(57)【要約】【課題】インクジェット法によりパターンを形成する方法であって、裾の広がりがより抑制されたパターンを形成できるパターン形成方法を提供すること。【解決手段】本発明に係るパターン形成方法は、第１の液体を基材表面に付与する工程と、上記第１の液体が付与された上記基材表面に第２の液体の液滴をインクジェット法で付与する工程と、上記第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる工程と、を有する、パターン形成方法である。上記第２の液体は、第１の液体とは非相溶であり、かつ、上記第１の液体よりも比重が大きい液体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の液体を基材表面に付与されてなる第１液層を形成する工程と、
前記第１液層が形成された前記基材表面に、前記第１の液体とは非相溶であり、かつ、前記第１の液体よりも比重が大きい第２の液体の液滴をインクジェット法で付与する工程と、
前記第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる工程と、
を有する、パターン形成方法。
【請求項２】
前記形成された第１液層の厚みは、前記第２の液体が付与されて形成されるドットの厚みよりも大きい、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記形成された第１液層の厚みは、前記第２の液体が付与されて形成されるドットの厚みの１．１倍以上１．５倍である、請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記第２の液体は、硬化性液体であり、
前記硬化させる工程において、前記第２の液体を選択的に硬化させる、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記第１の液体は、硬化性液体であり、
前記硬化させる工程において、前記第１の液体を選択的に硬化させる、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記形成された第１液層の厚みは、前記第２の液体が付与されて形成されるドットの厚みよりも小さい、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記第２の液体が付与されて形成されるドットの厚みは、前記形成された第１液層の厚みの１．１倍以上１．５倍以下である、請求項１または６に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記第２の液体は、硬化性液体であり、
前記硬化させる工程において、前記第２の液体を選択的に硬化させる、
請求項６または７に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記第１の液体は、硬化性液体であり、
前記硬化させる工程において、前記第１の液体を選択的に硬化させる、
請求項６または７に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記第１の液体および前記第２の液体の一方の液体は、硬化性液体であり、
前記第１の液体および前記第２の液体の他方の液体は、非硬化性液体であり、
前記硬化させる工程は、基材表面に付与された前記第１の液体および前記第２の液体の両方に光エネルギーまたは熱エネルギーを付与して前記一方の液体を硬化させる工程である、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記第１の液体および前記第２の液体の他方の液体を除去する工程を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記第１の液体および前記第２の液体の他方の液体は、揮発性の液体である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記第２の液体は、前記第１の液体よりも表面張力が大きい液体である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
前記第１の液体は、前記基材表面に塗布される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１５】
前記一方の液体は、導電性材料を含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１６】
インクジェット法により基材表面に付与された液体が硬化して形成されたパターン形成物であって、
前記液体の硬化物により形成されるパターンが有する前記基材表面に接する壁面と、前記基材表面と、の間の角度は、４５°以上である、パターン形成物。
【請求項１７】
第１の液体を基材表面に付与する第１液体付与部と、
前記第１の液体が付与された前記基材表面に、前記第１の液体とは非相溶であり、かつ、前記第１の液体よりも比重が大きい第２の液体の液滴をインクジェット法で付与する第２液体付与部と、
前記第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる選択的硬化部と、
を有する、パターン形成装置。
【請求項１８】
前記選択的硬化部が第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させた後に、前記第１の液体および第２の液体の他方の液体を除去する液体除去部を有する、
請求項１７に記載のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法、パターン形成物およびパターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット法は、基材上に微細かつ高精細なパターンを形成できることから、画像、電子機器の配線、バイオチップなどの流路などの作製への応用が検討されている。
【０００３】
特許文献１および特許文献２には、物性が異なる２種類のインクを用いて、インクジェット法によりパターンを形成する方法が記載されている。
【０００４】
特許文献１には、硬化型インクをインクジェット法により基材上に付与して上記インクの液層を形成し、上記インクとは表面張力が異なる硬化型インクをインクジェット法により上記液層の表面に付与してパターンを形成し、上記付与された両方のインクを硬化させる、インクジェット記録方法が記載されている。特許文献１によれば、上記後から付与するインクの表面張力を、上記液層を構成するインクの表面張力より高くすると、上記後から付与したインクが上記液層の中に入り込むため、輪郭が滑らかで直径が小さく、かつ、他のインクドットと重なっても滲みにくいインクドットが得られるとされている。また、特許文献１によれば、上記後から付与するインクの表面張力を、上記液層を構成するインクの表面張力より低くすると、上記後から付与したインクが上記液層の表面に薄く広がるため、少ないインク量で効果的にベタ画像を形成できるとされている。
【０００５】
特許文献２には、硬化型インクをインクジェット法により基材上に付与して上記インクの液層を形成し、上記インクよりも表面張力が小さい硬化型インクをインクジェット法により上記液層の表面に付与してパターンを形成し、上記付与された両者のインクを硬化させる、インクジェット記録方法が記載されている。特許文献２によれば、上記方法により、上記後から付与したインクの硬化物が上記液層の硬化物の表面に薄く広がったパターンが得られるとされている。
【０００６】
なお、インクジェット法によれば、略半球状（または略円錐状）のドットが集合してなるパターンが形成される。この略半球状（または略円錐状）のドットは、その中心部と縁部とで厚み（基材からドット表面までの距離）が大きくことなるため、上記ドットを配列させてパターンを形成しようとすると、厚みが不均一なパターンとなりやすい。特に、硬化型インクを用いてパターンを形成すると、形成されるドットはより略半球状（または略円錐状）になりやすく、上記厚みの不均一性は顕著である。そのため、たとえば硬化型インクに導電性材料を添加して導電性の配線パターンを形成するとき、上記厚みが不均一であると、形成された配線パターンの断面積も不均一となり、配線パターン中で抵抗にばらつきが生じてしまうことがある。
【０００７】
これに対し、特許文献３では、インクジェット法により付与されるインクの着弾位置をドット径の４０〜６０％の範囲でずらして、インクを重ね塗りしながら、１ドット幅の配線パターンを形成することで、形成される配線パターンの厚みをより均一にしようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２１４０３０号公報
【特許文献２】特開２０１７−０１３５０６号公報
【特許文献３】特開２０１５−００９１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、インクジェット法で形成されるパターンには、断面積をより均一化させることが望まれる。特許文献３に記載の方法によれば、配線パターンの配線方向への厚みは均一化できるかもしれない。しかし、上記配線パターンの断面形状は裾が広がった略半円状のままであり、断面内における抵抗のばらつきは解消されていない。また、配線パターンの断面形状が略半円状であると、隣の配線との接触による短絡などを防ぐために配線間の距離を広めにとる必要があり、複数の配線を高密度で配置することが困難である。同様の問題は、インクジェット法で形成される、流路状などの他の形状のパターンにも存在する。
【００１０】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、インクジェット法によりパターンを形成する方法であって、裾の広がりがより抑制されたパターンを形成できるパターン形成方法、裾の広がりが抑制されたパターン形成物、および当該パターン形成方法を実行できるパターン形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、  第１の液体を基材表面に付与されてなる第１液層を形成する工程と、上記第１液層が形成された上記基材表面に、上記第１の液体とは非相溶であり、かつ、上記第１の液体よりも比重が大きい第２の液体の液滴をインクジェット法で付与する工程と、上記第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる工程と、を有する、パターン形成方法によって解決される。
