同样的防漏液辊。各防漏液辊204被定位配置于与在清洁处理位置上旋转的原版1的周面空开一定的微小间隙相对的位置。在本实施形态中,将各防漏液辊204做成辊径为20mm的金属辊,并以空开50μm±10μm左右的间隙与原版1的周面相对的形态进行定位。
另外,通过使各防漏液辊204朝图示箭头r的方向旋转,使可能会从液槽202的边缘与原版1的周面之间的间隙漏出的清洁液朝液槽202的内侧流动,通过挤压效应来防止液体从液槽202泄漏。换言之,各防漏液辊204的旋转方向r被设定成使位于其与原版1之间的微小间隙内的清洁液朝液槽202的内侧输送的方向。
另外,在液槽202的中央底部固定地安装有电极206,该电极206用于在自身与原版1之间形成电场。该电极206以与原版1的周面大致相同的曲率朝原版1以凹陷形态弯曲,通过间隙调整部件208固定设置在液槽202的底部。在本实施形态中,电极206通过在具有0.5mm的厚度的镍板的表面上镀上厚度为5μm的金镀层而形成,通过对间隙调整部件208的厚度进行调整,将电极206与原版1的周面之间的间隙设定成100μm±20μm左右。另外,如上所述,作为在配置有电极206的液槽202内流通的清洁液L,可使用合成异构烷油(日文:アイソパ—)等。
下面参照图28至图30对上述构造的清洁处理装置100的清洁处理动作进行说明。另外,在此将清洁处理装置100的主要部分的构造局部放大表示,并针对原版1的一个凹部14a对显影剂粒子的清洁处理动作进行说明。
在使原版1朝与清洁处理装置100靠近相对的上述清洁处理位置移动后,使清洁处理装置100的多个防漏液辊204朝上述方向旋转,在此状态下,使未图示的泵动作,通过流入口202a朝液槽202内供给清洁液L。此时,使清洁液L不从液槽202的流出口202b流出,在液槽202内填充清洁液L,使清洁液L充满原版1与电极206之间。图28表示了此时的状态。
接着,在图28所示的状态下,通过未图示的电源装置对配置在液槽202内的电极206施加-500V的电压,在其与配置在凹部14a底部的接地电位的金属膜12(导电部件)之间形成电场。由此,如图28所示,保持在凹部14a内的显影剂粒子(调色剂粒子55)如图29所示地被电极206吸附。此时,显影剂粒子在充满凹部14a与电极206之间的清洁液L内泳动而到达电极206。
之后,如图30所示,在除去对电极206施加的电压而使电场消失的状态下,使位于原版1与电极206之间的清洁液L流通,将被电极206吸附的显影剂粒子冲走。此时,使未图示的泵动作,通过流入口202a使清洁液L以预先确定的流量朝液槽202内供给,使含有从凹部14a除去的显影剂粒子的清洁液L通过流出口202b流出。
如上所述,若使用本实施形态的清洁处理装置100,则即使是在显影处理失败后和转印处理失败后等有较大量的显影剂粒子残留在原版1的图案状的凹部14a内时,也能可靠地将保持在原版1上的显影剂粒子清除,与负责通常的清洁处理动作的清洁器8相比,可良好地清除大量的显影剂粒子。例如,在原版1的图案状的凹部14a内充满了显影剂粒子的状态下使本实施形态的清洁处理装置100动作后,在清洁处理动作结束时残留在凹部14a内的显影剂粒子的量为0.01%以下。
另外,在上述实施形态中,没有对在清洁处理装置100进行清洁处理动作时原版1与清洁处理装置100之间的相对移动进行说明,但在进行清洁处理动作时既可如图27所示地使原版1朝箭头R的方向旋转,也可不使其旋转。在使原版1旋转时,需要在与清洁处理装置100的液槽202相对的原版1周面的整个区域内至少一次地形成上述电场并使其消失。或者,这种情况下也可形成脉冲状的电场来使清洁液L始终流动。
另外,在不使原版1旋转时,在与清洁处理装置100的液槽202相对的原版周面的区域内的清洁处理结束之后,使原版1间歇地旋转,以使液槽202与该区域相邻的区域相对,从而分多次地进行清洁处理动作。这种情况下,最好将原版1的旋转距离设定成使进行清洁处理的相邻的两个区域稍微重叠的距离。
另外,在上述实施形态中,对作为原版1的清洁手段而同时使用了清洁器8和清洁处理装置100的情况进行了说明,但并不局限于此,也可仅使用显影剂粒子的除去能力强的清洁处理装置100。
另外,在上述实施形态中,在利用清洁处理装置100进行清洁处理动作时,使原版1朝清洁处理位置移动而配置在清洁处理装置100的上方,但清洁处理装置100的配置位置并不局限于此,若能可靠地防止液槽202的边缘部与原版周面之间的液体泄漏,则也可将清洁处理装置100配置在被配置于显影位置的原版1的周面上。
图31是进一步提高了防漏液性能的本发明第2实施形态的清洁处理装置210的概略图。该清洁处理装置210不一定要像图示的那样将液槽202以开口朝上的姿态配置,也可相对于原版1以任何姿态相对。
该清洁处理装置210除了用防漏液用的橡胶填料212来代替上述防漏液辊204之外,具有与上述第1实施形态的清洁处理装置100大致相同的构造。因此,对起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。另外,在此省略了用于将电极206与原版周面之间的间隙调整成适当值的间隙调整部件208的图示。
在使用清洁处理装置210时,在使原版1移动至清洁处理位置的图示状态下,可确保橡胶填料212的端部与原版1的周面抵接的位置关系。在清洁处理装置210相对于原版1的配置状态改变了时,也维持该位置关系。
在此状态下,与上述第1实施形态一样,在液槽202内充满清洁液L,并在原版1与电极206之间形成电场,使附着在原版1的凹部14a内的显影剂粒子被电极206吸附。接着,在使电场消失后,使清洁液L在液槽202内流通,使含有从显影剂粒子的清洁液L从清洁处理装置210流出。
如上所述,在本实施形态中也与上述第1实施形态的清洁处理装置100一样,可良好地清洁处理残留于原版1的较大量的显影剂粒子,可形成析像度高的高精细图案。尤其是在使用本实施形态的清洁处理装置210时,由于不用使原版1与清洁处理装置210相对移动,因此在残留于凹部14a的显影剂粒子干燥并固接时可有效地发挥作用。
例如,在原版1与清洁处理装置210的电极206之间形成电场之前,通过使充满两者之间的清洁液L流通,花时间使凹部14a内的显影剂粒子良好地湿润,可容易使显影剂粒子从凹部14a剥落。其结果是,即使是已干燥的显影剂粒子,也可被良好地清除。
图32是本发明第3实施形态的清洁处理装置220的概略图。该清洁处理装置220除了在各防漏液辊204的外侧包括与原版1的周面抵接的叶片222并将液槽202做成双重构造之外,具有与上述第1实施形态的清洁处理装置100大致相同的构造,因此,对起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。另外,叶片222由JISA硬度为30~90左右的树脂形成。
通过流入口202a流入液槽202’内的清洁液L流入由大致框状的隔壁224隔出的内侧区域,通过配置在该内侧区域的更为内侧的多个防漏液辊204的挤压效应而充满原版1的周面与电极206之间。之后,与上述第1实施形态一样,在原版1与电极206之间形成电场后使其消失,被电极206吸附的显影剂粒子通过清洁液L的液流的作用,经由流出口202b而从清洁处理装置220流出。
此时,经由防漏液辊204与原版1的周面之间的间隙充满上述内侧区域的清洁液L可能会泄漏到外侧,但这样泄漏的清洁液L会被叶片222刮下。被叶片222从原版1的周面上刮下的清洁液L被回收到液槽202’的外侧的环状区域内,经由废液管226排出。
如上所述,在本实施形态中也可起到与上述第1实施形态的清洁处理装置100同样的效果,与清洁处理装置100相比,可减小漏液的可能性。
图33是本发明第4实施形态的清洁处理装置230的概略图。在该清洁处理装置230中,沿原版1的旋转方向R在上述清洁处理装置100的上游侧配置有作为预湿装置的喷嘴232,而且,沿旋转方向R在清洁处理装置100的下游侧配置有除去装置234。
喷嘴232对原版1的周面供给清洁液,以预先用清洁液来湿润与清洁处理装置100相对之前的原版1的周面的区域。作为该喷嘴232,也可采用上述清洁器8的双流体喷嘴。通过像这样预先用清洁液来湿润与清洁处理装置100相对之前的区域,可使附着在原版1的凹部14a内的显影剂粒子容易剥落,可良好地进行清洁。
另外,除去装置234起到将流过了清洁处理装置100并残留于原版1周面的清洁液除去的作用。除去装置234使叶片236与原版1的周面抵接来将残留于该外周面的清洁液刮下,并将刮下的清洁液用容器238来回收。另外,叶片236最好由JISA硬度为30~90左右的树脂形成,在本实施形态中,叶片236由JISA硬度为60的树脂形成。
图34是本发明第5实施形态的清洁处理装置240的概略图。该清洁处理装置240与第4实施形态的清洁处理装置230的不同之处在于:沿原版1的旋转方向R在清洁处理装置100的下游侧用除去装置242来代替上述除去装置234。
除去装置242与上述除去装置234一样,起到将流过了清洁处理装置100并残留于原版1周面的清洁液除去的作用。除去装置242具有:与原版1的周面接触、通过朝与原版1的旋转方向R相反的方向旋转对附着在周面上的清洁液进行回收的海绵辊244;将清洁液等污物从海绵辊244的周面上刮下的刮板246;以及对利用刮板246刮下的附着物进行回收的容器248。
海绵辊244具有海绵层,该海绵层具有平均气孔径为20μm~400μm左右的气泡,通过使残留于原版1周面的清洁液附着来回收清洁液。在本实施形态中使用的是平均气孔径为200μm左右的尿烷类海绵辊244。刮板246由金属板形成。
清洁处理装置240也可起到与上述第4实施形态的清洁处理装置230相同的效果,能更可靠地对残留在原版1的凹部14a内的显影剂粒子进行回收。即,海绵辊244可根据原版1的凹部14a的形状进行弹性变形而追随凹部14a的形状,还可利用许多气泡来吸引清洁液。
图35是本发明第6实施形态的清洁处理装置250的概略图。另外,图36是用于说明对该清洁处理装置250的各构成部件施加的电压的图。该清洁处理装置250与上述第4实施形态的清洁处理装置230的不同之处在于:沿原版1的旋转方向R在清洁处理装置100的下游侧用除去装置252来代替上述除去装置234。
如图35所示,除去装置252与上述除去装置234一样,起到将流过了清洁处理装置100并残留于原版1周面的清洁液除去的作用。除去装置252具有海绵辊255,该海绵辊255在中空管253的外侧形成有具有平均气泡直径为70μm的连续气泡且厚度为7mm左右的尿烷类海绵层254。该海绵辊255被定位配置成使海绵层254的周面与原版1的周面接触,并朝与原版1的旋转方向R相反的方向旋转。
海绵层254由JIS-C硬度为30左右、体积电阻率为103Ω·cm~1011Ω·cm(本实施形态中是109Ω·cm)、且平均气泡直径为20μm~200μm(本实施形态中是70μm)的材料形成,通过使与中空管253连接的未图示的吸引泵动作而在其周面上产生负压。即,由海绵辊255从原版1回收来的清洁液基本通过中空管253进行回收。
另外,残留在海绵辊255周面上的极少的清洁液(含有显影剂粒子)可由与海绵辊255滚动接触的清洁辊256除去。清洁辊256通过在铝制的中空管的表面上通过阳极氧化处理形成厚度为6μm左右的耐酸铝层而构成。
另外,附着于清洁辊256周面的附着物被叶片257刮下,用容器258进行回收。叶片257由JIS-A硬度为80左右、300%模量为300kgf/cm2、厚度为1mm的尿烷类橡胶形成。
如图36所示,对上述除去装置252的各构成部件施加适当的电压。即,使原版1的未图示的金属膜接地,通过电源装置262对海绵辊255施加-300V的电压,并通过电源装置264对清洁辊256施加-500V的电压。通过像这样对各构成部件施加电压,使电位沿着显影剂粒子的移动方向逐渐降低,能以电气方式有效地使残留于原版1的显影剂粒子移动,可进一步提高显影剂粒子的除去效率。
图37是本发明第11实施形态的清洁器60的概略图。清洁器60具有朝原版1的表面开口的外壳61。该外壳61还作为对含有从原版1除去的显影剂粒子的清洁液进行回收的容器发挥作用。
在外壳61内设置有:两个***的喷嘴62、63;配置于沿原版1的旋转方向R在图中的上下方向上夹持这些喷嘴的位置上的两个挡液辊64、64;配置在这两个辊的更外侧的两个挡液板65、65;沿着原版1的旋转方向配置在这些构成部件62~65下游侧的吸引海绵辊66、清洁辊67和叶片68。
配置在图中上方的一个***的喷嘴62朝着原版1的旋转方向(图中箭头R的方向)向图中上方倾斜地配置,被定位成使其前端通过外壳61的开口与原版1的表面相对。另一个***的喷嘴63相对于原版1的旋转方向R向图中下方倾斜地配置,被定位成使其前端通过外壳61的开口与原版1的表面相对。
另外,各***的喷嘴62、63沿着将原版1的旋转方向R横切的原版1的轴向分别包括在此未图示的多个喷嘴。这些多个喷嘴在原版1的轴向上也倾斜地配置。在多个喷嘴的基端部连接有供液管,通过该供液管来供给清洁液,将其从各喷嘴的前端朝原版1喷出。