【００１２】
また、上記課題は、インクジェット法により基材表面に付与された液体が硬化して形成されたパターン形成物であって、上記液体の硬化物により形成されるパターンが有する上記基材表面に接する壁面と、上記基材表面と、の間の角度は、４５°以上である、パターン形成物によって解決される。
【００１３】
また、上記課題は、第１の液体を基材表面に付与する第１液体付与部と、上記第１の液体が付与された上記基材表面に、上記第１の液体とは非相溶であり、かつ、上記第１の液体よりも比重が大きい第２の液体の液滴をインクジェット法で付与する第２液体付与部と、上記第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる選択的硬化部と、を有する、パターン形成装置によって解決される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、インクジェット法によりパターンを形成する方法であって、裾の広がりがより抑制されたパターンを形成できるパターン形成方法、裾の広がりが抑制されたパターン形成物、および当該パターン形成方法を実行できるパターン形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に関するパターン形成法によりパターンが形成される様子を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に関するパターン形成方法のフローチャートである。
【図３】図３Ａは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚みよりも大きいときの、第２の液体の付与により形成される分離液層の様子を示す模式図であり、図３Ｂは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚みよりも小さいときの、第２の液体の付与により形成される分離液層の様子を示す模式図である。
【図４】図４Ａは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚みよりも大きいときに、第２の液体を選択的に硬化させて形成されるパターン形成物の断面形状を示す模式的な平面図であり、図４Ｂは、上記パターン形成物の模式的な正面図であり、図４Ｃは、上記パターン形成物の図４Ａにおける線４Ｃ−４Ｃで切断した模式的な断面図である。
【図５】図５Ａは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚みよりも大きいときに、第１の液体を選択的に硬化させて形成されるパターン形成物の断面形状を示す模式的な平面図であり、図５Ｂは、上記パターン形成物の模式的な正面図であり、図５Ｃは、上記パターン形成物の図５Ａにおける線５Ｃ−５Ｃで切断した模式的な断面図である。
【図６】図６Ａは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚みよりも小さいときに、第２の液体を選択的に硬化させて形成されるパターン形成物の断面形状を示す模式的な平面図であり、図６Ｂは、上記パターン形成物の模式的な正面図であり、図６Ｃは、上記パターン形成物の図６Ａにおける線６Ｃ−６Ｃで切断した模式的な断面図である。
【図７】図７Ａは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚みよりも小さいときに、第１の液体を選択的に硬化させて形成されるパターン形成物の断面形状を示す模式的な平面図であり、図７Ｂは、上記パターン形成物の模式的な正面図であり、図７Ｃは、上記パターン形成物の図７Ａにおける線７Ｃ−７Ｃで切断した模式的な断面図である。
【図８】図８Ａは、インクジェット法で基材表面に付与された硬化性液体を硬化してなる、従来のパターンの模式的な断面を示す図面であり、図８Ｂは、本実施形態に関する、第２の液体を硬化させて得られるパターンの模式的な断面を示す図面であり、図８Ｃは、本実施形態に関する、第１の液体を硬化させて得られるパターンの模式的な断面を示す図面である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に関するパターン形成方法を実行するパターン形成装置の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明者らは上記課題について鋭意検討し、互いに非相溶な２種類の液体を用いて、上記２種類の液体のうち一方の液体（第１の液体）が付与されてなる液層（以下、単に「第１液層」ともいう。）が形成された基材表面に、上記２種類の液体のうち他方の液体（第２の液体）の液滴をインクジェット法で付与して、上記付与された第２の液体の液滴と上記第１の液体とが分離して存在する液層（以下、単に「分離液層」ともいう。）を上記基材表面に接して形成し、その後、上記第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させることで、裾の広がりが抑制されたパターンが形成され得ることを見出し、もって本発明を完成させた。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に関するパターン形成法によりパターンが形成される様子を示す模式図である。上記第１の液体が付与されてなる第１液層に上記第２の液体の液滴をインクジェット法で付与する（図１Ａ参照）。このとき、第１の液体と第２の液体とは相溶せず、また、第２の液体の比重は第１の液体の比重よりも大きいため、付与された第２の液体は第１液層の中に入り込み、基材表面に到達する。これにより、第１の液体と第２の液体とが分離した分離液層が、基材表面に接して形成される（図１Ｂ参照）。上記分離液層では、付与された第２の液体の液滴と第１の液体との界面が、第１の液体と第２の液体との間の表面張力の差に応じて、より直線的な形状となっている。そのため、上記付与された第２の液体の液滴は、裾の広がりがより抑制されて、その端部（基材表面から離れる方向に延在する液滴の端面）が基材表面に対してより垂直に近い形状となっている。
【００１８】
この状態で、第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化し、その後、他方の液体が除去されると、上記分離液層における第２の液体の液滴の形状に基づいた、裾の広がりがより抑制されて、その端部が基材表面に対してより垂直に近い形状の、パターンが形成される。
【００１９】
このとき、第２の液体を選択的に硬化させると、第１の液体が除去された後には、第２の液体が硬化してなる、分離液層中の第２の液体の形状に基づく凸状のパターンが形成される（図１Ｃ参照）。一方で、このとき、第１の液体を選択的に硬化させると、第２の液体が除去された後には、第１の液体が硬化してなる硬化物（硬化膜）の一部が、分離液層中の第２の液体の形状に応じて欠落した形状の流路状のパターンが形成される（図１Ｄ参照）。
【００２０】
１．パターン形成方法
図２は、本発明の一実施形態に関するパターン形成方法のフローチャートである。
【００２１】
１−１．第１の液体の付与（工程Ｓ１１０）
まず、第１の液体を基材表面に付与する（工程Ｓ１１０）。
【００２２】
本工程において、上記付与された第１の液体は、基材表面に広がって、第１の液体が薄く広がってなる第１液層を基材表面に接して形成する（図１Ａ参照）。
【００２３】
基材は特に限定されず、アート紙、コート紙、軽量コート紙、微塗工紙およびキャスト紙を含む塗工紙ならびに非塗工紙を含む吸収性の媒体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブタジエンテレフタレートを含むプラスチックで構成される非吸収性の記録媒体（プラスチック基材）、ならびに金属類およびガラス等の非吸収性の無機記録媒体とすることができる。
【００２４】
上記第１の液体を基材表面に付与する方法は特に限定されず、バーコーター、ロールコーターおよびスピンコーターなどを用いて第１の液体を基材表面に塗布してもよいし、スプレー塗布、浸漬法、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷などの方法で第１の液体を基材表面に付与してもよいし、インクジェット法で第１の液体を基材表面に着弾させてもよい。これらのうち、第１液層の厚みをより均一にして、より均一な形状のパターンを形成する観点や、第１液層の厚みの調整幅を広くする観点からは、第１の液体は基材表面に塗布されることが好ましい。また、微小な領域にのみパターンを形成するときなどに、第１の液体が付与される領域を小さくして必要な第１の液体の量を低減する観点からは、インクジェット法が好ましい。
【００２５】
第１の液体の付与量は、形成するパターンの形状および第２の液体の付与量（付与されて基材表面に到達した第２の液体による液滴が形成するドットの厚み（基材表面からの高さ））に応じて任意に設定することができる。第１の液体の付与量（第１液層の厚み）が、形成するパターンが有する、基材表面から離れる方向に延在するパターンの壁面のうち、裾の広がりが抑制されて基材表面に対してより垂直に近い形状となっている部分の高さを決定する。そのため、上記壁面の高さに応じて第１の液体の付与量を設定すればよい。上記壁面を十分な高さにする観点からは、第１の液体の付与量は、形成される第１液層の厚みが０．５μｍ以上となる量であることが好ましく、１．０μｍ以上となる量であることがより好ましい。また、第１の液体の塗布を容易にする観点や、第２の液体を選択的硬化させたときに第１の液体を除去しやすくする観点からは、第１の液体の付与量は、さほど多すぎないことが望ましく、３０μｍ以下となる量であることが好ましい。
【００２６】
図３Ａおよび図３Ｂは、第１液層の厚みに応じて、異なる構成の分離液層が第２の液体の付与により形成される様子を示す模式図である。
【００２７】
第１の液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚み（ドットの表面のうち、基材表面から最も離れた位置と、基材表面と、の間の距離）よりも大きいときは、図３Ａに示すように、第２の液体の液滴を付与したとき（工程Ｓ１２０）に、第２の液体の液滴は、第１液層の内部にその全体が入り込む。このとき、第２の液体の液滴の第１の液体との界面は、基材表面に対してより垂直に近い形状となり、第２の液体の液滴の上面（基材表面側とは反対側）も、より平面状に近い形状となる。つまり、このとき、基材表面に到達した第２の液体の液滴は、基材表面に垂直な断面で上記液滴を切断したときに、より四角形（典型的には、基材に接した辺が対辺よりも長い台形）に近い形状となる。