配置在从上下夹持两个***的喷嘴62、63的位置上的两个挡液辊64在轴上卷绕有尿烷类橡胶,分别具有至少超过原版1的轴向长度的长度,并被定位成使其周面通过外壳61的开口与原版1的表面接触。另外,各挡液辊64与原版1的旋转牵连旋转,起到防止从喷嘴62、63喷出的清洁液飞散的作用。
另外,配置在两个挡液辊64的更外侧的两个挡液板65也具有至少超过原版1的轴向长度的长度,起到挡住未被挡液辊64挡住的飞散清洁液的作用。这些挡液板65由丙烯类树脂形成,分别配置在与原版1的表面空开极小的间隙分离的位置上。
通过设置这些挡液辊64和挡液板65,可防止通过喷嘴62、63喷出的清洁液飞散到原版1的其它区域内而弄脏原版1。
吸引海绵辊66具有至少超过原版1的轴向长度的长度,被定位配置成使其外周面通过外壳61的开口与原版1的表面接触。该吸引海绵辊66朝与原版1的旋转方向R相反的方向旋转,其外周面与原版1的表面滑动接触。
清洁辊67的外周面与吸引海绵辊66的外周面滚动接触。另外,在清洁辊67的外周面上抵接配置有叶片68的前端。
具体而言,各***的喷嘴62、63通过将以高压喷射液体的多个单流体喷嘴分别排列设置在原版1的轴向上而构成,各喷嘴以一定的压力将清洁液朝原版1的表面喷射。在本实施形态中,作为清洁液,使用的是构成液体显影剂的绝缘液体。通过像这样将构成液体显影剂的溶剂作为清洁液使用,在原版1的凹部14a内残留有清洁液时不会妨碍处理。换言之,作为清洁液,需要选择在残留于原版1时不会影响处理的液体。
在高压下从各喷嘴喷射出的清洁液扩散,从相对于原版1的旋转方向和轴向倾斜的方向喷出。由此,可从相对于原版1的许多矩形形状的凹部14a倾斜的方向喷出清洁液,尤其能使附着于凹部14a角部的调色剂粒子55可靠地剥落。
吸引海绵辊66通过在中空轴66a的周围设置海绵层66b而构成。在本实施形态中,海绵层66b由JIS-C硬度为50左右、体积电阻率为109Ω·cm、且具有平均气泡直径为50μm的连续气泡的导电尿烷材料形成。
另外,在轴66a的与海绵层66b相对的部位上设置有未图示的许多吸气孔。因此,在利用与轴66a连接的吸引泵69从轴66a的许多吸气孔吸引空气时,在海绵层66b的表面产生负压,含有调色剂粒子55的清洁液被吸引到海绵层66b中。
被吸引泵69吸引的清洁液经由未图示的液体回收管被回收到未图示的废液箱中。回收到废液箱内的使用过的清洁液也可在显影剂粒子被除去后供再次使用。
另外,未被吸引而残留于海绵层66b表面的调色剂粒子55由朝与吸引海绵辊66相反的方向(图中的箭头方向)旋转的清洁辊67除去。在本实施形态中,清洁辊67通过在铝制的中空管的表面上通过阳极氧化处理形成厚度为6
μm左右的耐酸铝层而构成。
另外,附着于清洁辊67表面的调色剂粒子55被叶片68刮落。在本实施形态中,叶片68由JIS-A硬度为75左右、300%模量为300kgf/cm2、厚度为2mm的尿烷类橡胶形成。
即,上述吸引海绵辊66的表面可通过清洁辊67和叶片68的作用始终维持干净状态,可提高原版1的清洁处理性能。
另外,对上述吸引海绵辊66和清洁辊67施加了适当的电压。即,使原版1的金属膜接地,对吸引海绵辊66施加-300V的电压,并对清洁辊67施加-500V的电压。通过像这样对各构成部件施加电压,使电位沿着显影剂粒子的移动方向逐渐降低,能以电气方式有效地使残留于原版1的显影剂粒子移动,可进一步提高显影剂粒子的除去效率。
下面对本发明第7实施形态的清洁处理装置300进行详细说明。另外,图38是对该清洁处理装置300的动作进行控制的控制***的方框图。
清洁处理装置300例如在各色图案图像的显影失败而在原版1的凹部14a内附着有较大量的显影剂粒子时或者在各色图案图像的转印失败而在原版1的凹部14a内附着有较大量的显影剂粒子时等需要将比通常的量大的显影剂粒子从原版1除去的情况下使用。换言之,清洁处理装置300在上述清洁器8(以其为代表进行说明)可能无法充分除去附着在原版1上的显影剂粒子时使用。另外,残留在原版1上的显影剂粒子的量可用图1所示的检测器11进行检测。
例如在显影处理失败了时,图案形成装置10的控制部90(参照图38)通过检测器11对附着在原版1上的显影剂粒子的量进行检测,在判断为该残留的显影剂粒子的量超过了基准值时,在过渡到转印处理之前,对清洁处理装置100的控制器91(控制装置)发送指令,选择对原版1进行清洁处理的模式。即,与清洁器8进行的通常的清洁处理动作分开,清洁处理装置100在通过别的处理对原版1进行清洁处理时使用。检测器11、控制部90及控制器91作为本发明的检测装置发挥作用。
判断是否利用清洁处理装置300执行原版1的清洁处理由控制部90例如通过下面进行说明的两种方法来实现。即,在不希望附着于原版1的显影剂粒子的量超过了一定基准时,选择使用清洁处理装置300对原版1进行清洁处理的模式,而在显影剂粒子的量小于一定基准时,则选择像通常那样使用清洁器8对原版1进行清洁处理的模式。
例如,在对原版1的图案状的凹部14a进行显影的显影剂粒子为荧光体粒子时,控制部90通过检测器11对附着在作为某种特定样本的凹部14a内的荧光体粒子照射紫外线并对其激发出的光进行检测。接着,控制部90对预先通过检测器11检测出的正常时的基准光量和激发出的光的光量进行比较,从而判断残留于原版1的荧光体粒子的量是否超过了基准值。
或者,控制部90通过检测器11的未图示的摄像机等对作为样本的凹部14a的图像进行检测,并与预先检测出的基准图像进行比较,从而判断附着在凹部14a内的显影剂粒子的量是否超过了基准值。这种情况下,例如如图39所示,可根据没有附着显影剂粒子的凹部14a的图像预先计算出其开口面积并作为基准值S1(图39a),当对模式进行选择时,根据检测出的图像来运算附着在该凹部14a内的显影剂粒子的占有面积S2(图39b)并与基准值S1进行比较,从而判断显影剂粒子的附着状况。具体而言,在上述S1、S2满足下式时,不使用清洁处理装置300而选择基于清洁器8的清洁处理模式,在不满足下式时,则选择基于清洁处理装置300的清洁处理模式。
0.6<S2/S1<1.4
即,在由图案形成装置10的控制部90选择了清洁处理模式时,控制部90使未图示的移动机构动作,使原版1朝清洁处理装置300上方的清洁处理位置移动。此时,使妨碍原版1移动的清洁器8、干燥器4、除电器9、带电器2等各处理单元从原版1的移动路径朝未图示的退避位置退避。或者,使这些处理单元与原版1的移动一起一体地移动。另外,在此省略了使原版1朝清洁处理位置移动的移动机构和使各处理单元退避的退避机构的图示及其说明。
另外,在图案形成装置10发生动作故障或紧急停止时,附着的显影剂粒子有时会超过一定基准而长时间滞留在原版1上,这种情况下,由于具有粘性的显影剂的性质,有时无法以通常的清洁处理模式进行清洁处理。为了应对这种情况,还可进行如下设定:控制部90包括对从显影工序后或转印工序后到转移成清洁处理动作为止的时间进行计时的机构(未图示),在超过了一定基准时间时或在从紧急停止状态恢复了时,选择使用清洁处理装置300对原版1进行清洁处理的模式。
在此,对本实施形态的清洁处理装置300的结构进行说明。
如图40所示,清洁处理装置300具有朝配置于图示的清洁处理位置的原版1开口的液槽302。在本实施形态中,由于清洁处理装置300在配置于清洁处理位置的原版1的垂直下方相对,因此液槽302朝垂直上方(朝原版1)开口。另外,液槽302具有至少超过原版1的轴向(图40中与纸面垂直的方向)全长的长度,使开口的边缘根据原版1的曲率进行弯曲。原版1以开口的边缘从位于清洁处理位置的原版1的周面离开一定间隙的位置关系相对配置在清洁处理位置。
液槽302沿着原版1的旋转方向R简单地分成内侧的槽和外侧的两个槽总共三个槽。在液槽302的内槽302a的底部形成有:用于使后述的清洁液L流入液槽302内的流入口303、以及用于使清洁液L从内槽302a内流出的流出口304。流入口303和流出口304形成为沿原版1的轴向延伸的细长狭缝状,在液槽302内流通的清洁液L沿着原版1的周面朝一定方向(与原版1的旋转方向相反的方向)流动。
即,在流入口303上通过未图示的配管和阀门92(参照图38)连接着收容有清洁液L的箱,通过使泵93(图38)动作,能以可控的流量将箱内的清洁液L朝内槽302a供给。在流出口304上通过未图示的配管连接着废液箱,积存从内槽302a排出的清洁液L。另外,回收到废液箱内的使用过的清洁液L也可在显影剂粒子被除去后供再次使用。
另外,在内槽302a的周缘部附近配置有多个防漏液辊305。图40所示的两个防漏液辊305分别被收容配置在两个外槽302b内,与隔出内槽302a和外槽302b的壁部302c大致接触。虽然图40示出了两个防漏液辊305,但还可在沿着原版1轴向的两端侧也分别设置使用了防漏液用的丙烯板等的挡液板。
各防漏液辊305被定位配置于与在清洁处理位置上旋转的原版1的周面空开一定的微小间隙相对的位置。在本实施形态中,将各防漏液辊305做成辊径为20mm的金属辊,并以空开50μm±10μm左右的间隙与原版1的周面相对的形态进行定位。
另外,通过使电动机94(参照图38)旋转而使各防漏液辊305朝图示箭头r的方向旋转,使可能会从内槽302a边缘处的壁部302c与原版1的周面之间的间隙朝外槽302b泄漏的清洁液L朝内槽302a的内侧流动,通过挤压效应来防止液体从内槽302a朝外槽302b泄漏。换言之,各防漏液辊305的旋转方向r被设定成使位于其与原版1之间的微小间隙内的清洁液朝液槽302a的内侧输送的方向。另外,作为如上所述地在清洁处理装置300内流动的清洁液L,可使用合成异构烷油等。上述各构成部件302、303、304、305、92、93、94作为本发明的液流装置发挥作用。
在液槽302外侧的底面的大致中央排列安装有多个压电元件306,这些压电元件306用于产生对保持于原版1的显影剂粒子进行作用的超声波。这些压电元件306分别通过在由直径为45mm、高度为60mm的大致圆柱形的导电材料形成的外壳内收容配置压电体而构成,排列设置成覆盖内槽302a的大致整个面。如图38所示,多个压电元件306与电源装置95连接,通过控制器91的控制,作为产生具有期望的频率和施加电压的超声波的本发明的超声波装置发挥作用。另外,为了防止超声波的衰减,内槽302a的与原版1相对的底部最好由金属板等导电部件构成。
由多个压电元件306产生的超声波形成穿过充满了与原版1的表面之间的微小间隙的清洁液L的超声波摆动场,可有效地使清洁液L在短时间内渗透到被填充在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55之间。由此,即使是在较大量的调色剂粒子55残留在凹部14a内并因经过了较长时间而固接了时,也可使清洁液L迅速且充分地渗透到凹部14a的角部,可使调色剂粒子55迅速成为泡涨状态,通过使清洁液L流动,能使调色剂粒子55容易且可靠地从凹部14a剥落。
下面参照图41所示的流程图以及图42至图44所示的动作说明图,对上述构造的清洁处理装置300的清洁处理动作进行说明。另外,在此将清洁处理装置300的主要部分的构造局部放大表示,并针对原版1的一个凹部14a对显影剂粒子的清洁处理动作进行说明。
在通过图案形成装置10的控制部90选择基于清洁处理装置300的清洁处理模式时(步骤1:是),原版1朝与清洁处理装置300靠近地相对的上述清洁处理位置移动(步骤2)。此时,控制部90通过检测器11对残留于原版1的调色剂粒子55的量进行检测并与预先设定的临界值比较,选择动作模式。
之后,清洁处理装置300的控制器91使多个防漏液辊304朝上述方向旋转(步骤3),打开阀门92并使泵93动作,经由流入口303朝液槽302内供给清洁液L。此时,使清洁液L不从液槽302的流出口304流出,在液槽302内填充清洁液L,使清洁液L充满液槽302(步骤4)。图42表示了此时的状态。
接着,在步骤4中用清洁液L充满了原版1的表面的状态下,控制器91对电源装置95进行控制,对多个压电元件306提供1KW左右的功率,在清洁液L中产生45KHz左右的超声波摆动场(步骤5)。此时,所产生的超声波的频率、施加电压和施加时间可通过控制器91对电源装置95进行控制而任意改变,并可根据由检测器11检测出的残留调色剂粒子的量和经过时间等设定成期望的值。
在步骤5中产生超声波时,如图43所示,清洁液L可良好地渗透到原版1的凹部14a内,使调色剂粒子55从凹部14a剥落。即,由于超声波的影响,清洁液L有效地在短时间内渗透到固接在凹部14a内的调色剂粒子55之间,并在液体中使调色剂粒子55强制振动,从而如图43所示,使调色剂粒子55在清洁液L中成为浮游状态。
在此状态下,控制器91使泵93动作,以预先确定的流量使清洁液L在液槽302内流通,使从凹部14a剥落而在清洁液L中浮游的调色剂粒子55与液槽302内的清洁液L一起经由流出口304流出(步骤6)。图44表示了此时的状态。通过上面的动作,可将保持在原版1上的调色剂粒子55清除。
另外,在步骤6中使清洁液L流动时,也可使由压电元件306产生的超声波摆动场消失,但为了更有效地将调色剂粒子55从凹部14a除去,最好在保持形成有超声波摆动场的状态下使清洁液L流动。