【００２８】
この状態で第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させることにより、図４または図５（いずれも後述）に示す形状のパターン形成物を作製することができる。
【００２９】
なお、このとき、第２の液体の上面を第１の液体が被覆した状態にする観点からは、第１液層の厚みは、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚みの１．１倍以上の厚みであることが好ましい。また、このとき、第１の液体を選択的硬化させた後に第２の液体を除去しやすくする観点からは、第１液層の厚みは、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚みの１．５倍以下の厚みであることが好ましい。
【００３０】
一方で、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚み（ドットの表面のうち、基材表面から最も離れた位置と、基材表面と、の間の距離）よりも小さいときは、図３Ｂに示すように、第２の液体の液滴を付与したとき（工程Ｓ１２０）に、第２の液体の液滴の下部側は第１液層の内部に入り込むが、第２の液体の液滴の上部側は第１液層の外部に留まり、第１液層（分離液層）の上面から突出したままとなる。このとき、第２の液体の液滴のうち、分離液層の内部に入り込んだ部分と第１の液体との界面は、基材表面に対してより垂直に近い形状となるが、分離液層の上面から突出した部分と外部（空気）との界面は、略半球状（または略円錐状）に近い形状となる。つまり、このとき、基材表面に到達した第２の液体の液滴は、基材表面に垂直な断面で上記液滴を切断したときに、第１の液体と接する下部側がより四角形（典型的には、基材に接した辺が対辺よりも長い台形）に近い形状となり、第１の液体と接しない上部側がより半円に近い形状となる。
【００３１】
この状態で第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させることにより、図６または図７（いずれも後述）に示す形状のパターン形成物を作製することができる。
【００３２】
第１の液体は、後述する選択的硬化（工程Ｓ１３０）の際に第１の液体を硬化させるときは、第２の液体とは非相溶な硬化性液体である。硬化性液体とは、光、熱その他の刺激により硬化する液体であり、たとえば、光重合性化合物または熱重合性化合物と、任意に添加される重合開始剤と、を含む液体とすることができる。第１の液体は、重合の開始および制御が容易であることから、光重合性化合物および任意に光重合開始剤を含み、活性光線の照射によって硬化する液体であることが好ましい。上記活性光線の例には、紫外線（ＵＶ）、電子線、α線、γ線、およびエックス線などが含まれる。
【００３３】
上記光重合性化合物の例には、ラジカル重合性化合物およびカチオン重合性化合物が含まれる。光重合性化合物は、モノマー、重合性オリゴマー、プレポリマーあるいはこれらの混合物のいずれであってもよい。
【００３４】
ラジカル重合性化合物は、不飽和カルボン酸エステル化合物であることが好ましく、（メタ）アクリレートであることがより好ましい。なお、本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、アクリレートまたはメタアクリレートを意味し、「（メタ）アクリル」は、アクリルまたはメタクリルを意味し、「（メタ）アクリロイル」は、アクリロイルまたはメタクリロイルを意味する。
【００３５】
単官能の（メタ）アクリレートの例には、イソアミル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソミルスチル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル−ジグリコール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイロキシエチルコハク酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチルフタル酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシエチル−フタル酸およびｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートが含まれる。
【００３６】
多官能の（メタ）アクリレートの例には、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのＰＯ付加物ジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートおよびトリプロピレングリコールジアクリレートを含む２官能の（メタ）アクリレート、ならびに、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、グリセリンプロポキシトリ（メタ）アクリレートおよびペンタエリスリトールエトキシテトラ（メタ）アクリレートを含む３官能以上の（メタ）アクリレートが含まれる。
【００３７】
ラジカル重合性化合物は、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドで変性された（メタ）アクリレート（以下、単に「変性（メタ）アクリレート」ともいう。）を含むことが好ましい。変性（メタ）アクリレートは、感光性がより高い。また、変性（メタ）アクリレートは、高温下でも他の成分とより相溶しやすい。さらには、変性（メタ）アクリレートは、硬化収縮が少ないため活性光線照射時の印刷物のカールがより生じにくい。
【００３８】
カチオン重合性化合物の例には、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物およびオキセタン化合物が含まれる。
【００３９】
上記エポキシ化合物の例には、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３′，４′−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシクロヘキセンモノエポキサイド、ε−カプロラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル３′，４′−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、１−メチル−４−（２−メチルオキシラニル）−７−オキサビシクロ［４，１，０］ヘプタン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサノン−メタ−ジオキサンおよびビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテルなどの脂環式エポキシ樹脂、１，４−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール、およびグリセリンなどの脂肪族多価アルコールに１種または２種以上のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドなど）を付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテルなどを含む脂肪族エポキシ化合物、ならびに、ビスフェノールＡまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、およびノボラック型エポキシ樹脂などを含む芳香族エポキシ化合物などが含まれる。
【００４０】
上記ビニルエーテル化合物の例には、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、およびオクタデシルビニルエーテルなどを含むのモノビニルエーテル化合物、ならびにエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、およびトリメチロールプロパントリビニルエーテルなどを含むジまたはトリビニルエーテル化合物などが含まれる。
【００４１】
上記オキセタン化合物の例には、３−ヒドロキシメチル−３−メチルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−エチルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−プロピルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−ノルマルブチルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−フェニルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−ベンジルオキセタン、３−ヒドロキシエチル−３−メチルオキセタン、３−ヒドロキシエチル−３−エチルオキセタン、３−ヒドロキシエチル−３−プロピルオキセタン、３−ヒドロキシエチル−３−フェニルオキセタン、３−ヒドロキシプロピル−３−メチルオキセタン、３−ヒドロキシプロピル−３−エチルオキセタン、３−ヒドロキシプロピル−３−プロピルオキセタン、３−ヒドロキシプロピル−３−フェニルオキセタン、３−ヒドロキシブチル−３−メチルオキセタン、１，４ビス｛［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタンおよびジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテルなどが含まれる。
【００４２】
硬化性液体である第１の液体中の上記光重合性化合物の含有量は、たとえば、第１の液体の全質量に対して１．０質量％以上９７質量％以下とすることができ、３０質量％以上９０質量％以下とすることが好ましい。
【００４３】