如上所述,若使用本实施形态的清洁处理装置300,则即使是在显影处理失败后和转印处理失败后等有较大量的显影剂粒子残留在原版1的图案状的凹部14a内并固接时,也能可靠且迅速地将保持在原版1上的显影剂粒子清除。因此,通过将本实施形态的清洁处理装置300装入图案形成装置10,可稳定地形成析像度高的高精细图案。
另外,若使用本实施形态的清洁处理装置300,则与负责通常的清洁处理动作的清洁器8相比,可良好地清除大量的显影剂粒子。例如,在原版1的图案状的凹部14a内充满了显影剂粒子的状态下使本实施形态的清洁处理装置300动作后,在清洁处理动作结束时残留在凹部14a内的显影剂粒子的量为0.01%以下。本实施形态的清洁处理装置300尤其是在残留在凹部14a内的显影剂粒子因经过了较长时间而固接了时很有效,通过超声波的影响,可使显影剂粒子泡涨并剥落。
在此,参照图45至图47,对像本实施形态的清洁处理装置300那样使用超声波时调色剂粒子55的清洁处理效果进行更详细地考察。图45用图表表示了超声波的频率和清洁指数之间的关系。图46是用于说明清洁指数的计算方法的图。图47以表格形式表示了超声波的频率与对原版1造成的损伤之间的关系的检验结果。
在图45所示的例子中,准备好在原版1的凹部14a内填充有调色剂粒子55的样本,形成使溶剂54蒸发、干燥的苛刻条件,改变所施加的超声波的频率对原版1进行清洁处理,并对各情况下凹部14a的清洁指数S3进行了测定。另外,在此,作为填充到凹部14a内的调色剂粒子55,准备具有2μm~10μm的粒径分布的A粒子和粒径为1μm以下的B粒子,并针对各种粒子测定了清洁指数S3。
所谓清洁指数S3是指表示凹部14a的清洁状态的数值,在本实施形态中,如图46所示,在将完全没有附着调色剂粒子55的凹部14a的开口面积设为S1,并将清洁处理后由检测器11检测出的在凹部14a内残留有调色剂粒子55的区域的面积设为S2时,定义了S3=1—(S2/S1)。另外,图46例示了清洁指数S3为0.8时的情况。
在测定清洁指数S3时,如上所述,使清洁液L充满准备好的原版1的表面,在此状态下使压电元件306动作20秒时间,施加具有各种频率的超声波,在使清洁液L流动之后,通过检测器11对残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55的面积S2进行检测。接着,使用预先测定出的凹部14a的开口面积S1,分别针对A粒子、B粒子计算出改变了超声波频率时的清洁指数S3。另外,已经确认,在清洁指数S3超过0.95时对下一工序的图案形成没有影响。
如图45表示的结果所示,对于A粒子,可知在超声波的频率为100KHz以下时清洁指数S3是超过0.95的良好的数值,对于B粒子,可知在超声波的频率为200KHz以下时清洁指数S3是超过0.95的良好的数值。即,对于A粒子、B粒子,可知在施加了特定频率以下的超声波时均可进行对下一工序的影响被允许的良好的清洁处理。
另外,通过对超声波的频率与给原版1造成的损伤之间的关系进行研究得知,如图47所示,根据超声波的频带的不同,对原版1造成的损伤可能会很大。因此,作为对上述各粒子进行清洁处理时的适当的超声波频率,应排除可能会造成该很大的损伤的频带。即,可以说对A粒子而言的适当频率是28KHz~100KHz,更理想的是40KHz~100KHz,可以说对B粒子而言的适当频率是28KHz~200KHz,更理想的是40KHz~200KHz。
如上所述,可知在显影剂粒子的清洁处理中使用超声波时,存在着与粒径对应的最佳的超声波频率范围,在该范围内对显影剂粒子施加超声波,可实现良好的清洁处理。
另外,在上述实施形态中,说明的是对残留在原版1上的显影剂粒子施加具有特定频率的超声波的情况,但并不局限于此,也可组合地施加频率不同的多种超声波。这种情况下,例如通过同时施加28KHz、40KHz、75KHz的三种超声波,可减小因位置差异而引起的摆动场的强弱差异,可对原版1的整个面进行均匀的清洁处理。
另外,还可随时间来改变所施加的超声波的频率。例如,在对上述粒径较大的A粒子进行清洁处理时,在施加超声波的初期阶段以28KHz左右的频率来加大作用于显影剂粒子的摆动力,提高清洁处理效率,之后,在适当的时刻将频率切换成45KHz左右,从而减小对原版1造成的损伤。
另外,还可随时间来改变施加超声波的功率。例如,在对上述A粒子进行清洁处理时,在施加超声波的初期阶段对压电元件306施加较大的电压,加大作用于显影剂粒子的摆动力,之后,在适当的时刻减小施加的电压,从而可减小对原版1造成的损伤,并可提高清洁处理效率。
另外,在上述实施形态中,说明的是在用清洁器8对原版1进行了清洁处理后用检测器11对残留的显影剂的量进行检测、使清洁处理装置300仅动作一次的情况,但也可在使清洁处理装置300动作了一次后对残留在原版1上的显影剂的量再次进行检测,在清洁指数S3不到0.95时,不进行后面的图案形成,而是再次利用清洁处理装置300来进行清洁处理。这种情况下,可在相同的条件下进行第一次清洁处理动作和第二次清洁处理动作,但例如也可在进行第二次清洁处理动作时比进行第一次清洁处理动作时延长超声波的施加时间或提高对压电元件306施加的电压。另外,也可编制程序以根据清洁指数S3任意改变超声波的施加时间和施加电压。
然而,在上述实施形态中,没有对在清洁处理装置300进行清洁处理动作时原版1与清洁处理装置300之间的相对移动进行说明,但在进行清洁处理动作时既可使原版1如图40中的箭头R所示地旋转,也可不使其旋转。在使原版1旋转时,需要在与清洁处理装置300的液槽302相对的原版1周面的整个区域内至少一次地施加上述超声波。另外,这种情况下也可一边使清洁液L始终流动一边持续施加超声波。
另外,在不使原版1旋转时,在与清洁处理装置300的液槽302相对的原版周面的区域内的清洁处理结束之后,使原版1间歇地旋转,以使液槽302与该区域相邻的区域相对,从而分多次地进行清洁处理动作。这种情况下,最好将原版1的旋转距离设定成使进行清洁处理的相邻的两个区域稍微重叠的距离。
另外,在上述实施形态中,对作为原版1的清洁处理手段而同时使用了清洁器8和清洁处理装置300的情况进行了说明,但并不局限于此,如图48所示,也可将清洁器8从图案形成装置10的构成部件中排除而仅使用显影剂粒子的除去能力强的清洁处理装置300。
另外,在上述实施形态中,在利用清洁处理装置300进行清洁处理动作时,使原版1朝清洁处理位置移动而配置在清洁处理装置300的上方,但清洁处理装置300的配置位置并不局限于此,若能可靠地防止液槽302的边缘部与原版周面之间的液体泄漏,则也可将清洁处理装置300配置在被配置于显影位置的原版1的周面上。即,液槽302不一定要以开口朝上的姿态配置,例如,通过用防漏液用的橡胶填料(未图示)等来代替上述防漏液辊305,可进一步改进防漏液机构,从而可将清洁处理装置300配置在清洁器8的位置上。
另外,在上述实施形态中,在使原版1与清洁处理装置300的开口靠近地相对后,朝液槽302内供给清洁液L来使原版1的表面充满清洁液L,但也可考虑在这之前的阶段预先利用清洁液L来湿润原版1的表面的方法。由此,即使是在保持于原版1的显影剂粒子因时间的经过而固化变干时,也可通过预先湿润来使显影剂粒子泡涨,可更高效地除去显影剂粒子。
下面参照图49和图50对本发明第8实施形态的清洁处理装置310进行说明。图49表示了清洁处理装置310的概略构造,图50是清洁处理装置310的控制***的方框图。该清洁处理装置310除了在液槽302的底部具有残留调色剂转印电极311(下面简称为转印电极311)之外,具有与上述第7实施形态的清洁处理装置300大致相同的构造,因此,在此对起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。
转印电极311在液槽302的底部被配置在多个压电元件306与原版1之间,具有将液槽302底部的大致整个面覆盖的大小。另外,转印电极311与原版1的曲率对应地朝原版1以凹陷形态弯曲,在本实施形态中,转印电极311通过在具有大致0.5mm的厚度的镍板的表面上镀上厚度为5μm的金镀层而形成,转印电极311与原版1的周面之间的间隙被设定成100μm±20μm左右。另外,如上所述,为了防止超声波的衰减,内槽302a的底部最好由金属板等导电部件构成,当然,转印电极311通过绝缘粘结剂固定在内槽302a的底部(细节未图示),转印电极311与内槽302a之间电绝缘。
另外,如图50所示,在转印电极311上连接有电源装置312。因此,在本实施形态中,通过电源装置312对转印电极311施加例如—500V的电压,转印电极311与配置于凹部14a底部的接地电位的金属膜12(在此未图示)之间形成电场。
下面参照图51所示的流程图以及图52至图56所示的动作说明图对上述构造的清洁处理装置310的动作进行说明。另外,在此将主要部分的构造局部放大表示,并针对原版1的一个凹部14a对显影剂粒子的清洁处理动作进行说明。
在通过图案形成装置10的控制部90选择基于清洁处理装置310的清洁处理模式时(步骤1:是),原版1朝与清洁处理装置310靠近地相对的上述清洁处理位置移动(步骤2)。此时,控制部90通过检测器11对残留于原版1的调色剂粒子55的量进行检测并与预先设定的临界值比较,选择动作模式。
之后,清洁处理装置310的控制器91使多个防漏液辊305朝上述方向旋转(步骤3),打开阀门92并使泵93动作,经由流入口303朝液槽302内供给清洁液L。此时,使清洁液L不从液槽302的流出口304流出,在液槽302内填充清洁液L,使清洁液L充满液槽302(步骤4)。图52表示了此时的状态。
接着,在步骤4中用清洁液L充满了原版1的表面的状态下,控制器91对电源装置95进行控制,对多个压电元件306提供1KW左右的功率,在清洁液L中产生45KHz左右的超声波摆动场(步骤5)。此时,所产生的超声波的频率、施加电压和施加时间可通过控制器91对电源装置95进行控制而任意改变,并可根据由检测器11检测出的残留调色剂粒子的量和经过时间等设定成期望的值。
在步骤5中产生超声波时,如图53所示,清洁液L可良好地渗透到原版1的凹部14a内,使调色剂粒子55从凹部14a剥落。即,由于超声波的影响,清洁液L有效地在短时间内渗透到固接在凹部14a内的调色剂粒子55之间,并在液体中使带电的调色剂粒子55强制振动,从而如图53所示,使调色剂粒子55在清洁液L中成为浮游状态。
在此状态下,控制器91通过电源装置312对转印电极311施加—500V左右的电压,在转印电极311与位于原版1的凹部14a的金属膜12之间形成电场(步骤6)。图54表示了此时的状态。由此,在凹部14a内浮游的显影剂粒子在充满凹部14a与转印电极113之间的清洁液L中泳动,被转印电极311吸附。图55表示了此时的状态。
之后,控制器91在适当的时刻使电源装置312断开,使转印电极311的电位与金属膜12相同,使步骤6中形成的电场消失(步骤7)。接着,控制器91使泵93动作,以预先确定的流量使清洁液L在液槽302内流通,使被转印电极311吸附的调色剂粒子55与液槽302内的清洁液L一起经由流出口304流出(步骤8)。图56表示了此时的状态。通过上面的动作,可将保持在原版1上的调色剂粒子55清除。
另外,在步骤8中使清洁液L流动时,使由压电元件306产生的超声波摆动场以及由转印电极311形成的电场消失,但也可在保持形成有超声波摆动场的状态下对转印电极311施加脉冲状电压,使电场反复形成和消失。
如上所述,若使用本实施形态的清洁处理装置310,则即使是在显影处理失败后和转印处理失败后等有较大量的显影剂粒子残留在原版1的图案状的凹部14a内并固接时,也能可靠且迅速地将保持在原版1上的显影剂粒子清除。因此,通过将本实施形态的清洁处理装置310装入图案形成装置10,可稳定地形成析像度高的高精细图案。
尤其是在本实施形态的清洁处理装置310中,由于除了超声波摆动场之外还形成电场,因此可使因超声波的作用而从凹部14a剥落的显影剂粒子积极地被转印电极311吸附,可更高效地清除残留于凹部14a的显影剂粒子。
另外,在此作为清洁液L使用的是绝缘溶剂单体,但通过在绝缘溶剂中辅助地添加适量的环烷酸锆等金属皂成分,赋予清洁液导电性,可提高残留的显影剂粒子的带电特性,并进一步提高电场施加效果,从而可使从凹部14a剥落的显影剂粒子积极地被转印电极311吸附。已经确认,在这种情况下,通过将金属皂的添加量设为0.1重量%以下,则即使有清洁液L残留于原版1的表面,也不会影响后面的显影工序。
下面参照图57至图60对具有上述第8实施形态的清洁处理装置310的结构的第1变形例的清洁处理装置320进行说明。在下面说明的各变形例和第9实施形态中,对与上述第7实施形态和第8实施形态的清洁处理装置300、310起相同作用的构成部件标记同一符号并省略其详细说明。另外,下面说明的各变形例的清洁处理装置310也可替换成第7实施形态的清洁处理装置300。