硬化性液体である第１の液体は、光重合開始剤をさらに含有してもよい。上記光重合開始剤は、上記光重合性化合物の重合を開始できるものであればよい。たとえば第１の液体がラジカル重合性化合物を有するときは、光重合開始剤は光ラジカル開始剤とすることができ、第１の液体がカチオン重合性化合物を有するときは、光重合開始剤は光カチオン開始剤（光酸発生剤）とすることができる。
【００４４】
上記光重合開始剤の含有量は、活性光線の照射によって第１の液体の硬化が開始される範囲において、任意に設定することができ、たとえば、第１の液体の全質量に対して、０．１質量％以上２０質量％以下、好ましくは１．０質量％以上１２質量％以下とすることができる。なお、電子線の照射により第１の液体を半硬化させるときなど、光重合開始剤がなくても第１の液体の硬化が開始されるときは、光重合開始剤は不要である。
【００４５】
硬化性液体である第１の液体は、形成されるパターンに所望の特性を付与するための樹脂、および形成されるパターンに所望の色調を付与するための色材をさらに含有してもよい。
【００４６】
上記樹脂の例には、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン−アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、および酢酸ビニル系樹脂などが含まれる。上記樹脂は、第１の液体中に分散して分散体を形成するラテックスであってもよいし、水または有機溶剤により第１の液体中に溶解する溶解性樹脂（水溶性樹脂または有機溶剤溶解性樹脂）であってもよい。
【００４７】
上記色材の例には、染料および顔料が含まれる。
【００４８】
硬化性液体である第１の液体は、形成されるパターンに導電性を付与するための導電性材料をさらに含有してもよい。
【００４９】
上記導電性材料の例には、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａ、およびＩｎなどの微粒子、ならびに、グラファイト、フラーレン、カーボンナノファイバー、およびカーボンナノチューブなどを含む炭素材料の微粒子などを含む導電性微粒子、ならびに、ポリチオフェン類およびポリアニリン類などを含むπ共役系導電性高分子などを含む導電性樹脂などが含まれる。
【００５０】
硬化性液体である第１の液体は、さらに、必要に応じて、界面活性剤、重合禁止剤および紫外線吸収剤などを含有してもよい。
【００５１】
あるいは、第１の液体は、後述する選択的硬化（工程Ｓ１３０）の際に第２の液体を硬化させるときは、第２の液体とは非相溶な非硬化性液体であることが望ましい。非硬化性液体とは、光、熱その他の刺激により第２の液体が硬化する条件下において、硬化しないで流動性を保つ液体である。
【００５２】
非硬化性液体である第１の液体の例には、揮発性または不揮発性の炭化水素系溶剤、シリコーンオイル、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、および植物油などが含まれる。上記非硬化性液体である第１の液体は、水溶性溶剤でもよいし、非水溶性溶剤でもよいが、第２の液体が水性インクであるときは非水溶性溶剤であることが好ましく、第２の液体が溶剤系インクおよび硬化性インクなどの非水系インクであるときは水溶性溶剤であることが好ましい。
【００５３】
上記炭化水素系溶剤の例には、ヘキサン、ヘプタン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、オクタン、および水添トリイソブチレンなどを含む脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、およびキシレンなどを含む芳香族炭化水素、ならびに、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、およびトリクロロエチレンなどを含むハロゲン系炭化水素などが含まれる。
【００５４】
上記シリコーンオイルは、２５℃における粘度が１０００ｍｍ２／ｓ以上である高粘度シリコーンオイルでもよいし、２５℃における粘度が１０００ｍｍ２／ｓ未満である低粘度シリコーンオイルでもよい。
【００５５】
第１の液体は、これらの液体のうち、第２の液体の種類に応じて、第２の液体とは非相溶であるものから選択すればよい。たとえば、第２の液体が硬化性液体（光硬化性インク）であるときは、炭化水素系溶剤、シリコーンオイル、エチレングリコールおよびグリセリンなどのアルコール系溶剤、ならびにオリーブ油などの植物油などの、第２の液体とは非相溶である液体から第１の液体を選択することができる。
【００５６】
本明細書において、第１の液体と第２の液体とは非相溶であるとは、市販の振盪器（たとえば、株式会社ヤヨイ製のＭｏｄｅｌ−ＹＳ−ＬＤ）を用いて第１の液体と第２の液体とをストローク数１００回／分で５秒間振盪し、その後５分間放置したときに、第１の液体と第２の液体とが分離している状態を観察できることを意味する。たとえば、第１の液体および第２の液体の一方が所定の色調を有する液体である場合は、上記放置後の液体の全体が着色しているときには第１の液体と第２の液体とが分離していない（相溶である）と判断できる。なお、第１の液体および第２の液体の双方が透明であっても、上記放置後の液体が分離しているか否かは目視で判断可能である。
【００５７】
なお、これらの非硬化性液体である第１の液体のうち、後述する液体の除去（工程Ｓ１４０）を容易にする観点からは、揮発性の炭化水素系溶剤が好ましく、環境への影響を低減する観点からは、不揮発性であるシリコーンオイルおよび不揮発性の炭化水素系溶剤が好ましい。また、後述する液体の除去（工程Ｓ１４０）で回収した第１の液体を再利用し、コストを抑制する観点からは、不揮発性であるシリコーンオイルおよび不揮発性の炭化水素系溶剤が好ましい。
【００５８】
また、第１の液体をインクジェット法で基材表面に付与するときは、第１の液体の粘度は１００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、８０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。
【００５９】
１−２．第２の液体の付与（工程Ｓ１２０）
次に、第１の液体が付与されて第１液層が形成された基材表面に、第１の液体とは非相溶であり、かつ、第１の液体よりも比重が大きい液体である、第２の液体の液滴をインクジェット法で付与する（工程Ｓ１２０）。
【００６０】
本工程では、上記付与された第２の液体の液滴は、第１液層の中に入り込み、基材表面に到達する。これにより、第２の液体の液滴と第１の液体とが基材表面に対して平行となる方向に分離して存在する分離液層が、基材表面に接して形成される（図１Ｂ参照）。
【００６１】
具体的には、本工程では、ステージに配置された基材表面に対して、インクジェットヘッドのノズルから第２の液体の液滴を吐出する。吐出された液滴は、第１液層の表面に到達（着弾）すると、第１の液体と第２の液体との間の比重の違いにより、第１液層の中に入り込んで基材表面に到達する。
【００６２】
第２の液体を付与する際の、インクジェットヘッドからの吐出方式は、オンデマンド方式およびコンティニュアス方式のいずれでもよい。オンデマンド方式のインクジェットヘッドは、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型およびシェアードウォール型等の電気−機械変換方式、ならびにサーマルインクジェット型およびバブルジェット（バブルジェットはキヤノン社の登録商標）型等の電気−熱変換方式等のいずれでもよい。
【００６３】
このとき、インク流路を加熱して、吐出される第２の液体の温度を調整してもよい。吐出される第２の液体の温度は、特に限定されないが、５０℃以上９０℃以下であることが好ましい。
【００６４】
第２の液体の液滴のサイズ（液滴量）は、第１液層の厚み、および形成しようとするパターンの幅および形状などに応じて選択すればよい。
【００６５】
第２の液体は、第１液層が形成された基材表面のうち、形成しようとするパターンに応じた位置に付与すればよい。たとえば、第２の液体を線状に付与し、かつ、線の延びる方向に隣り合う位置に付与された第２の液体の液滴が合一するように上記第２の液体の液滴を付与する位置を調整することで、線状のパターンを形成することができる。このとき、第２の液体を複数の線状に付与することで、複数の線状パターンを形成することができる。また、第２の液体を互いに平行な複数の線状に付与し、かつ、上記互いに平行な複数の線のうち２つ（あるいは３つ以上）の線を形成するための第２の液体の液滴が合一するように上記互いに平行な複数の線の位置を調整することで、上記線状のパターンの幅を調整することもできる。
【００６６】
第２の液体は、インクジェット法で吐出することができる限りにおいて特に限定されないが、後述する選択的硬化（工程Ｓ１３０）の際に第２の液体を硬化させるときは、第１の液体とは非相溶な硬化性液体とする。硬化性液体とは、光、熱その他の刺激により硬化する液体であり、たとえば、光重合性化合物または熱重合性化合物と、任意に添加される重合開始剤と、を含む液体とすることができる。第２の液体は、重合の開始および制御が容易であることから、光重合性化合物および任意に光重合開始剤を含む液体であることが好ましい。
【００６７】
上記光重合性化合物および光重合開始剤は、第１の液体について上述した化合物などから適宜選択すればよい。
【００６８】
硬化性液体である第２の液体は、形成されるパターンに所望の特性を付与するための樹脂、形成されるパターンに所望の色調を付与するための色材、形成されるパターンに導電性を付与するための導電性材料、ならびに、必要に応じて、界面活性剤、重合禁止剤および紫外線吸収剤などをさらに含有してもよい。
【００６９】
上記光重合性化合物、光重合開始剤、樹脂、色材および導電性材料は、第１の液体について上述した化合物などから適宜選択すればよい。
【００７０】
硬化性液体である第２の液体は、温度変化により第２の液体をゾルゲル相変化させるゲル化剤をさらに含有してもよい。
【００７１】
上記ゲル化剤は、加熱されると第２の液体をゾル化させてインクジェット法により吐出可能とし、常温程度に冷却されると第２の液体をゲル化させて分離液層中での第２の液体の形状変化を制限する化合物であればよい。ゲル化剤は、結晶性ゲル化剤でもよいし網状オルガノゲル化剤でもよいが、結晶性ゲル化剤であることが好ましく、結晶化してカードハウス構造を形成するゲル化剤であることがより好ましい。