如图57所示,清洁处理装置320除了上述第8实施形态的清洁处理装置310的结构之外,还具有作为预湿装置发挥作用的喷嘴321、以及除去装置322。喷嘴321相对于清洁处理装置310配置在原版1的旋转方向(箭头R的方向)的上游侧,除去装置322配置在清洁处理装置310的下游侧。
喷嘴321朝通过清洁处理装置310之前的原版1的表面供给清洁液,以预先湿润该表面。通过像这样在通过清洁处理装置310之前预先湿润原版1的表面,可使附着在原版1的凹部14a内的显影剂粒子变得疏松,可提高清洁处理装置310的清洁处理效果。例如,作为喷嘴321,可采用上述清洁器8的高压单流体喷嘴。
除去装置322包括:与原版1的表面抵接的叶片323、以及用于对被叶片323从表面除去的清洁液进行回收的托盘324。该除去装置322起到将残留在已通过清洁处理装置310的原版1的表面上的清洁液除去的作用。即,除去装置322使叶片323与原版1的表面抵接来将残留于该表面的清洁液刮下,并将刮下的清洁液用托盘324进行回收。另外,叶片323最好由JISA硬度为30~90左右的树脂形成,在本实施形态中,叶片323由JISA硬度为60的树脂形成。
下面对上述构造的清洁处理装置320的动作进行说明。另外,由于装入该清洁处理装置320的清洁处理装置310的动作与在上述第8实施形态中说明的动作相同,因此在此省略其详细说明。
首先,在原版1的旋转方向上游侧,利用经由喷嘴321供给的清洁液来湿润原版1的表面。此时,喷嘴321对覆盖将原版1的旋转方向横切的轴向的全长的区域供给清洁液,用清洁液来湿润原版1的整个表面。由此,残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55泡涨而变得松软。图58表示了此时的状态。
之后,使清洁处理装置310通过原版1的被湿润的表面区域,如上所述,利用由压电元件306产生的超声波摆动场以及由转印电极311形成的电场使残留在凹部14a内的调色剂粒子55剥落而在清洁液L中泳动,并被转印电极311吸附。图59表示了此时的状态。
接着,在使电场消失后,在保持形成有超声波摆动场的状态下使清洁液L连续流通。由此,使在清洁液L中浮游的调色剂粒子55和被转印电极311吸附的调色剂粒子55流出。图60表示了此时的状态。
之后,使除去装置322通过原版1的表面,将残留在该表面上的清洁液L除去。此时,残留在原版1的表面上的清洁液L被叶片323刮下而收集到托盘324中,之后通过未图示的排液管排出。与原版1的表面抵接的叶片323具有覆盖沿着将原版1的旋转方向R横切的轴向的全长的长度,与原版1的整个表面滑动接触。
如上所述,若采用本比较例的清洁处理装置320,则可起到与上述第8实施形态的清洁处理装置310同样的效果,而且,由于预先用清洁液L来湿润通过清洁处理区域之前的原版1的表面,因此,即使是因时间的经过而成为固接状态的调色剂粒子55,也可预先使其变得疏松,可进一步提高清洁处理性能。另外,若采用本比较例,则可积极地除去附着在清洁处理后的原版1的表面上的清洁液L,因此可基本消除对下一工序的影响。
下面参照图61对第2比较例的清洁处理装置330进行说明。另外,该清洁处理装置330与第1变形例的清洁处理装置320的不同之处在于:沿着原版1的旋转方向R在清洁处理装置310的下游侧用除去装置331来代替上述除去装置322。
除去装置331与上述除去装置322一样,起到将残留在已通过清洁处理装置310的原版1的表面上的清洁液L除去的作用。除去装置331具有:通过与原版1的表面接触地朝与原版1的旋转方向R相反的方向旋转来对附着于表面的清洁液L进行回收的海绵辊332;将清洁液等污物从海绵辊332的周面上刮下的刮板333;以及对被刮板333刮下的附着物进行回收的容器334。
海绵辊332具有海绵层,该海绵层具有平均气孔径为20μm~400μm左右的气泡,海绵辊332使残留在原版1的表面上的清洁液附着来对其进行回收。在本比较例中使用的是平均气孔径为200μm左右的尿烷类海绵辊332。刮板333由金属板形成。
该清洁处理装置330也可起到与上述第1比较例的清洁处理装置320相同的效果,能可靠地对残留在原版1的凹部14a内的显影剂粒子进行回收。即,海绵辊332可根据原版1的凹部14a的形状进行弹性变形而追随凹部14a的形状,还可利用许多气泡来吸引清洁液。
下面参照图62和图63对第3变形例的清洁处理装置340进行说明。图62表示了清洁处理装置340的概略结构,图63是用于说明对清洁处理装置340的各构成部件施加的电压的图。该清洁处理装置340与上述清洁处理装置320的不同之处在于:沿着原版1的旋转方向R在清洁处理装置310的下游侧用除去装置341来代替上述除去装置322。
如图62所示,除去装置341与上述除去装置322一样,起到将残留在已通过清洁处理装置310的原版1的表面上的清洁液除去的作用。除去装置341具有吸引海绵辊344,该吸引海绵辊344在中空管342的外侧形成了具有平均气泡直径为70μm的连续气泡且厚度为7mm左右的尿烷类海绵层343。该吸引海绵辊344被定位配置成使海绵层343的周面与原版1的表面接触,朝与原版1的旋转方向R相反的方向旋转。
海绵层343由JIS-C硬度为30左右、体积电阻率为103Ω·cm~1011Ω·cm(本实施形态中为109Ω·cm)、且平均气泡直径为20μm~200μm(本实施形态中为70μm)的材料形成,通过使与中空管342连接的未图示的吸引泵动作而在其周面上产生负压。即,由吸引海绵辊344从原版1上回收来的清洁液基本通过中空管342进行回收。
另外,残留在吸引海绵辊344的周面上的极少的清洁液(含有显影剂粒子)可由与吸引海绵辊344滚动接触的清洁辊345除去。清洁辊345通过在铝制的中空管的表面上通过阳极氧化处理形成厚度为6μm左右的耐酸铝层而构成。
另外,附着于清洁辊345周面的附着物被叶片346刮下,用容器347进行回收。叶片346由JIS-A硬度为80左右、300%模量为300kgf/cm2、厚度为1mm的尿烷类橡胶形成。
如图63所示,对上述除去装置341的各构成部件施加适当的电压。即,使原版1的在此未图示的金属膜接地,通过未图示的电源装置对吸引海绵辊344施加-300V的电压,并对清洁辊345施加-500V的电压。通过像这样对各构成部件施加电压,使电位沿着显影剂粒子的移动方向逐渐降低,能以电气方式有效地使残留于原版1的显影剂粒子移动,可进一步提高显影剂粒子的除去效率。
另外,如上所述,在第8实施形态的清洁处理装置320、330、340中设置有清洁液L的除去装置,因此,通过使用金属皂的添加量提高至0.3重量%左右的导电清洁液,可进一步提高电场的施加效果,可在提高了清洁处理效果的工序中进行清洁处理。这种情况下,可利用除去装置可靠地除去清洁液L,因此可防止对后面的显影工序造成影响。
下面参照图64至图68对本发明第9实施形态的清洁处理装置350进行说明。
如图64所示,清洁处理装置350沿着原版1的旋转方向R从上游侧起具有:供液喷嘴351(预湿装置)、前处理单元352(超声波装置)、以及喷出除去单元353(喷出装置)。另外,在前处理单元352与喷出除去单元353之间配置有两个挡液板354、354,在喷出除去单元353的下游侧配置有一个挡液板355。这些挡液板354、355例如由丙烯板形成,具有覆盖原版1的轴向全长的长度,起到防止清洁液L飞散而弄脏其它区域的作用。
供液喷嘴351沿着将原版1的旋转方向R横切的轴向配置有许多个,能以均匀的量朝原版1的整个表面供给清洁液L。通过供液喷嘴351朝原版1的表面供给的清洁液L经由下面进行说明的前处理单元、流过两个挡液板354之间而排出。
前处理单元352具有:轴向细长的矩形框状的金属制外壳361、用于与原版1的金属膜(在此未图示)之间形成电场的转印电极362、以及用于对原版1的表面施加超声波的多个压电元件363。转印电极362使用绝缘性的粘结剂粘附在外壳361的与原版1的表面相对的面上,多个压电元件363使用具有绝缘性的粘结剂364粘接固定在外壳361的原版1侧的内表面上。
具体而言,外壳361是具有至少超过原版1的轴向(图64中与纸面垂直的方向)全长的长度的中空金属外壳,在内部沿着轴向排列收纳有多个压电元件363。另外,转印电极362被配置在与原版1空开约0.1~1mm的间隙相对的位置上,通过使清洁液L从供液喷嘴351流入该间隙内,从而在两者之间填充了清洁液L的状态下,在原版1与转印电极362之间形成电场和超声波摆动场。
喷出除去单元353具有:排列有两个***的喷嘴的喷嘴阵列365、以及夹着喷嘴相对的一对挡液辊366。另外,喷出除去单元353还具有接液托盘367,该接液托盘367用于对清洁处理中使用过的清洁液L进行回收。接液托盘367还对流过上述前处理单元352的清洁液L进行回收。从公用的清洁液箱(未图示)经由供液管368对供液喷嘴351和喷嘴阵列365供给清洁液L。来自接液托盘367的回收液被积存在废液箱内,并在通过过滤装置将显影剂粒子除去后再次返回清洁液箱,作为清洁液进行再利用(未图示)。
图中的供液喷嘴351和喷嘴阵列365所使用的喷嘴均是高压单流体喷嘴,供液喷嘴351以0.2~1.0MPa的液压朝原版1的清洁处理区域喷射清洁液。喷嘴阵列365是相对于原版1的旋转方向R稍朝同向和反向倾斜的双***的喷嘴阵列,分别以0.2~2.0MPa左右的液压压力朝原版1的清洁处理区域喷射清洁液L。
另外,一对挡液辊366在轴上卷绕有尿烷类橡胶,并以与原版1的表面接触的状态配置在将喷嘴阵列365沿旋转方向R夹持相对的位置上。各挡液辊366具有覆盖原版1的轴向全长的长度,随着原版1的旋转移动而牵连旋转。像这样,挡液辊366起到防止在高压下喷射出的来自两个喷嘴阵列365的清洁液L飞散到其它区域而弄脏原版1的作用。
下面对上述构造的清洁处理装置350的清洁处理动作进行说明。
首先,通过供液喷嘴351朝原版1的表面供给清洁液L。此时,供给来的清洁液L充满前处理单元352的转印电极362与原版1的表面之间的间隙,如图65所示,附着残留在原版1的凹部14a内的调色剂粒子55成为预湿状态。清洁液L继续在原版1与转印电极362之间流通,经由两个挡液板354之间而回收到接液托盘367内。
接着,如上所述,在清洁液L被填充到转印电极362与原版1之间的状态下,通过前处理单元352在原版1与转印电极362之间形成电场,并形成超声波摆动场。即,对多个压电元件363施加3KW左右的电压来形成45KHz左右的超声波摆动场,同时,对转印电极362施加-500V左右的电压,在与金属膜12(导电部件)之间形成电场。由此,可使附着在凹部14a内的调色剂粒子55剥落,使其一部分吸附于转印电极362侧。
尤其是在凹部14a内的调色剂粒子55干燥而牢固附着时,若只是通过供液喷嘴351供给预湿液L,则如图66所示,无法使清洁液L充分渗透到凹部14a的底部。即,若只是通过供液喷嘴351朝原版1的表面供给清洁液L,则会分成液体渗透部和液体未渗透部。
因此,如本实施形态所示,通过施加穿过清洁液L的超声波,如图67所示,可在短时间内使清洁液L充分渗透到凹部14a的底部,通过调色剂粒子55在液体中摆动,调色剂粒子55容易从凹部14a的底部剥落,且粒子之间容易剥落。另外,在此状态下,通过在转印电极362与原版1之间形成电场,可使在清洁液L中浮游的一部分调色剂粒子55与清洁液L一起朝接液托盘367流动。
另外,通过沿着原版1的旋转方向R配置在前处理单元352下游侧的喷出除去单元353朝残留于原版1表面的调色剂粒子55喷出清洁液L,尤其是对附着在凹部14a内的调色剂粒子55进行清洁处理。此时,如图68所示,喷出除去单元353朝残留在凹部14a内的调色剂粒子55喷出两个方向(图中的箭头方向)的高压液流来进行清洁处理,将残留在凹部14a的角落内的调色剂粒子55吹走。由此,可将残留在凹部14a内的调色剂粒子55基本完全从原版1除去。
另外,在上述前处理单元352中,在电场的作用下临时吸附于转印电极362的调色剂粒子55在电场消失后继续受到来自供液喷嘴351的清洁液的作用,被从转印电极362的表面上冲走(未图示)。此时,为了进一步提高清洁处理效果,最好继续维持超声波摆动场。
另外,在本实施形态中,外壳361为SUS制成的,转印电极362将厚度为1mm的SUS板通过粘结剂固定地安装在外壳361上。各压电元件363是将压电体收纳在直径为45mm、高度为60mm左右的圆柱状外壳内的元件,在转印电极362整个面上配置有多个,并通过粘结剂层364固定地安装在外壳361上。
另外,在本实施形态中,通过了喷出除去单元353的原版1的表面在形成有清洁的清洁液L的薄液膜的状态下过渡到下一工序,但也可在通过在此未图示的干燥机而除去了液膜后过渡到除电工序。在本实施形态中,也可与第7实施形态和第8实施形态一样,使通过了喷出除去单元353的原版1的表面与叶片或吸引海绵辊等除液部件接触来除去液膜。
另外,在第9实施形态的清洁处理装置350中,也可将通过供液喷嘴351进行供给的预湿液L和从喷出除去单元353供给来的清洁液L的箱分开构成(未图示)。即,预湿液L1使用金属皂的添加量为0.3重量%左右的导电清洁液,喷出除去单元353的清洁液L2使用绝缘溶剂单体,从而在喷出除去工序中能可靠地将预湿液L1除去,可防止对后面的显影工序造成影响。