【００７２】
結晶化してカードハウス構造を形成するゲル化剤の例には、ケトンワックス、エステルワックス、石油系ワックス、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、硬化ヒマシ油、変性ワックス、高級脂肪酸、高級アルコール、ヒドロキシステアリン酸、Ｎ−置換脂肪酸アミドおよび特殊脂肪酸アミドを含む脂肪酸アミド、高級アミン、ショ糖脂肪酸のエステル、合成ワックス、ジベンジリデンソルビトール、ダイマー酸ならびにダイマージオールなどが含まれる。
【００７３】
上記ケトンワックスの例には、ジリグノセリルケトン、ジベヘニルケトン、ジステアリルケトン、ジエイコシルケトン、ジパルミチルケトン、ジラウリルケトン、ジミリスチルケトン、ミリスチルパルミチルケトンおよびパルミチルステアリルケトンが含まれる。
【００７４】
上記エステルワックスの例には、ベヘニン酸ベヘニル、イコサン酸イコシル、ステアリン酸ステアリル、ステアリン酸パルミチル、パルミチン酸セチル、ミリスチン酸ミリスチル、ミリスチン酸セチル、セロチン酸ミリシル、ステアリン酸ステアリル、パルミチン酸オレイル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステルおよびポリオキシエチレン脂肪酸エステルが含まれる。
【００７５】
上記高級脂肪酸の例には、ベヘン酸、アラキジン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸，ラウリン酸、オレイン酸、およびエルカ酸が含まれる。
【００７６】
上記高級アルコールの例には、ステアリルアルコールおよびベヘニルアルコールが含まれる。
【００７７】
上記脂肪酸アミドの例には、ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミドおよび１２−ヒドロキシステアリン酸アミドが含まれる。
【００７８】
分離液層中での第２の液体の形状変化をより制限する観点からは、ゲル化剤は、ケトンワックス、エステルワックス、高級脂肪酸、高級アルコールおよび脂肪酸アミドが好ましく、下記一般式（Ｇ１）で表されるケトンワックスおよび下記一般式（Ｇ２）で表されるエステルワックスがさらに好ましい。
【００７９】
一般式（Ｇ１）：Ｒ１−ＣＯ−Ｒ２
一般式（Ｇ１）において、Ｒ１およびＲ２は、いずれも炭素数が９以上２５以下である直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基である。
【００８０】
一般式（Ｇ２）：Ｒ３−ＣＯＯ−Ｒ４
一般式（Ｇ２）において、Ｒ３およびＲ４は、いずれも炭素数が９以上２５以下である直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基である。
【００８１】
ゲル化剤の含有量は、第２の液体の全質量に対して１．０質量％以上１０．０質量％以下とすることができ、であることが好ましい。１．０質量％以上５．０質量％以下であることが好ましく、１．５質量％以上３．０質量％以下であることがより好ましい。
【００８２】
あるいは、第２の液体は、後述する選択的硬化（工程Ｓ１３０）の際に第１の液体を硬化させるときは、第１の液体とは非相溶な非硬化性液体であることが望ましい。非硬化性液体とは、光、熱その他の刺激により第１の液体が硬化する条件下において、硬化しないで流動性を保つ液体である。
【００８３】
上記非硬化性液体の例には、インクジェット法で吐出可能な水系インクおよび溶剤系インクが含まれる。
【００８４】
上記水系インクは、水および水溶性有機溶剤を含有するインクである。
【００８５】
上記水溶性有機溶剤の例には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノールおよびｔ−ブタノールを含むアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、およびペンタンジオールを含むグリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオールおよび１，２−ヘプタンジオールを含む多価アルコール、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミンおよびテトラメチルプロピレンジアミンを含むアミン、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを含むアミド、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、２−オキサゾリドンおよび１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを含む複素環化合物、ジメチルスルホキシドを含むスルホキシド、ならびにエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコールモノエチルアセテート、エチレングリコールモノブチルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルアセテート、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを含むグリコールエーテルが含まれる。
【００８６】
上記水溶性有機溶剤の含有量は、たとえば、第２の液体の全質量に対して５．０質量％以上３０質量％以下とすることができる。
【００８７】
また、第２の液体をインクジェット法で基材に付与する際に、インクジェットヘッドからの吐出時にノズル近傍で第２の液体が乾燥することによるノズル詰まりの発生を抑制する観点からは、上記水溶性有機溶剤は、多価アルコールを含むことが好ましい。このとき、第２の液体中の多価アルコールの含有量は、第２の液体の全質量に対して１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
【００８８】
上記溶剤系インクは、有機溶剤を主体とするインクである。上記有機溶剤の例には、上記水系インクに用いられ得る水溶性有機溶剤および非水溶性有機溶剤が含まれる。
【００８９】
上記非水溶性有機溶剤の例には、ペンタン、ヘキサン、ｉ−ヘキサン、ヘプタン、ｉ−ヘプタン、オクタン、ｉ−オクタン、およびデカンを含む炭素数が５以上１５以下の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、およびシクロオクタンを含む炭素数が５以上１５以下の脂環族炭化水素、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、１,１，３，５，７−シクロオクタテトラエン、シクロドデセンを含む炭素数が５以上１５以下の環状不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、クメン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレンおよびｐ−キシレンを含む炭素数が６以上１２以下の芳香族炭化水素、ヘプタノール、ヘキサノール、メチルヘキサノール、エチルヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、ウンデシルアルコール、およびラウリルアルコールを含む炭素数が５以上１５以下の１価のアルコール、メチル−ｉ−ブチルケトン、ジ−ｉ−ブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、およびシクロオクタノンを含む炭素数が５以上１５以下の脂環族ケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸−ｉ−プロピル、酢酸ブチル、酢酸ヘキシル、酢酸アミル、酢酸−ｉ−アミル、酢酸２−エチルヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸ヘキシル、プロピオン酸アミル、吉草酸エチル、ヘキサン酸エチル、ヘプタン酸エチル、オクタン酸エチル、デカン酸エチル、酢酸シクロヘキシル、酢酸シクロオクチル、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、およびフタル酸ジブチルを含むエステル化合物、ニトロエタン、ニトロプロパン、ニトロペンタン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ニトロトルエン、およびニトロキシレンを含むニトロ化合物、アセトニトリル、ベンゾニトリルを含むニトリル類、ならびにγ−ブチロラクトン、およびε−カプロラクトンを含むラクトン類が含まれる。
【００９０】
第２の液体が溶剤系インクであるときの上記非水溶性有機溶剤の含有量は、たとえば、第２の液体の全質量に対して１．０質量％以上９８質量％以下とすることができ、２０質量％以上９５質量％以下とすることがより好ましく、４０質量％以上９０質量％以下とすることがさらに好ましい。
【００９１】
非硬化性液体である第２の液体は、必要に応じて、界面活性剤などをさらに含有してもよい。
【００９２】
付与された第２の液体の液滴を、第１液層の中に入り込みやすくして基材表面に到達しやすくし、かつ、選択的硬化（工程Ｓ１３０）の際まで基材表面に接して滞留しやすくする観点からは、第２の液体は、第１の液体よりも２５℃における比重が大きい液体とする。このとき、たとえば、第１の液体は、２５℃における比重が０．７５ｇ／ｃｍ３以上１．５ｇ／ｃｍ３以下の液体とすることができ、０．７５ｇ／ｃｍ３以上１．１ｇ／ｃｍ３以下の液体であることが好ましい。また、第２の液体は、２５℃における比重が０．７５ｇ／ｃｍ３以上５．０ｇ／ｃｍ３以下の液体とすることができ、１．１ｇ／ｃｍ３以上５．０ｇ／ｃｍ３以下の液体であることが好ましい。また、第１の液体と第２の液体との間の２５℃における比重の差は、０．０２ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、０．１ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましい。
【００９３】
第１の液体および第２の液体の２５℃における比重は、文献などで公知の値を用いることができるが、液体の体積および質量を測定して得られた値としてもよい。
【００９４】
また、分離液層における、第２の液体の液滴の端部（第１の液体との界面）を、基材表面に対してより垂直に近い形状とする観点からは、第２の液体は、第１の液体よりも２５℃における表面張力が大きい液体であることが好ましい。このとき、たとえば、第１の液体は、２５℃における表面張力が１７ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下の液体とすることができ、２５ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下の液体であることが好ましい。また、第２の液体は、２５℃における表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上５５ｍＮ／ｍ以下の液体とすることができ、２５ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下の液体であることが好ましい。また、第１の液体と第２の液体との間の２５℃における表面張力の差は、３ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、１０ｍＮ／ｍ以上であることがより好ましい。
【００９５】
第１の液体および第２の液体の２５℃における表面張力は、文献などで公知の値を用いることができるが、たとえば、バブルプレッシャー動的表面張力計（ＫＲＵＳＳ社製、ＢＰ１００など）で測定して得られた値としてもよい。
【００９６】
なお、パターン形成物の特性は、第１の液体および第２の液体のうち、選択的硬化される硬化性液体の組成による影響を大きく受けると考えられる。そのため、形成するパターン形成物の特性にあわせて、第１の液体および第２の液体のうち、選択的硬化される硬化性液体の種類または組成を決定し、当該硬化性液体の組成に応じて、選択的に硬化されない非硬化性液体の種類または組成を決定すればよい。
【００９７】
１−３．選択的硬化（工程Ｓ１３０）
次に、第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる（工程Ｓ１３０）。
【００９８】
本実施形態において、第１の液体および第２の液体の一方の液体は、硬化性液体である。本工程では、上記硬化性液体である一方の液体のみが硬化する条件を、分離液層に対して付与すればよい。
【００９９】
たとえば、上記一方の液体が光により硬化する液体であるときは、分離液層に対して、上記一方の液体を硬化させる活性光線を照射すればよい。
【０１００】
上記活性光線は、紫外線ＬＥＤからの紫外線であることが好ましい。一般的な紫外線の光源として、メタルハライドランプなどが知られているが、紫外線ＬＥＤを光源とすることで、光源の輻射熱によって上記一方の液体が硬化した後に再び溶けることによる硬化不良を抑制できる。たとえば、上記紫外線ＬＥＤのピーク波長は、３８５ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることができる。
【０１０１】
活性光線の照射条件は、上記一方の液体の組成などに応じて適宜設定されうる。たとえば、紫外線ＬＥＤを有する光源を、一方の液体の表面における最高照度が０．５Ｗ／ｃｍ２以上１０．０Ｗ／ｃｍ２以下、より好ましくは１Ｗ／ｃｍ２以上５Ｗ／ｃｍ２以下となるように設置すればよい。なお、活性光線の照射について、分離液相の厚みは無視できる範囲であるので、上記最高照度の調整は、基材表面での最高照度の調整によって行ってもよい。硬化した上記一方の液体の変形を抑制するため、照射される活性光線の積算光量は、１００ｍＪ／ｃｍ２以上１０００ｍＪ／ｃｍ２以下であることが好ましい。
【０１０２】
あるいは、上記一方の液体が熱により硬化する液体であるときは、分離液層を、上記一方の液体が硬化する温度に加熱すればよい。
【０１０３】
上記加熱の到達温度は、上記一方の液体が硬化し、かつ、基材の変形、および、他方の液体の蒸発（揮発）による分離液層中における第２の液体の液滴の変形、などが生じない程度で任意に設定すればよい。
【０１０４】
なお、このとき上記一方の液体のみを選択的に硬化させることができる限りにおいて、第１の液体および第２の液体の他方の液体も硬化性液体であってもよい。このとき、本工程においては、上記一方の液体のみが硬化し、上記他方の液体は硬化しないような条件を、分離液層に対して付与する。ただし、上記付与される条件の制御を容易にする観点からは、上記他方の液体は、非硬化性液体であることが好ましい。
【０１０５】
第１の液体と第２の液体との組み合わせによっては、分離液層が形成された後、時間が経つと、第２の液体が流動して、上述した第２の液体の液滴の界面が基材表面に対してより垂直に近い形状（図３Ａおよび図３Ｂ参照）が崩れることがある。そのため、本工程は、第２の液体が付与された後、短時間で行うことが好ましい。たとえば、第２の液体が、第１の液体よりも比重または表面張力が大きい液体である場合、上記形状は比較的崩れにくいので、本工程は、第２の液体が付与された後、３０秒以内に行えばよく、５秒以内に行うことが好ましい。
【０１０６】
１−４．液体の除去（工程Ｓ１４０）
次に、第１の液体および第２の液体の他方の液体を除去してもよい（工程Ｓ１４０）。
【０１０７】
上記他方の液体は、選択的硬化（工程Ｓ１３０）の際に硬化しなかった液体である。上記他方の液体が揮発性の液体であるときは、加熱、送風および静置などにより上記他方の液体を揮発させればよい。あるいは、上記他方の液体を不織布などの吸収部材で吸収したり、上記他方の液体と親和性が高い液体で上記他方の液体を洗い流したりしてもよい。また、上記他方の液体は、基材に対して第１の液体および第２の液体が付与された側の表面側から除去してもよいし、基材を浸透させて、基材に対して分離液層が形成された表面とは反対側の表面側から除去してもよい。
【０１０８】
これにより、硬化させた一方の液体の硬化物のみが残存したパターンが形成される。
【０１０９】
２．パターン形成物
上述したパターン形成方法で形成されたパターン形成物は、インクジェット法により基材表面に付与された液体が硬化して形成されたパターン形成物であって、分離液層における第２の液体の液滴に応じた形状を有する、上記液体の硬化物からなるパターンが基材表面に接して形成されたパターン形成物である。
【０１１０】
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚み（基材表面からの高さ）よりも大きいとき（図３Ａ参照）に、第２の液体を選択的に硬化させて形成されるパターン形成物の断面形状を示す模式図である。なお、図４Ａは、上記パターン形成物の模式的な平面図を、図４Ｂは、上記パターン形成物の模式的な正面図を、図４Ｃは、上記パターン形成物の図４Ａにおける線４Ｃ−４Ｃで切断した模式的な断面図を、それぞれ表す。
【０１１１】
このとき、分離液層中の第２の液体の形状に応じた形状であり、四角形（典型的には、基材に接した辺が対辺よりも長い台形）に近い形状の断面を有する、第２の液体が硬化してなる硬化物からなる凸状のパターンが形成される。
【０１１２】
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚み（基材表面からの高さ）よりも大きいとき（図３Ａ参照）に、第１の液体を選択的に硬化させて形成されるパターン形成物の断面形状を示す模式図である。なお、図５Ａは、上記パターン形成物の模式的な平面図を、図５Ｂは、上記パターン形成物の模式的な正面図を、図５Ｃは、上記パターン形成物の図５Ａにおける線５Ｃ−５Ｃで切断した模式的な断面図を、それぞれ表す。
【０１１３】
このとき、第１の液体が硬化してなる硬化物（硬化膜）の内部の一部に、分離液層中の第２の液体の形状に応じた形状であり、四角形（典型的には、基材に接した辺が対辺よりも長い台形）に近い形状の上面が閉じた閉鎖流路状の空間が形成された断面を有する、流路状のパターンが形成される。
【０１１４】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚み（基材表面からの高さ）よりも小さいとき（図３Ｂ参照）に、第２の液体を選択的に硬化させて形成されるパターン形成物の断面形状を示す模式図である。なお、図６Ａは、上記パターン形成物の模式的な平面図を、図６Ｂは、上記パターン形成物の模式的な正面図を、図６Ｃは、上記パターン形成物の図６Ａにおける線６Ｃ−６Ｃで切断した模式的な断面図を、それぞれ表す。
【０１１５】
このとき、分離液層中の第２の液体の形状に応じた形状であり、基材に接した領域は四角形（典型的には、基材に接した辺が対辺よりも長い台形）に近い形状であり、基材から離れた領域は略半球（または略円錐状）に近い形状の断面を有する、第２の液体が硬化してなる硬化物からなる凸状のパターンが形成される。
【０１１６】
図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、第１液層の厚みが、基材表面に到達した第２の液体の液滴が形成するドットの厚み（基材表面からの高さ）よりも小さいとき（図３Ｂ参照）に、第１の液体を選択的に硬化させて形成されるパターン形成物の断面形状を示す模式図である。なお、図７Ａは、上記パターン形成物の模式的な平面図を、図７Ｂは、上記パターン形成物の模式的な正面図を、図７Ｃは、上記パターン形成物の図７Ａにおける線７Ｃ−７Ｃで切断した模式的な断面図を、それぞれ表す。
【０１１７】
このとき、第１の液体が硬化してなる硬化物（硬化膜）の一部に、分離液層中の第２の液体の形状に応じた形状であり、四角形（典型的には、基材に接した辺が対辺よりも長い台形）に近い形状の上面が開いた開放流路状（溝状）の空間が形成された断面を有する、流路状のパターンが形成される。
【０１１８】
なお、図４〜図７は、幅が１ドット、長さが４ドットのパターンを形成したときの様子を示す図面であるが、パターンの幅、長さその他の形状（屈折の有無など）は、パターン形成物の用途に応じて任意に設定することができる。第２の液体を付与するとき（工程Ｓ１２０）、パターンの長さ方向（図４Ａ、図５Ａ、図６Ａ、図７ＡのＸ方向）または幅方向（図４Ａ、図５Ａ、図６Ａ、図７ＡのＹ方向）に複数の第２の液体の液滴を連続して付与し、このとき、上記複数の第２の液体の液滴のそれぞれにより形成されたドットのうち隣り合うドットが合一するように、それぞれの第２の液体の液滴を付与する位置を調整することで、長さまたは幅が異なる様々なパターンのパターン形成物を形成することができる。