另外,本发明并不局限于上述实施形态,在实施阶段,可在不脱离其主旨的范围内对构成部件进行变形后具体实施。此外,还可通过对上述实施形态所公开的多个构成部件进行适当组合来形成各种发明。例如,可从上述实施形态所示的全部构成部件中删去几个构成部件。另外,还可对不同实施形态中的构成部件进行适当组合。
例如,本发明并不局限于使用预先用凹部14a形成了图案的原版1的图案形成装置,也适用于通过周知的静电复印法在感光体表面形成静电潜像、并用液体显影剂对其进行显影、转印的装置。
另外,在上述实施形态中,对通过使显影剂粒子带正电来使图案形成装置动作的情况进行了说明,但并不局限于此,也可使所有结构在带上相反极性的电荷后进行动作。
另外,在上述实施形态中,仅对将本发明应用于在平面型图像显示装置的前面基板上形成荧光体层、滤色片的装置的情况进行了说明,但本发明还可作为其它技术领域的制造装置进行广泛使用。
例如,若改变液体显影剂的组分,则还可将本发明应用于形成电路基板和电子标签等的导电图案的装置。这种情况下,若液体显影剂由平均粒径为0.3μm的树脂粒子、附着在其表面上的平均粒子为0.02μm的金属微粒(例如铜、钯、银等)和金属皂之类的电荷控制剂构成,则还可通过与上述实施形态相同的方法在例如硅片上利用显影剂形成配线图案。一般而言,仅用这种显影剂来形成具有足够的导电性的电路图案并不容易,因此,最好在图案形成后以上述金属微粒为核心实施电镀。这样一来,还可形成导电电路、电容、电阻等的图案。
下面对本发明其它实施形态的图案形成装置进行说明。
本发明的图案形成装置包括废液处理单元,该废液处理单元用于在使用包括含离子化合物的调色剂和载液在内的液体显影剂进行了显影后,在转印前或转印后对包括调色剂固体成分、调色剂中所含的离子化合物和载液在内的废液进行回收,使在将废液中的调色剂固体成分和离子化合物除去后再生的载液返回到显影单元或清洁处理单元进行再利用。
在本发明的图案形成装置中,废液处理单元具有过滤器,该过滤器包括具有直径大小为30~100μm的空隙的导电间壁构造体,作为该过滤器的过滤用过滤件,在间壁构造体的表面上应用粒度分布中出现频度最大的粒径为5μm~100μm的吸附剂粒子来形成厚度为0.5mm~10mm的吸附剂粒子层,在使废液经由吸附剂粒子层的粒子之间的间隙而流到间壁构造体侧的同时,通过该吸附剂粒子之间的间隙的过滤作用以物理方式将调色剂固体成分除去,并通过吸附剂粒子的吸附作用以化学方式将离子化合物除去,从而再生载液。
在本发明中使用的液体显影剂可由包括作为微粒的调色剂固体成分和离子化合物在内的载液构成。
作为载液,可使用石油类高绝缘溶剂,例如可使用埃克森美孚(日文:エクソン)公司制造的isopar L(日文:アイソパ—L)等。作为调色剂固体成分,可使用浸渍和/或附着了例如着色剂的平均粒径为0.05μm~1μm左右的树脂微粒,作为树脂,可使用例如由不溶于高绝缘溶剂的主链和溶于高绝缘溶剂的侧链构成的接枝共聚物。
作为着色剂,可使用无机颜料、有机颜料、染料等一种或两种以上的物质。显影剂中的调色剂固体成分的比例被调整成0.5重量%~30重量%。
离子化合物是为了调整调色剂固体成分的电荷特性而添加的,例如有环烷酸、辛酸和硬脂酸等的金属盐、乙二胺四醋酸金属络盐、磷酸锌等,可使用其中的一种或两种以上。通常情况下,这些离子化合物相对于调色剂固体成分过剩地添加,其大部分都以化学方式或物理方式被吸附在调色剂微粒的表面上,但有一部分则被包含在载液中。离子化合物的添加量相对于调色剂固体成分例如为5重量%~30重量%左右。
在本发明中使用的吸附剂粒子在绝缘溶剂中显示出带电特性。使吸附剂粒子以预定浓度分散到绝缘溶剂中来制作吸附剂粒子分散液,并在此状态下预先对导电率进行测定。通过使该吸附剂粒子分散液沿着从间壁构造体的表面流向内部的流路流动,吸附剂粒子便会在间壁构造体的表面上堆积,形成吸附剂粒子层。间壁构造体用导电部件形成,在使吸附剂粒子堆积时,通过赋予间壁构造体规定的电位,还能更致密、更快地形成吸附剂粒子层。若在此状态下使废液流过,则在其流过堆积在间壁构造体表面上的吸附剂粒子层内的、吸附剂粒子彼此之间形成的极小间隙时,调色剂固体成分以物理方式堵塞,附着在吸附剂粒子层上而被除去,同时,离子化合物可通过吸附剂本体的吸附作用以化学方式被吸附除去。
作为在本发明中使用的吸附剂粒子,可使用例如硅藻土、沸石、水滑石和碳等。该吸附剂粒子在5μm~100μm之间的范围内具有粒度分布的最大频度,通过将吸附剂粒子的堆积层厚度设定在0.5mm~10mm的范围内,与沉淀法相比,可确保足够的液量通过,且废液在流过时所接触的吸附剂的表面积大,因此,能在所使用的吸附剂的量少的情况下发挥足够的吸附能力,可提高单位重量的吸附剂的吸附效率。
若吸附剂粒子的粒度分布的最大频度小于5μm,则无法使其保持在间壁构造体的表面和间隙内,与废液一起通过过滤器的吸附剂粒子增加,不适合作为处理过的废液进行再使用,若最大频度超过100μm,则很难使吸附剂粒子以高密度致密地堆积在间壁构造体的表面上,在液体循环时无法形成稳定的吸附剂堆积层,而且吸附剂粒子彼此之间的间隙增大,因此,很难通过物理过滤作用将调色剂固体成分除去,不适合作为处理过的废液进行再使用。
另外,在此所说的粒度分布是例如通过库尔特粒度仪(coulter counter)使以悬浊形态存在于电解液中的粒子在通过具有规定直径的小孔管(aperturetube)时与相当于粒子体积的电解液进行置换、根据在设置于小孔两侧的电极之间流过的电流的值变化而测定出的粒子数和尺寸的测量值。
另外,在吸附剂粒子中,最好具有5μm~100μm的粒径的粒子为所有粒子的分布频度的80%以上。
另外,若吸附剂粒子层的厚度小于0.5mm,则由吸附剂粒子之间的间隙形成的废液的狭窄路径短,很难通过充分的物理过滤作用将调色剂固体成分除去,而且,废液流过时所接触的吸附剂的表面积小,因此,吸附剂的吸附效率显著下降,若吸附剂粒子层的厚度超过10mm,则由吸附剂粒子之间的间隙形成的废液的狭窄路径长,为了使废液流过,就需要大的压力,液体循环存在停滞倾向。
在更换吸附剂粒子时,例如在废液处理工序后通过使绝缘溶剂从间壁构造体的内部反向流过,吸附剂便容易从间壁构造体的表面脱离,可使吸附剂粒子层剥落。通过将剥落的吸附剂粒子另行地从取出口取出并投入新的吸附剂,便可简单地维持废液处理单元的吸附能力。
另外,尤其是在作为液体显影剂对包括具有1μm以上的粒径的微粒、小于1μm的微粒和离子化合物的***进行处理时,可使用具有多个处理槽的废液处理单元。可用第一槽将粒径为1μm以上的微粒除去,并用第二槽以后的槽将1μm以下的微粒和离子化合物除去。图案形成装置具有技术方案1所述的废液处理单元,在该废液处理单元中,当第一槽的处理液达到一定量时,使第二槽以后的处理槽工作,作为1μm以下的微粒或离子化合物的处理槽的第二槽包括:吸附剂的投入口及取出口、以及作为吸附剂的保持体的具有30~100μm的空隙的间壁构造体,第二槽在废液的再生处理工序中根据情况形成与装置本体独立的循环***,在废液再生处理工序结束后,使液体返回装置本体。由于1μm以上的微粒容易沉淀,因此,通过使其在第一处理槽内沉淀并例如将其上清液除去或将沉淀物除去,可使其充分地分离、除去。通过用第二槽以后的处理槽对用第一槽除去了1μm以下的微粒的废液进行1μm以下的微粒和离子化合物的除去处理,可维持足够高的吸附剂的吸附效率。
另外,在废液处理工序后,若对使表面上附着有调色剂固体成分和离子化合物的吸附剂以规定浓度分散的溶液的导电率进行测定,则通过实验发现,该导电率的值要比使初期的吸附剂本体以规定浓度分散的溶液的导电率低。由此,在使吸附剂以预定浓度分散在作为载液使用的绝缘溶剂中的状态下预先对导电率进行测定,在废液处理工序后,对使吸附剂从间壁构造体的表面剥落并以规定浓度分散的检测液进行选取并对其导电率进行测定。若显示一定值以上的数值,则判断为吸附剂的吸附能力未饱和,从而再次将吸附剂涂覆在间壁构造体的表面上,继续进行废液处理。若导电率显示一定值以下的数值,则表示吸附剂充分吸附了调色剂固体成分和离子化合物而接近饱和状态,因此,通过将吸附剂从取出口取到单元外除去并投入新的吸附剂,容易继续进行废液处理单元的再生。
若采用本发明,则废液在流过吸附剂彼此之间形成的狭窄路径时所接触的吸附剂的表面积大,因此,可提高吸附剂的吸附效率。另外,只需通过过滤器就可将离子化合物和调色剂固体成分同时除去,对载液进行再生,因此,单位时间内的处理能力良好。而且具有如下优点:不需要设置容易沉淀的吸附剂的搅拌机构,通过对使吸附剂以规定浓度分散的溶液的导电率进行监测,能以简便的方法检测出吸附剂的更换时间。
下面参照附图对本发明进行具体说明。
图69是表示本发明另一实施形态的图案形成装置的一例的概况的示意图。
如图69所示,该图案形成装置472包括:形成微细图案的感光体滚筒401、图案形成部、以及对从微细图案形成部排出的废液进行处理来使其再生的废液处理机构406,所述图案形成部具有:与感光体滚筒401相对地设置并使用液体显影剂对调色剂图像进行显影的显影单元、将在感光体滚筒上形成的调色剂图像的剩余显影剂除去的干燥单元、将调色剂图像转印到转印介质上的转印单元、对转印后的感光体滚筒1的表面进行清洁处理的清洁处理单元。
显影单元具有:带电器402-1、403-1、404-1;激光曝光器402-2、403-2、404-2;以及显影器402-3、403-3、404-3。
干燥单元具有干燥罩405-2。
转印单元具有:与感光体接触并可旋转的一次转印辊407、以及通过转印介质409按压一次转印辊407并可同步旋转的二次转印辊408。
清洁处理单元具有清洁器410。
下面对调色剂图像的形成工序进行说明。
所使用的感光体滚筒401具有例如为有机类或无定形硅类的感光层。
在显影单元中,在用带电器402-1使感光体滚筒401的表面带电后,利用激光曝光器402-2根据第一种颜色的图案信息选择性地形成潜像,并利用显影器402-3供给第一种颜色的液体显影剂,从而对静电潜像进行显影。
所使用的液体显影剂例如包括:作为载液使用的埃克森美孚公司制造的isopar L;作为调色剂固体成分使用的浸渍和/或附着了着色剂的平均粒径为0.05μm~1μm左右的树脂微粒;以及作为离子化合物使用的环烷酸盐。
另外,作为树脂,可使用例如由不溶于高绝缘溶剂的主链和溶于高绝缘溶剂的侧链接构成的接枝共聚物。
对于第二种颜色的图案、第三种颜色的图案以后也一样,用带电器403-1、404-1、激光曝光器403-2、404-2、显影器402-3、403-3、404-3分别进行显影。在感光体滚筒401上形成的调色剂图像含有剩余的显影液,在后续的干燥单元中,可用溶剂回收辊405-1将85%以上的剩余液体吸引除去,该溶剂回收辊405-1在设有贯穿孔的中空轴上形成有连续气泡海绵层,并从中空轴内部进行吸引除去。之后,在干燥罩405-2下方利用从狭缝喷嘴喷出的80m/S的高速风将余下的显影液除去,在调色剂固体成分为90%以上的状态下,过渡到后面的转印工序。
在转印工序中,在由中空的硅橡胶辊构成的一次转印辊407的内部装入加热器,在将硅橡胶层保持于100℃的状态下,通过加压加热在一次转印辊407上进行一次转印。接着,通过二次转印辊408在作为记录介质的格式纸409上进行转印。经过了转印工序后的感光体滚筒401转移到清洁处理工序,利用由清洁液供给喷嘴、海绵和叶片构成的清洁器410对转印余下的调色剂和清洁液一起进行回收。
另外,在该图案形成装置中,将包括从溶剂回收辊405-1吸引除去的剩余显影液和被清洁器410回收的调色剂微粒在内的清洁液作为废液排出。它们均含有1μm以下的调色剂微粒以及作为离子化合物的环烷酸盐即所谓的金属皂。这些废液通过与清洁器410连接并用于将废液从其除去的废液回收管路411-1以及与溶剂回收辊405-1连接并用于将废液从其除去的废液回收管路411-2被送往废液处理机构406。在其中,对除去了调色剂固体成分和金属皂成分的载液进行再生。再生的载液通过再生液供给管路412回到例如各显影器402-3、403-3、404-3和清洁器410,进行再利用。
图70是用于说明应用于本发明的图案形成装置中的废液处理机构的一例的结构的示意图。
如图70所示,在废液处理机构406中,经由废液回收管路411-1、411-2和废液回收管路411回收的废液被收集到废液箱415中。作为可将调色剂固体成分和金属皂成分同时除去的吸附剂粒子,可使用在5μm~100μm之间的范围内具有粒度分布的最大频度的作为水滑石类吸附剂微粒的协和化学工业公司(日文:協和化学工業)制造的キヨ—ワ—ド2000。将80gキヨ—ワ—ド2000从吸附剂投入口413投入,在初期导电率测量箱414中,使其以10重量%的浓度分散到isopar L中。在此状态下对导电率进行了测量,为3pS/cm。将该分散液添加到废液箱415中,将阀门417a打开,并用泵416将其抽吸到过滤器418中。过滤器418在内部内置有过滤件419,在阀门417d关闭的状态下打开阀门417b、417c,流过了过滤件419的废液流过经由过滤液循环管路420和第二过滤循环管路421的循环路径,暂时返回废液箱415。在此,图70中的符号M表示导电率计,符号C表示调色剂粒子浓度计。