【０１１９】
上記した各パターンのうち、第２の液体が硬化してなる、分離液層中の第２の液体の形状に応じた断面を有するパターン（図４Ｃ、図６Ｃ参照）は、たとえば配線パターンなどとして使用することができる。このとき、上記配線パターンを形成するための第２の液体は、導電性材料を含んでいることが好ましい。また、上記した各パターンのうち、第１の液体が硬化してなる硬化膜の一部に、分離液層中の第２の液体の形状に応じた形状の空間が形成されたパターン（図５Ｃ、図７Ｃ参照）は、たとえば流路などとして使用することができる。
【０１２０】
上述したパターン形成方法では、分離液層中で、第２の液体の液滴の第１の液体との界面が基材表面に対してより垂直に近い形状となり、このような第２の液体の液滴に応じたパターンが基材表面に接して形成される。そのため、上記パターンは、その基材表面に接した壁面が、基材表面に対してより垂直に近い形状を有する。具体的には、上記パターン形成物は、基材表面から離れる方向に延在する壁面と、上記基材表面と、の間の角度が４５°以上であるパターン形成物である。
【０１２１】
図８Ａは、インクジェット法で基材表面に付与された硬化性液体を硬化してなる、従来のパターンの模式的な断面を示す図面である。図８Ｂは、本実施形態に関する、第２の液体を硬化させて得られるパターンの模式的な断面を示す図面である。図８Ｃは、本実施形態に関する、第１の液体を硬化させて得られるパターンの模式的な断面を示す図面である。
【０１２２】
通常、インクジェット法によって基材表面に付与した硬化型インクを硬化させた硬化物からなるパターンは、断面形状が略半球状（または略円錐状）であり、上記パターンの、基材表面から離れる方向に延在する壁面と、上記基材表面と、の間の角度θは、せいぜい４０°未満にしかならない（図８Ａ参照）。これに対し、上記パターン形成物は、上記硬化物の壁面と基材表面との間の角度θをより大きくして、パターンの壁面を基材表面に対してより垂直に近い形状とすることができる（図８Ｂおよび図８Ｃ参照）。そのため、パターンの断面中での電気抵抗および流体の流れ抵抗などのばらつきを抑制することができるほか、隣接するパターン間の距離（パターンが線状または流路状であるときは、上記配線または流路の中心線間の距離）を小さくして、より高密度で複数のパターンを配置することができる。
【０１２３】
上記パターンの壁面と基材表面との間の角度は、第１の液体と第２の液体との間の表面張力の差などによって調整することができる。上記抵抗のばらつきをより抑制したり、かつ複数の配線をより高密度で配置したりする観点からは、上記角度は、６０°以上であることが好ましく、７０°以上であることがより好ましい。
【０１２４】
上記パターンの壁面と基材表面との間の角度は、形状測定レーザーマイクロスコープで測定された値とすることができる。なお、閉鎖流路状の空間が形成されたパターンが形成されたりして、上記壁面にレーザーを直接照射することが困難である場合などは、パターン形成物を幅方向に切断して、切断面を上記形状測定レーザーマイクロスコープで測定して、上記パターンの壁面と基材表面との間の角度を測定すればよい。
【０１２５】
上記パターンの形状は、パターン形成物の用途などに応じて任意に定めることができる。本実施形態では、第２の液体をインクジェット法で付与するため、微細なパターンとすることが可能である。たとえば、上記パターンは、線状または流路状のパターンの幅（対向する壁面間の距離の最小値）が、１μｍ以上１００μｍ以下のパターンとすることができ、５μｍ以上１００μｍ以下のパターンであることが好ましい。
【０１２６】
３．パターン形成装置
上述したパターン形成方法は、第１の液体を基材表面に付与する第１液体付与部と、第１の液体が付与された前記基材表面に、第１の液体とは非相溶である第２の液体の液滴をインクジェット法で付与して、分離液層を基材表面に接して形成する第２液体付与部と、第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる選択的硬化部と、を有する、パターン形成装置によって実行可能である。
【０１２７】
図９は、上述したパターン形成方法を実行するパターン形成装置１００の構成例を示す模式図である。
【０１２８】
パターン形成装置１００は、基材Ｐを搬送する搬送部１１０と、搬送部１１０によって搬送される基材Ｐの表面に第１の液体を付与する第１液体付与部１２０と、第１の液体が付与された基材表面に第２の液体を付与する第２液体付与部１３０と、第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる選択的硬化部１４０と、第１の液体および第２の液体の他方の液体を除去する液体除去部１５０と、を有する。第１液体付与部１２０、第２液体付与部１３０、選択的硬化部１４０、および液体除去部１５０は、搬送部１１０に対向して、基材Ｐの搬送方向上流側から下流側に向けて、この順で配置される。
【０１２９】
搬送部１１０は、たとえば、ローラー１１２および１１４にループ状に張架された搬送ベルト１１６により構成される。たとえば、ローラー１１２および１１４の一方は駆動ローラーとして構成され、搬送ベルト１１６は、図９において反時計回りに駆動される。これにより、搬送ベルト１１６に保持された基材Ｐは、図９に示す右側（搬送方向上流側）から左側（搬送方向下流側）へ搬送される。なお、搬送部１１０は、複数の搬送ベルトによって構成されてもよいし、ドラムなどによって構成されてもよい。
【０１３０】
第１液体付与部１２０は、搬送部１００によって搬送される基材Ｐの表面に第１の液体を付与し、これにより第１液層を基材Ｐの表面に接して形成する。第１液体付与部１２０は、基材Ｐの表面のうち、少なくとも第２の液体の付与によって形状が決定されるパターンの幅よりも広い範囲に第１の液体を付与すればよい。たとえば、第１液体付与部１２０は、バーコーター、ロールコーターおよびスピンコーターなどを用いて第１の液体を基材Ｐの表面に塗布してもよいし、スプレー塗布、浸漬法、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷などの方法で第１の液体を基材Ｐの表面に付与してもよいし、インクジェット法で第１の液体を基材Ｐの表面に着弾させてもよい。
【０１３１】
図９では、第１液体付与部１２０は、第１の液体を供給するディスペンサー１２２と、ディスペンサー１２２から供給された第１の液体をフィルム状に塗布する塗布ローラー１２４と、を有する。
【０１３２】
第２液体付与部１３０は、第１の液体が付与されて第１液相が形成された基材Ｐの表面に、インクジェット法により第２の液体を付与し、これにより分離液層を基材Ｐの表面に接して形成する。第２液体付与部１３０は、基材Ｐの表面に対し、形成すべきパターンの形状に応じた位置に第２の液体を付与すればよい。
【０１３３】
第２液体付与部１３０は、インクジェットヘッド１３２を備え、インクジェットヘッド１３２のノズル１３４から第２の液体の液滴を吐出して、搬送部１３０によって搬送される基材Ｐの表面に上記液滴を着弾させて、第２の液体を基材Ｐの表面に供給（付与）し、分離液層を形成する。
【０１３４】
インクジェットヘッド１３２は、オンデマンド方式およびコンティニュアス方式のいずれのインクジェットヘッドでもよい。オンデマンド方式のインクジェットヘッドの例には、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型およびシェアードウォール型を含む電気−機械変換方式、ならびにサーマルインクジェット型およびバブルジェット（バブルジェットはキヤノン社の登録商標）型を含む電気−熱変換方式などが含まれる。
【０１３５】
また、インクジェットヘッド１３２は、基材Ｐの搬送方向に直行する方向に必要個数並べて、基材Ｐの搬送方向とは直交する方向に複数回走査することによりパターンを形成するマルチパス方式（スキャン方式）のインクジェットヘッドでもよいし、基材Ｐの搬送方向に必要な個数のインクジェットヘッドを並べて１回の走査によりパターンを形成するシングルパス方式（ライン式）のインクジェットヘッドであってもよい。
【０１３６】
なお、第２液体付与部１３０は、吐出前の第１の液体を貯蔵するためのインクタンク（不図示）、およびインクタンクとインクジェットヘッド１３２とを第１の液体が流通可能に連通するインク流路（不図示）などをさらに備えてもよい。また、インクタンク、インク流路は、加熱手段を有していてもよく、これらの温度をヘッドの使用温度に合わせ適宜調整をすることが好ましい。
【０１３７】
なお、第２の液体が、ゲル化剤を含有して温度変化によりゾルゲル相変化する液体であるときは、第２の液体をゾル化して吐出性を高める観点から、インクジェットヘッド１３２は、第２の液体の温度を調整して第２の液体を低粘度に調整するための温度調整手段を有してもよい。温度調整手段の例には、パネルヒーター、リボンヒーターおよび保温水による加熱手段が含まれる。
【０１３８】
第１液体付与部１２０および第２液体付与部１３０は、典型的には、一方の付与部が硬化性液体を付与し、他方の付与部が非硬化性液体を付与する。
【０１３９】
選択的硬化部１４０は、第１の液体および第２の液体が付与されて形成された分離液層に対し、第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる条件を付与する。たとえば、上記一方の液体が活性光線の照射によって硬化する液体であるときは、選択的硬化部１４０は、上記一方の液体を硬化させる活性光線を、基材Ｐの表面に形成された分離液層に照射する。あるいは、上記一方の液体が熱の付与によって硬化する液体であるときは、選択的硬化部１４０は、上記一方の液体を硬化させる熱を、基材Ｐの表面に形成された分離液層に付与する。
【０１４０】
上記活性光線の波長および照度、ならびに上記熱の付与量などは、上記一方の液体のみが選択的に硬化され、第１の液体および第２の液体の他方の液体は少なくとも流動性を保持する程度で、任意に調整すればよい。
【０１４１】
図９では、選択的硬化部１４０は、光源１４２を備えて、基材Ｐの表面に形成された分離液層に、光源１４２から活性光線を照射する。光源の輻射熱によって上記一方の液体が硬化した後に再び溶けることによる硬化不良を抑制する観点から、光源１４２は発光ダイオード（ＬＥＤ）であることが好ましい。上記活性光線を照射することができるＬＥＤ光源の例には、Ｐｈｏｓｅｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製、３９５ｎｍ、水冷ＬＥＤが含まれる。