另外,如上所述,将分散液添加到废液箱415中并将其与废液一起用泵416抽吸到过滤器418内,从而在过滤件419的表面上形成吸附剂粒子层,但根据情况,也可采用如下方法:从初期导电率测量箱414通过不经由废液箱415的未图示的旁路、用泵直接抽吸到过滤器418中,从而在过滤件419的表面上形成吸附剂粒子层。若预先在初期导电率测量箱414的内部设置了搅拌器,则在可准确测量分散液的导电率的同时,可使吸附剂在足够长的时间内以均匀的浓度分散,这当然能提高直接经由旁路抽吸到过滤器418内时的效率。
图71是表示在废液处理机构中使用的过滤器的一例的结构的示意图。
过滤器418在过滤件收纳容器418-1的内部具有导电性间壁构造体419-1,该间壁构造体419-1具有30μm~90μm的空隙。在此例中,作为间壁构造体419-2,例如使用エルゴテツク公司制造的直径为15mm、长度为250mm、间壁构造体间隙419-4为90μm的螺旋弹簧。
图72是将图71的间壁构造体的一部分放大的图。
在使添加了使吸附剂粒子分散的液体的废液以2kgf的抽吸泵416的压力、6升/分钟的流量循环时,当废液在第一循环路径中流过过滤器418时,如图72所示,吸附剂微粒419-3堆积并附着在90μm的间隙419-4内,可在螺旋弹簧419-1的表面上形成厚度为8mm的吸附剂粒子层419-2。
图73是用于说明图72的吸附剂粒子层中的动作的一例的图。
如图73所示,当废液中的未图示的调色剂固体成分通过在螺旋弹簧419-1的表面上形成的吸附剂粒子层419-2内的、吸附剂微粒419-3彼此之间形成的极小间隙时,会以物理方式堵塞,附着在吸附剂粒子层419-2上而被除去,作为金属皂成分的离子化合物通过吸附剂微粒419-3的吸附作用以化学方式被吸附除去。根据废液中含有的调色剂微粒和金属皂量,使废液多次地在循环路径内循环,可将废液中的调色剂固体成分和金属皂成分大致完全除去。
作为实验例,对使用キヨ—ワ—ド2000作为吸附剂时吸附剂可除去的金属皂量进行了检验。
图74是表示吸附剂投入量与被除去的金属皂量之间的关系的图表。
在500ml的多种金属皂浓度的isopar L溶液中分别投入各种重量的吸附剂,对在进行搅拌的同时经过了较长时间后残留在液体中的金属皂的浓度进行了检验。在图表中分别示出了其结果。金属皂浓度与液体的导电率成比例,通过预先制作金属皂浓度与导电率之间的换算图表,可通过测定液体的导电率来计算液体中的金属皂成分。在对液体中的导电率进行测定时,中止搅拌,当经过了吸附剂可在实验槽的底部充分沉淀的足够长的时间后,选取上清液,并对其导电率进行了测定。图74的数据是将投入有吸附剂的液体搅拌一个月以上、相对于各样本的投入重量确认了导电率在足够长的时间内不发生变化的、大致接近饱和重量的数值。
接着根据图74的数据对使用キヨ—ワ—ド2000作为吸附剂时的循环次数和皂成分除去量进行了检验。
图75是表示废液处理单元内的循环次数和金属皂除去量的图表。
在500ml的isopar L溶液中分别投入重量分别为20g、50g、80g的吸附剂,使其在废液处理单元16内循环。
在投入了80g吸附剂的情况下,在循环了四次时,废液中含有的金属皂成分大致全部被除去。在使用18升含20g金属皂的废液的情况下,循环四次所需的时间仅为12分钟。通过使用该废液再生处理单元,吸附剂以接近极限的吸附能力将金属皂成分除去,可在极短的时间内完成再生处理。
所使用的吸附剂在isopar L中显示出微弱的导电性。若使用キヨ—ワ—ド2000作为吸附剂,制作仅使吸附剂以10重量%的浓度分散在isopar L中的液体并对其导电率进行测量,则导电率为3pS/cm。
由图75的数据可知,到80g吸附剂大致完全吸附金属皂而成为饱和状态为止,约20g金属皂被吸附除去。大致完全吸附了金属皂成分的吸附剂为10重量%浓度的isopar L分散液的导电率下降到0.3pS/cm。将80g吸附剂吸附了20g金属皂成分的状态设为饱和度100%,并对途中吸附量与导电率之间的关系进行了计算。
图76是表示吸附剂粒子的饱和度与废液的导电率之间的关系的图表。
对于使吸附剂以10重量%浓度分散的isopar L溶液,可知0.75pS/cm为基准导电率,此状态下吸附了近90%的皂成分,接近吸附能力的极限。下面对利用该数据来检测吸附剂的更换时间的基准的方法进行说明。
在预先投入吸附剂时,在初期导电率测量箱内添加isopar L,在10重量%浓度下对导电率进行测量。初期仅有吸附剂时的导电率为3pS/cm。
从废液回收管路411回收来的废液含有调色剂微粒和金属皂成分。在对废液箱415的导电率和调色剂固体成分进行了测量时,导电率为80pS/cm,固体成分浓度为2重量%。在使将该废液和上述新的吸附剂为10重量%浓度的isopar L加在一起的液体以6升/分钟的流量在第一循环路径中循环了四次后,暂时使液体停止循环,用设置在过滤液循环管路420中的监视器对导电率和调色剂固体成分进行了测量。此时,导电率显示的是纯isopar L的导电率即0.03pS/cm,固体成分浓度也为检测极限以下。因此,在关闭阀门417c并打开阀门417d的状态下经由再生液管路422将过滤液加入再利用箱423中。从再利用箱423适当地经由再生液供给管路412朝显影单元和清洁处理单元进行供给。
另外,此时保留过滤液的一部分,将阀门417a和阀门417b关闭,将阀门417e、417f打开,从高压空气供给阀428朝过滤器供给高压空气,使吸附剂从螺旋弹簧419-1的表面剥落,将吸附剂导入过滤后导电率测量箱424并将液体导入暂时积存箱426中,使吸附剂和过滤液暂时分离。在吸附剂所进入的过滤导电率测量箱424中加入isopar L,制作吸附剂为10重量%浓度的分散液,在此状态下对导电率进行测量,结果导电率下降为0.55pS/cm。
根据图76所示的实验结果,由于吸附剂为10重量%浓度时的导电率为吸附剂更换基准即0.75pS/cm以下,因此判断为此次投入的80g吸附剂的吸附能力大致接近饱和状态,将投入的吸附剂全部从取出口425除去。
废液从废液回收管路411被回收到废液箱415中,从投入口413加入新的吸附剂,在初期导电率测量箱414中,在isopar L中的规定浓度下对初期的导电率进行了测量,之后加入废液箱415内,并再次进行了同样的废液处理。
在上述实验例中,对所使用的吸附剂分散液的导电率进行了测量,结果该导电率是作为更换基准的基准导电率以下的值,因此将吸附剂抛弃,但在显示了规定数值以上的导电率时,则判断为仍有足够的吸附能力,通过经由旁通管路427使吸附剂返回废液箱415并再次与废液一起被抽吸,在间壁构造体419-1的表面上堆积、附着而形成吸附剂粒子层419-2,可继续进行废液的再生处理。
在上述实验例中,作为间壁构造体使用的是螺旋弹簧419-1,但也可使用其它形状的间壁构造体。
图77是表示在废液处理机构的过滤器中使用的间壁构造体的另一例的结构的示意图。
图78是将图77的间壁构造体局部放大的图。
作为间壁构造体的另一例,例如可采用间壁构造体430-1,在该间壁构造体430-1中,在侧面上设置有直径为0.5mm的多个贯穿孔、外径为10mm、内径为8mm的中空轴430-2上,作为间壁构造体间隙430-5,以3mm的厚度形成了具有30μm~100μm的气泡径的尿烷类连续气泡海绵430-3。这种情况下,可在海绵表面上形成厚度为0.5mm至2mm的吸附剂粒子层430-4。
图79是表示在废液处理机构的过滤器中使用的间壁构造体的又一例的结构的示意图。
图80是图79的间壁构造体的示意剖视图。
间壁构造体也可以是如图79所示的箱子形状,侧面431具有过滤作用,将相对的一对过滤件431-1用设置在过滤件431-1的端部之间的支撑体432以空开一定距离的形态保持,使液流从过滤件431的主表面流入。这种情况下,构成过滤件431的间壁构造体431-1是设置有从表面侧到背面侧的贯穿孔的厚度为3mm的不锈钢板,在表面侧形成有厚度为5mm~10mm的吸附剂粒子层431-2。
图81是表示作为间壁构造体431-1使用的不锈钢板的结构的图。
不锈钢板431-1利用氯化铁类的蚀刻液等从表面侧进行了蚀刻处理,如图所示,形成有开口直径连续变化的贯穿孔。
图82是表示图81的间壁构造体间隙的截面状态的示意图。
作为间壁构造体间隙431-4的、表面侧的平均开口直径d3处在60μm~80μm的范围内,背面侧的平均开口直径处在30μm~40μm的范围内。在上述的中空轴和连续海绵的结构以及设置有贯穿孔413-2的不锈钢板的结构中,分别将在5μm~100μm之间的粒径范围内具有粒度分布的最大频度的水滑石类吸附剂粒子层431-2保持在表面上,并对废液进行再生处理,结果均可有效地除去调色剂固体成分和离子化合物,可在短时间内最大限度地利用吸附剂的吸附能力来进行废液再生处理。
图83是表示本发明另一实施形态的图案形成装置的一例的概况的示意图。
该图案形成装置471被分为:形成微细图案的图案形成单元450、以及对废液进行再生处理的废液处理单元460。
图案形成单元450具有:凹版滚筒451、用于在凹版滚筒451上形成微粒层的显影单元452、在使凹版滚筒451与记录介质454相对的位置上转印微粒图案的支撑辊453、以及在转印工序后将残留在凹版滚筒表面上的显影粒子除去的清洁器455。
显影单元452包括使凹版滚筒451的表面带电的未图示的带电器。清洁器455是从载液箱456抽吸作为清洁液的isopar L、用喷嘴朝凹版滚筒451的表面供给、并用未图示的吸引海绵辊来同时回收废液和残留显影剂的机构。回收来的废液经由废液回收管路461被回收到废液处理单元460中。
在载液箱456中对新的isopar L和从废液处理单元460经由再生液供给管路470输送来的再生液进行混合,朝清洁器455供给,同时,也朝显影剂箱457供给,与从浓缩显影液箱458供给来的高浓度显影液进行混合,作为规定浓度的显影液在显影单元452中使用。
图84是用于说明在图83的图案形成装置中使用的凹版滚筒的结构的图。
如图所示,该凹版滚筒451的滚筒表面451-1具有:由聚酰亚胺和PET、PEN等树脂材料、玻璃材料等构成的厚度为20μm~50μm左右的绝缘的电极保持体451-2;在其上形成的微细图案形成电极451-3;设置于电极保持体451-2背面的未图示的公用电极;以及用于在微细图案形成电极451-3上形成凹部图案451-4的大电阻层451-5。
公用电极由铝、不锈钢等导电材料构成,具有100μm至3000μm左右的厚度。
大电阻层451-5例如用聚酰亚胺、丙烯、聚酯、尿烷、环氧树脂、特氟隆(注册商标)、尼龙等体积电阻率为1010Ωcm以上的材料(包括绝缘体)形成,其膜厚为10μm~30μm。
另外,在各微细图案形成电极451-3上,从未图示的电源装置通过未图示的配线电极来供给规定电压,各电极组电气性独立,因此,可对各电极组供给不同的电压。
显影单元452例如具有未图示的第一显影剂供给部至第三显影剂供给部和未图示的第一剩余液体除去部至第三剩余液体除去部,由此,将显影剂朝凹版表面451-1供给。构成显影剂供给部的含微粒液体供给辊与凹版滚筒451上的大电阻层451-5空开100μm~200μm左右的间隙相对地配置,构成剩余液体除去部的剩余液体除去辊与大电阻层451-5空开30μm~60μm左右的间隙相对地配置。
显影剂使含有颜料和染料等色素材料、荧光材料等功能材料的调色剂粒子451-6分散在绝缘溶剂中,调色剂粒子451-6在绝缘溶剂中带电。带电器例如是有栅极电晕(日文:スコロトロン)带电器,与凹版滚筒451的表面空开1mm~2mm左右的间隙设置。另外,也可使用没有栅极的无栅极电晕(日文:コロトロン)带电器、不使用线材的离子发生器等。
凹版滚筒451在利用显影单元452的带电器仅使大电阻层451-5的表面以例如+400V左右带电之后接受显影剂的供给,在期望的凹部图案451-4内的微细图案形成电极451-3上形成调色剂粒子451-6的调色剂层。接着,在转印工序中,配置于与转印介质454相对的位置的、凹版滚筒451的期望的凹部图案451-4内的微细图案形成电极451-3上形成的调色剂粒子451-6的显影层使凹版滚筒451的背面与具有导电体层的转印介质454紧贴或者空开30μm~400μm左右的间隙相对,通过对微细图案形成电极451-3施加+100V的偏压并对导电体层施加-10kV的偏压,将在凹部图案451-4上形成的调色剂粒子451-6的显影层转印到转印介质454上,在转印介质454上形成调色剂粒子的图案。
在经过了转印工序后,凹版滚筒451过渡到残留在凹部图案451-4上的调色剂粒子的除去工序。清洁器455从作为未图示的清洁液供给部件的双流体喷嘴以0.5MPa的液压、0.5MPa的气压朝凹版滚筒表面451-1供给作为清洁液的载液。残留在凹部图案451-4内的调色剂粒子451-6因清洁液的突出压力而从凹版表面剥落,在清洁液中成为游离状态,通过使吸引海绵辊接触,可将游离的微粒与清洁液一起吸引除去。在清洁器455中使用的吸引海绵辊包括:具有多个贯穿孔的中空管、以及在其上形成并具有平均气泡直径为70μm的连续气泡的厚度为7mm的尿烷类海绵层(JIS-C硬度为30),中空管与吸引泵连接,清洁液和调色剂粒子通过海绵层的连续气泡和中空管被从凹版表面451-1除去,经由废液回收管路461送往废液处理单元460。
经过了调色剂粒子的除去工序的凹版滚筒451经过干燥工序,在除电工序中进行除电,并转移到下面的图案形成动作。
在回收来的废液中的调色剂固体成分中主要含有三种成分,即平均粒径为1μm以下的调色剂树脂基材和色素材料、平均粒径为4μm~6μm的荧光材料以及金属皂。在废液处理单元460中,首先使废液积存在第一处理槽462内,使粒径大、容易沉淀的1μm以上的荧光材料沉淀。在第一处理槽462中,在废液达到规定储存量且荧光材料结束沉淀时,将阀门466e打开,将废液送往第二处理槽463。可将沉淀在第一处理槽462底部的荧光材料取出并抛弃。
被送往第二处理槽463的废液含有:平均粒径为1μm以下的调色剂树脂基材及色素材料、以及金属皂。当在第二处理槽463中对导电率和调色剂固体成分浓度进行了测量时,导电率为160pS/cm,固体成分浓度为2重量%。作为吸附剂粒子,使用了80g在5μm~100μm之间的粒径范围内具有粒度分布的最大频度的协和化学工业公司(日文:協和化学工業)制造的キヨ—ワ—ド2000。将吸附剂从投入口464投入,在初期导电率测量槽465中,在以10重量%的浓度分散在isopar L中的状态下对导电率进行测量,得到的数值是3pS/cm。将该分散液添加到第二处理槽463中,打开阀门466a,并用泵抽吸到过滤器467中。过滤器467在内部具有间壁构造体,该间壁构造体具有与图71相同的结构,吸附剂粒子在螺旋弹簧之间的60μm的间隙内堆积、附着,从而在螺旋弹簧的表面上形成厚度为3mm的吸附剂粒子层。
流过了过滤器467的废液在阀门466d关闭的状态下打开阀门466b、466c,流过经由过滤液循环管路468和第二过滤循环管路469的循环路径,暂时返回第二处理槽463。
在使该废液以6升/分钟的流量在循环路径中循环了四次后,暂时使液体停止循环,用设置在过滤液循环管路468中的监视器对导电率和调色剂固体成分进行了测量。此时,导电率为20pS/cm,固体成分浓度为0.8重量%,已无法再使用,因此,使过滤液再次返回第二处理槽463。
另外,此时使过滤液的一部分残留在过滤器467内,将阀门466a和阀门466b关闭,将阀门466e、466f打开,从高压空气供给阀475朝过滤器467供给高压空气,使吸附剂粒子从螺旋弹簧表面剥落,将吸附剂粒子导入过滤后导电率测量槽472并将液体导入暂时积存槽473中,使吸附剂和过滤液暂时分离。在吸附剂所进入的过滤导电率测量槽472中加入isopar L,制作吸附剂为10重量%浓度的分散液,在此状态下对导电率进行测量,结果导电率下降为0.70pS/cm。由于吸附剂为10重量%浓度时的导电率为吸附剂更换基准即0.75pS/cm以下,因此判断为此次投入的80g吸附剂的吸附能力大致接近饱和状态,将投入的吸附剂全部从取出口471除去。
从投入口464添加新的80g吸附剂,在初期导电率测量槽465中,在isoparL中的吸附剂为10重量%浓度的状态下对初期的导电率进行了测量后,添加到第二处理槽463中。用泵来抽吸该混合液,并以同样的顺序使混合液以6升/分钟的流量在循环路径中进行了废液处理。在循环了四次后,暂时使液体停止循环,用设置在过滤液循环管路468中的监视器对导电率和调色剂固体成分浓度进行了测量。此时,导电率显示的是纯isopar L的导电率即0.03pS/cm,固体成分浓度也为检测极限以下。因此,在关闭阀门466c并打开阀门466d的状态下经由再生液管路470将过滤液加入载液箱456中。从载液箱456适当地朝显影液箱457和清洁器455供给载液。
下面参照图85至图89对本发明的其它实施形态进行说明。
图85是示意地表示本发明的配线基板制造装置的图。
下面进行详细说明。
在图85的配线基板制造装置中,作为图案形成装置构成为:将使用结构如图69所示的装置500形成了微细图案的基板通过输送***501朝表面处理装置502输送,在对基板进行了表面处理之后,通过输送***501朝非电解电镀装置503输送,在微细图案上选择性地形成导电层,制造微细配线基板。
图86是示意地表示可在本发明中使用的液体显影剂的结构的图。
在液体显影剂中,如图86所示,作为调色剂固体成分504使用代替着色剂作为镀核的、附着有粒径范围为5nm~100nm的金属微粒504-2的平均粒径为0.05μm~1μm左右的树脂微粒504-1。另外,在树脂微粒504-1的表面上附着有未图示的金属皂。在图案形成装置500中,利用该显影剂在聚酰亚胺基板506-1上形成了配线(line)宽度为20μm、配线(line)间距为20μm的微细图案505。基板506-1由输送***501朝表面处理装置502输送,在表面处理装置502中***被减压至10-4Pa的真空槽内。接着,在真空槽内导入氧气和氟类气体的混合气体,形成等离子体,并以100W的功率利用等离子体进行表面处理10秒时间。
图87是示意地表示使图案层通过了表面处理装置后的图案表面附近的截面形状的图。
如图87所示,通过该表面处理,线(line)图案505的表面成为树脂的一部分被选择性蚀刻除去的树脂层504-5,作为镀核的金属微粒504-2在表面上露出的个数大幅度增加。
图88是示意地表示使用了由本发明形成的图案的电路基板的截面结构的图。
基板506-1由输送***501朝非电解电镀装置503输送,并被浸渍在乙二胺类的非电解电镀液体中,从而如图所示,在线图案505上形成厚度为10μm的非电解Cu镀层506-3,制造出形成有配线宽度为20μm、配线间距为20μm的微细配线图案506-2的电路基板506。
另外,在具有与图69的图案形成装置相同的结构的图案形成装置500的废液处理机构中使用的过滤器使用了结构与图79、图80、图81、图82所示的过滤器相同的过滤器。在本实施例中,吸附除去从调色剂固体成分游离出来的金属微粒变得尤其重要。
如图82所示,间壁构造体431-1是厚度为2mm的不锈钢板,通过蚀刻处理设置有表面侧的平均开口直径d3为60μm、背面侧的平均开口直径为30μm的贯穿孔。在该间壁构造体的表面上堆积在5μm~100μm之间的粒径范围内具有粒度分布的最大频度的水滑石类的吸附剂粒子层431-2,并在表面侧形成了厚度为6mm的吸附剂粒子层431-2。使用该过滤器431对废液进行再生处理,结果均可有效地除去调色剂固体成分和离子化合物,可在短时间内最大限度地利用吸附剂的吸附能力来进行废液再生处理。
对于本实施例的液体显影剂,对吸附剂充分吸附了调色剂固体成分、游离的金属粒子以及金属皂的isopar L分散液的导电率进行了测量。
图89是表示吸附剂的更换基准的图表。
其结果是,如图89所示,初期的导电率为3pS/cm,大致处于饱和状态的吸附剂的导电率下降至1.0pS/cm。因此,将更换基准导电率设为80%吸附的状态即1.5pS/cm,对吸附剂进行控制。
通过使用本发明的配线基板制造装置,可在短时间内以良好的再现性来制造基于预先用CAD生成的数据的、可靠性高的微细配线图案的电路基板。
工业上的可利用性
由于本发明的清洁处理装置具有上述结构和作用,因此可良好地对保持于像保持体的带电粒子进行清洁处理。
另外,本发明的图案形成装置具有可将离子化合物和调色剂固体成分从液体显影剂废液中同时除去来再生载液、且单位时间的处理能力以及所使用的吸附剂的单位量的吸附效率良好的废液处理单元。
Claims (69)
1.一种清洁处理装置,对使显影剂粒子凝聚在图案状的凹部内并向被转印介质转印之后的凹版进行清洁处理,其特征在于,具有:
对所述凹部供给清洁液的供给装置、以及
将残留在所述凹部内的显影剂粒子与由所述供给装置供给的清洁液一起除去的除去装置。
2.如权利要求1所述的清洁处理装置,其特征在于,所述供给装置具有将所述清洁液朝所述凹部喷出的双流体喷嘴或单流体喷嘴。
3.如权利要求2所述的清洁处理装置,其特征在于,所述供给装置具有对所述双流体喷嘴或单流体喷嘴喷出所述清洁液的喷出角度进行调节的调节机构。
4.如权利要求1所述的清洁处理装置,其特征在于,所述除去装置具有:与所述凹部的开口接触的多孔部件、以及在该多孔部件的表面上产生负压的负压装置。
5.如权利要求4所述的清洁处理装置,其特征在于,所述除去装置包括在外周具有所述多孔部件的除去辊,使该除去辊旋转并与所述凹部滑动接触,利用所述负压装置通过所述除去辊的转轴在除去辊的周面上产生负压。
6.一种清洁处理装置,装入在图案形成装置内,该图案形成装置对具有图案状的凹部的凹版供给使带电的显影剂粒子分散在绝缘液体中而形成的液体显影剂,对所述凹部附近作用电场来使所述液体显影剂中的显影剂粒子凝聚在所述凹部内,并对聚集在该凹部内的显影剂粒子作用电场来使其向被转印介质进行转印,所述清洁处理装置对所述转印后的凹部进行清洁处理,其特征在于,具有:
对所述凹部供给清洁液的供给装置、以及
将残留在所述凹部内的显影剂粒子与由所述供给装置供给的清洁液一起除去的除去装置。
7.如权利要求6所述的清洁处理装置,其特征在于,所述供给装置具有将所述清洁液朝所述凹部喷出的双流体喷嘴或单流体喷嘴。
8.如权利要求7所述的清洁处理装置,其特征在于,所述供给装置具有对所述双流体喷嘴或单流体喷嘴喷出所述清洁液的喷出角度进行调节的调节机构。
9.如权利要求7所述的清洁处理装置,其特征在于,所述供给装置还具有使所述双流体喷嘴或单流体喷嘴喷出所述清洁液的喷出角度产生变动的变动机构。
10.如权利要求7所述的清洁处理装置,其特征在于,所述清洁液是构成所述液体显影剂的绝缘液体。
11.如权利要求6所述的清洁处理装置,其特征在于,所述除去装置具有:与所述凹部的开口接触的多孔部件、以及在该多孔部件的表面上产生负压的负压装置。
12.如权利要求11所述的清洁处理装置,其特征在于,所述除去装置包括在外周具有所述多孔部件的除去辊,使该除去辊旋转并与所述凹部滑动接触,利用所述负压装置通过所述除去辊的转轴在除去辊的周面上产生负压。
13.如权利要求12所述的清洁处理装置,其特征在于,所述除去辊的多孔部件由具有导电性的材料形成,通过在所述多孔部件与所述凹部之间作用电场来吸附所述带电的显影剂粒子。
14.如权利要求12所述的清洁处理装置,其特征在于,所述除去装置还具有将附着在所述除去辊上的显影剂粒子刮下的叶片。
15.如权利要求14所述的清洁处理装置,其特征在于,所述叶片由具有导电性的材料形成,通过在所述叶片与所述除去辊之间形成电场来吸附附着在该除去辊上的显影剂粒子。
16.如权利要求13所述的清洁处理装置,其特征在于,所述除去装置还具有与所述除去辊滚动接触的清洁辊,通过在所述除去辊与清洁辊之间形成电场,使附着在所述除去辊上的显影剂粒子附着到所述清洁辊的周面上。
17.如权利要求16所述的清洁处理装置,其特征在于,所述除去装置还具有将附着在所述清洁辊的周面上的显影剂粒子刮下的叶片。
18.如权利要求17所述的清洁处理装置,其特征在于,所述叶片由具有导电性的材料形成,通过在所述叶片与所述清洁辊之间形成电场来吸附附着在该清洁辊的周面上的显影剂粒子。
19.一种清洁处理方法,对使显影剂粒子凝聚在图案状的凹部内并向被转印介质转印之后的凹版进行清洁处理,其特征在于,具有:
对所述凹部供给清洁液的供给工序、以及
将残留在所述凹部内的显影剂粒子与在所述供给工序中供给的清洁液一起除去的除去工序。
20.如权利要求19所述的清洁处理方法,其特征在于,在所述供给工序中,通过双流体喷嘴或单流体喷嘴将所述清洁液朝所述凹部喷出。
21.一种清洁处理装置,对保持带电粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理,其特征在于,具有:
电极,该电极与所述像保持体靠近地相对配置,在该电极与所述像保持体之间形成电场来将保持于所述像保持体的带电粒子吸附;以及
液流装置,该液流装置使清洁液充满所述电极与所述像保持体之间,并在使所述电场消失后使清洁液流通,以将被所述电极吸附的带电粒子冲走。
22.如权利要求21所述的清洁处理装置,其特征在于,
所述像保持体具有:收容并保持带电粒子的图案状的凹部、以及配置在该凹部底部的导电部件,
对保持在所述凹部内的带电粒子进行清洁处理时,在用清洁液充满了所述像保持体与所述电极之间后,在所述导电部件与所述电极之间形成所述电场。
23.如权利要求21所述的清洁处理装置,其特征在于,还具有预先用清洁液来湿润所述像保持体的预湿装置。
24.如权利要求21或23所述的清洁处理装置,其特征在于,还包括在将所述带电粒子冲走后将清洁液从所述像保持体上除去的除去装置。
25.如权利要求21至24中任一项所述的清洁处理装置,其特征在于,还具有对保持于所述像保持体的带电粒子进行清洁处理的别的清洁器。
26.一种图案形成装置,其特征在于,具有:
保持平板状的被转印介质的保持机构、
滚筒状的像保持体、
使所述像保持体沿着被所述保持机构保持的平板状的被转印介质滚动的滚动机构、
在所述像保持体的周面上利用带电粒子形成图案图像的像形成装置、
在所述滚动的像保持体与所述被转印介质之间形成电场来使所述周面上的图案图像朝所述被转印介质转印的转印装置、以及
对所述像保持体的周面进行清洁处理的清洁处理装置,
所述清洁处理装置具有:
电极,该电极与所述像保持体的周面靠近地相对配置,在该电极与所述像保持体之间形成电场来将保持于所述周面的带电粒子吸附;以及
液流装置,该液流装置使清洁液充满所述电极与所述像保持体的所述周面之间,并在使所述电场消失后使清洁液流通,以将被所述电极吸附的带电粒子冲走。
27.如权利要求26所述的图案形成装置,其特征在于,在所述像保持体的周面上形成有收容并保持带电粒子的图案状凹部。
28.如权利要求27所述的图案形成装置,其特征在于,
所述像保持体具有配置在所述凹部底部的导电部件,
所述清洁处理装置在使清洁液充满所述像保持体的周面与所述电极之间后,在所述导电部件与所述电极之间形成所述电场。
29.如权利要求26所述的图案形成装置,其特征在于,还具有预湿装置,该预湿装置在所述清洁处理装置对所述像保持体的周面进行清洁处理之前预先用清洁液来湿润该周面。
30.如权利要求26或29所述的图案形成装置,其特征在于,还具有除去装置,该除去装置在所述清洁处理装置对所述像保持体的周面进行了清洁处理后将清洁液从该周面上除去。
31.如权利要求26至30中任一项所述的图案形成装置,其特征在于,还具有对所述像保持体的周面进行清洁处理的别的清洁器。
32.一种清洁处理方法,对保持带电粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理,其特征在于,具有:
使电极与所述像保持体靠近地相对配置的工序;
使清洁液充满所述电极与所述像保持体之间的工序;
在所述电极与所述像保持体之间形成电场、使保持于所述像保持体的带电粒子朝所述电极吸附的工序;以及
在使所述电场消失后使充满所述电极与所述像保持体之间的清洁液流通、将被所述电极吸附的带电粒子冲走的工序。
33.如权利要求32所述的清洁处理方法,其特征在于,还具有预先用清洁液来湿润所述像保持体的预湿工序。
34.如权利要求32或33所述的清洁处理方法,其特征在于,在所述流通的工序之后,还具有将清洁液从所述像保持体上除去的除去工序。
35.如权利要求32所述的清洁处理方法,其特征在于,还具有通过对保持于所述像保持体的带电粒子的量进行判断来判断是否需要进行紧急时的清洁处理的工序。
36.一种清洁处理装置,其特征在于,具有:
液流装置,该液流装置使清洁液充满像保持体的表面并使该清洁液流动;以及
超声波装置,所述超声波装置在清洁液充满了所述像保持体的表面的状态下对残留在所述像保持体上的显影剂粒子作用超声波,使所述清洁液渗透到所述残留的显影剂粒子之间。
37.如权利要求36所示的清洁处理装置,其特征在于,还具有预先用所述清洁液来湿润所述像保持体的表面的预湿装置。
38.如权利要求36所示的清洁处理装置,其特征在于,还具有除去装置,该除去装置在所述显影剂粒子被冲走后将所述清洁液从所述像保持体的表面上除去。
39.如权利要求36所示的清洁处理装置,其特征在于,还具有对保持于所述像保持体的显影剂粒子进行清洁处理的别的清洁器。
40.如权利要求36所示的清洁处理装置,其特征在于,还具有:
检测装置,该检测装置对残留在所述像保持体上的显影剂粒子的量进行检测;以及
控制装置,该控制装置根据所述检测装置的检测结果来控制由所述超声波装置产生的超声波的频率、施加电压和施加时间中的至少一个。
41.如权利要求36所示的清洁处理装置,其特征在于,还具有喷出装置,该喷出装置朝残留在所述像保持体上的显影剂粒子喷出所述清洁液来使该显影剂粒子剥落。
42.一种清洁处理装置,对保持带电粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理,其特征在于,具有:
液流装置,该液流装置使清洁液充满所述像保持体的表面并使该清洁液流动;
超声波装置,该超声波装置在清洁液充满了所述像保持体的表面的状态下对残留在所述像保持体上的带电粒子作用超声波,使所述清洁液渗透到所述残留的带电粒子之间;以及
导电部件,该导电部件与所述像保持体的表面靠近地相对配置,在该导电部件与所述像保持体之间形成电场来将保持于所述像保持体的带电粒子吸附。
43.如权利要求42所述的清洁处理装置,其特征在于,还具有预先用所述清洁液来湿润所述像保持体的表面的预湿装置。
44.如权利要求42所述的清洁处理装置,其特征在于,还具有在将所述显影剂冲走后将所述清洁液从所述像保持体的表面上除去的除去装置。
45.如权利要求42所述的清洁处理装置,其特征在于,还具有对保持于所述像保持体的显影剂进行清洁处理的别的清洁器。
46.如权利要求42所述的清洁处理装置,其特征在于,还具有:
检测装置,该检测装置对残留在所述像保持体上的显影剂的量进行检测;以及
控制装置,该控制装置根据所述检测装置的检测结果来控制由所述超声波装置产生的超声波的频率、施加电压、施加时间以及在所述像保持体与导电部件之间形成的电场中的至少一个。
47.如权利要求42所述的清洁处理装置,其特征在于,还具有喷出装置,该喷出装置朝残留在所述像保持体上的带电粒子喷出所述清洁液来使该带电粒子剥落。
48.一种清洁处理方法,对保持显影剂粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理,其特征在于,具有:
使清洁液充满所述像保持体的表面的工序;
对残留在所述像保持体上的显影剂粒子作用超声波、使所述清洁液渗透到所述残留的显影剂粒子之间的超声波产生工序;以及
使充满了所述像保持体的表面的清洁液流动的液流工序。
49.如权利要求48所述的清洁处理方法,其特征在于,还具有预先用清洁液来湿润所述像保持体的预湿工序。
50.如权利要求48所述的清洁处理方法,其特征在于,在所述液流工序之后,还具有将清洁液从所述像保持体上除去的除去工序。
51.如权利要求48所述的清洁处理方法,其特征在于,还具有朝残留在所述像保持体上的显影剂粒子喷出所述清洁液来使该显影剂粒子剥落的喷出工序。
52.如权利要求48所述的清洁处理方法,其特征在于,还具有:
对残留在所述像保持体上的显影剂粒子的量进行检测的检测工序;以及
根据所述检测工序的检测结果来控制在所述超声波产生工序中产生的超声波的频率、施加电压和施加时间中的至少一个的控制工序。
53.一种清洁处理方法,对保持带电粒子形成的图案图像并将该图案图像朝被转印介质转印的像保持体进行清洁处理,其特征在于,具有:
使清洁液充满所述像保持体的表面的工序;
对残留在所述像保持体上的带电粒子作用超声波、使所述清洁液渗透到所述残留的带电粒子之间的超声波产生工序;
在与所述像保持体的表面靠近地相对的导电部件与所述像保持体之间形成电场、使保持于所述像保持体的带电粒子被所述导电部件吸附的工序;以及
在使所述电场消失后使充满了所述像保持体的表面的清洁液流动、将被所述导电部件吸附的带电粒子冲走的液流工序。
54.如权利要求53所述的清洁处理方法,其特征在于,还具有预先用清洁液来湿润所述像保持体的预湿工序。
55.如权利要求53所述的清洁处理方法,其特征在于,在所述液流工序之后,还具有将清洁液从所述像保持体上除去的除去工序。
56.如权利要求53所述的清洁处理方法,其特征在于,还具有朝残留在所述像保持体上的带电粒子喷出所述清洁液来使该带电粒子剥落的喷出工序。
57.如权利要求53所述的清洁处理方法,其特征在于,还具有:
对残留在所述像保持体上的带电粒子的量进行检测的检测工序;以及
根据所述检测工序的检测结果来控制在所述超声波产生工序中产生的超声波的频率、施加电压、施加时间以及在所述吸附工序中在所述像保持体与导电部件形成的电场中的至少一个的控制工序。
58.一种图案形成装置,其特征在于,包括:
像载体;
图案形成单元,该图案形成单元与所述像载体相对设置,具有显影部和转印部,所述显影部利用包括含离子化合物的调色剂和载液在内的液体显影剂对在所述像载体上形成的静电潜像进行显影来形成调色剂图像,所述转印部将该调色剂图像朝转印介质转印;
废液回收管路,该废液回收管路与所述图案形成单元连接,对含调色剂固体成分、离子化合物和所述载液的废液进行回收;
废液处理单元,该废液处理单元与所述回收管路连接,包括过滤器和投入口,所述过滤器设有具有直径为30μm~100μm的开孔的导电性间壁构造体,将所述废液中的所述调色剂固体成分和所述离子化合物除去,所述投入口设置在所述过滤器的上游,供吸附剂粒子投入;以及
再生液供给管路,该再生液供给管路使从所述废液处理单元排出的处理过的废液返回图案形成单元,
所述过滤器使添加有在5μm~100μm之间的粒径范围内具有粒度分布的最大频度的吸附剂粒子的废液或载液流过,在所述间壁构造体上形成厚度为0.5mm~10mm的吸附剂粒子层,用以进行废液处理。
59.如权利要求58所述的图案形成装置,其特征在于,所述废液处理单元还包括:设置在所述过滤器的上游、具有供所述吸附剂粒子投入的投入部的处理槽;以及将所述吸附剂粒子从所述处理槽中取出的取出部。
60.如权利要求59所述的图案形成装置,其特征在于,所述废液处理单元还包括预备处理槽,该预备处理槽设置在所述处理槽的上游,储存废液,使所述调色剂的至少一部分沉淀而从废液中除去。
61.如权利要求60所述的图案形成装置,其特征在于,在所述预备处理槽中将具有1μm以上的粒径的调色剂除去,在所述处理槽和过滤器中将具有小于1μm的粒径的调色剂除去。
62.如权利要求58至61中任一项所述的图案形成装置,其特征在于,还包括位于所述投入部与所述处理槽之间的第一导电率测量部以及位于所述处理槽与取出部之间的第二导电率测量部,所述第一导电率测量部使所投入的所述吸附剂粒子分散到所述载液中,对初期导电率进行测量,所述第二导电率测量部对废液处理后的导电率进行测量,当所述废液处理后的导电率成为基于所述初期导电率的基准导电率以下时,将所述吸附剂粒子从所述取出部除去,并从所述投入部投入未使用的吸附剂粒子。
63.如权利要求58至61中任一项所述的图案形成装置,其特征在于,在所述过滤器的下游还具有循环管路,该循环管路使从废液处理部排出的处理过的废液返回到所述废液处理部内的所述过滤器的上游。
64.一种图案形成方法,使用包括废液处理单元和图案形成单元的图案形成装置来形成图案,其特征在于,包括:
图像形成工序,在所述图案形成单元内利用包括含离子化合物的调色剂和载液在内的液体显影剂对在像载体上形成的静电潜像进行显影来形成调色剂图像,将该调色剂图像朝转印介质转印;
废液回收工序,使含调色剂固体成分、所述离子化合物和所述载液的废液从所述图案形成单元经由废液回收管路朝废液处理单元内回收;
吸附剂粒子层形成工序,在所述废液处理单元内从设置在所述过滤器上游的投入口将在5μm~100μm之间的粒径范围内具有粒度分布的最大频度的吸附剂粒子用于废液或载液中,使含有该吸附剂粒子的废液或载液流过设有具有直径为30μm~100μm的开孔的导电性间壁构造体的过滤器,从而在所述间壁构造体上形成厚度为0.5mm~10mm的吸附剂粒子层;
废液处理工序,接着使所述废液流过形成有所述吸附剂粒子层的所述过滤器,将所述调色剂固体成分和所述离子化合物除去;以及
再生液供给工序,使经过废液处理的废液经由再生液供给管路从废液处理单元返回图案形成单元。
65.如权利要求64所述的图案形成方法,其特征在于,所述回收来的废液被导入到设置在所述过滤器的上游并具有所述投入部和用于取出所述吸附剂粒子的取出部的处理槽内,并从该处理槽送往所述过滤器。
66.如权利要求65所述的图案形成方法,其特征在于,所述回收来的废液被导入到设置在所述处理槽上游的预备处理槽内,并在该预备处理槽内储存,且在使所述调色剂固体成分沉淀、除去后,送往所述处理槽。
67.如权利要求66所述的图案形成方法,其特征在于,在所述预备处理槽中将具有1μm以上的粒径的调色剂除去,在所述处理槽和过滤器中将具有小于1μm的粒径的调色剂除去。
68.如权利要求64至67中任一项所述的图案形成方法,其特征在于,还包括位于所述投入部与所述处理槽之间的第一导电率测量部以及位于所述处理槽与取出部之间的第二导电率测量部,所述第一导电率测量部使所投入的所述吸附剂粒子分散到所述载液中,对初期导电率进行测量,所述第二导电率测量部对废液处理后的导电率进行测量,当所述废液处理后的导电率成为基于所述初期导电率的基准导电率以下时,将所述吸附剂粒子从所述取出部除去,并从所述投入部投入未使用的吸附剂粒子。
69.如权利要求64至67中任一项所述的图案形成方法,其特征在于,使所述经过废液处理的废液经由设置在所述过滤器下游的循环管路返回到所述废液处理部内的所述过滤器的上游。
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2007
- 2007-02-22 CN CNA2007800156304A patent/CN101432666A/zh active Pending
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