【０１４２】
液体除去部１５０は、上記他方の液体を除去する。たとえば、液体除去部１５０は、上記一方の液体が選択的に硬化された基材Ｐの表面を加温または基材Ｐの表面に送風して、上記他方の液体を除去する。あるいは、液体除去部１５０は、不織布などの吸収部材で吸収を上記他方の液体に接触させて、上記他方の液体を吸収したり、上記他方の液体が溶解する液体を基材Ｐの表面に対して付与して、上記他方の液体を洗い流したりしてもよい。なお、上記他方の液体が揮発性の液体であるときなどは、パターン形成装置１００は液体除去部１５０を有さなくてもよい。
【０１４３】
図９では、液体除去部１５０は、ＩＲヒーターまたは温風ドライヤーなどの乾燥機であり、上記一方の液体が選択的に硬化された基材Ｐの表面をＩＲヒーターにより加温したり、温風ドライヤーにより加温しつつ基材Ｐの表面に対して送風したりして、上記他方の液体を除去する。なお、図９では、基材Ｐに対して、第１の液体および第２の液体が付与された側の表面側から加温または送風しているが、基材Ｐの第１の液体および第２の液体が付与された側の表面とは反対側の表面側から加温、送風または不織布の接触などを施し、上記反対側の表面側から上記他方の液体を除去してもよい。
【実施例】
【０１４４】
以下、本発明の具体的な実施例を比較例とともに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１４５】
［実施例１］
１．第１の液体・第２の液体
以下に示す液体を用意して、第１の液体または第２の液体として使用した。
【０１４６】
１−１．非硬化性液体（ＮＣ−１〜ＮＣ−６）
・ＮＣ−１  ：揮発性の炭化水素系溶剤（出光興産株式会社製、ＩＰソルベント２０２８）
・ＮＣ−２  ：低粘度シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製  ＫＦ−９６Ｌ−５ｃｓ）
（２５℃における粘度：  ５．０ ｍｍ２／ｓ）
・ＮＣ−３  ：高粘度シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製  ＫＦ−９６Ｌ−１００００ｃｓ）
（２５℃における粘度：  １００００ ｍｍ２／ｓ）
・ＮＣ−４  ：オリーブ油（富士フィルム和光純薬株式会社製）
・ＮＣ−５  ：エチレングリコール（富士フィルム和光純薬株式会社製  試薬特級）
・ＮＣ−６  ：水（純水）
【０１４７】
１−２．硬化性液体（Ｃ−１）
（顔料分散液の調製）
以下に示す顔料分散剤、光重合性化合物および重合禁止剤をステンレスビーカーに入れ、６５℃のホットプレートで加熱しながら、１時間加熱攪拌して混合液を作製した。
・顔料分散剤：      アジスパーＰＢ８２４（味の素ファインテクノ社製）    ９  質量部
・光重合性化合物：  トリプロピレングリコールジアクリレート            ７０  質量部
・重合禁止剤：      ＢＡＳＦ社製  Ｉｒｇａｓｔａｂ  ＵＶ１０            ０．０２  質量部
【０１４８】
上記混合液を室温まで冷却した後、顔料として２１質量部のＰｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２（大日精化工業株式会社製、クロモファインレッド６１１２ＪＣ）を加え、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズ２００ｇと共にガラス瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーにて８時間分散処理した。その後、ジルコニアビーズを除去して顔料分散液を得た。
【０１４９】
以下に示す光重合性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、界面活性剤、および上記顔料分散剤１を混合し、１００℃に加熱して攪拌した。その後、得られた液体を、加熱下、＃３０００の金属メッシュフィルターでろ過した後に冷却して、硬化性液体を調製した。
顔料分散液：                                                          １９．０  質量部
光重合性化合物：  ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート        ２９．８  質量部
光重合性化合物：  ４ＥＯ変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート    １５．０  質量部
光重合性化合物：  ６ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート    ２３．０  質量部
光重合開始剤：    ＢＡＳＦ社製  ＤＡＲＯＣＵＲ  ＴＰＯ                  ６．０  質量部
光重合開始剤：    ＤＫＳＨジャパン株式会社製  ＩＴＸ                    １．０  質量部
光重合開始剤：    ＢＡＳＦ社製  ＤＡＲＯＣＵＲ  ＥＤＢ                  １．０  質量部
重合禁止剤：      ＢＡＳＦ社製  Ｉｒｇａｓｔａｂ  ＵＶ１０              ０．１  質量部
界面活性剤：      ＫＦ−３５２（信越化学社製）                          ０．１  質量部
ゲル化剤：        花王株式会社製  ルナックＢＡ（ベヘニン酸）            ５．０  質量部
【０１５０】
１−３．相溶性の評価
容積９ｃｃのスクリュー管に、５ｃｃの上記非硬化性液体のいずれかを入れた後、１ｃｃの上記硬化性液体を滴下した。このスクリュー管を、振盪器（株式会社ヤヨイ製、Ｍｏｄｅｌ−ＹＳ−ＬＤ）に装填して、ストローク数１００回／分で５秒間振盪し、その後５分間放置した後のスクリュー管の内部を目視で観察して、非硬化性液体と硬化性液体との間の相溶性を評価した。具体的には、非硬化性液体の全体が硬化性液体の色に染まっているときは、非硬化性液体と硬化性液体とは相溶であると判断した。一方、硬化性液体が固まり状のまま存在し、非硬化性液体の全体が硬化性液体の色に染まっているときは、非硬化性液体と硬化性液体とは非相溶であると判断した。
【０１５１】
１−４．比重の測定
上記非硬化性液体および硬化性液体の２５℃における比重を、当該液体の体積および質量を測定して得られた値から計算した。
【０１５２】
１−５．表面張力の測定
上記非硬化性液体および硬化性液体の２５℃における表面張力を、バブルプレッシャー動的表面張力計（ＫＲＵＳＳ社製、ＢＰ１００）で測定した。
【０１５３】
１−６．小まとめ
上記非硬化性液体のそれぞれについての上記硬化性液体との相溶性の評価結果、ならびに上記非硬化性液体および硬化性液体のそれぞれの比重および表面張力を、表１に示す。
【０１５４】
【表１】
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【０１５５】
２．パターン形成
上記非硬化性液体および硬化性液体のいずれかを第１の液体または第２の液体として使用し、パターンを形成した。
【０１５６】
２−１．パターン形成方法
２−１−１．第１の液体の付与
基材としてＰＥＴフィルムを使用し、第１の液体をバーコーター（三井電機精機株式会社製、卓上塗工機ＴＣ−１）で膜厚２μｍまたは１０μｍとなるように基材表面に塗布して、第１液層を形成した。なお、形成した第１液層の単位面積あたりの質量を測定し、上記測定された質量と、第１の液体として使用した液体の比重と、から、膜厚が２μｍまたは１０μｍとなっていることを確認した。
【０１５７】
２−１−２．第２の液体の付与
インクを吐出するインクジェットヘッド（コニカミノルタ株式会社製品、ＫＭ５１２ＳＨＸ）を装填したインクジェット記録装置を用い、上記形成された第１液層の表面に、第２の液体をインクジェット法で付与した。射出条件は以下のように設定した。
射出速度：                        ７  ｍ／ｓｅｃ
ヘッドと基材との間の距離：        １  ｍｍ
１ドットあたりの射出量：          ４  ｐｌ
ヘッドの加熱温度：              ８０  ℃
基材の加熱温度：                ３０  ℃
着弾位置の形状（パターン形状）：  幅１ドット×長さ１００ドット
【０１５８】
２−１−３．選択的硬化
第２の液体を付与した５秒後に、第１の液体および第２の液体が付与された基材表面に、紫外線照射装置（ＨＯＹＡ株式会社製、ＬＳ１６０−Ｖ４−ＭＦ１）から紫外線を照射した。紫外線の照射条件は以下のように設定した。
波長：                    ３９５  ｎｍ
基材表面での最大照度：      １６  Ｗ／ｃｍ２
【０１５９】
２−１−４．第１の液体の除去
選択的硬化の後、第１の液体を、当該液体に応じた以下の方法で除去した。
揮発性の炭化水素系溶剤：  放置（揮発）
低粘度シリコーンオイル：  不織布（日本製紙クレシア株式会社製  キムテックス）による吸収
（「キムテックス」はキンバリー社の登録商標）
高粘度シリコーンオイル：  不織布（日本製紙クレシア株式会社製  キムテックス）による吸収
エチレングリコール：      不織布（日本製紙クレシア株式会社製  キムテックス）による吸収
【０１６０】
なお、上記条件で硬化性液体を基材表面に付与し、硬化させたときのドットの厚みは、５μｍ程度である。
【０１６１】
２−２．試験１〜試験１１
第１の液体として上記非硬化性液体のいずれかを、第２の液体として上記硬化性液体を、それぞれ使用して、上記手順でパターンを形成した。第１の液体の種類および付与量を表２に示すように変更して、パターン形成物１〜パターン形成物１１を得た。
【０１６２】
２−３．試験１２〜試験１３
第１の液体として上記硬化性液体を、第２の液体として上記非硬化性液体のいずれかを、それぞれ使用して、上記手順でパターンを形成した。第１の液体の付与量を表２に示すように変更して、パターン形成物１２〜パターン形成物１３を得た。
【０１６３】
２−４．試験１４〜試験１５
第１の液体を付与しなかった以外は試験１と同様にして、パターン形成物１４〜パターン形成物１５を得た。
【０１６４】
２−５．試験１６〜試験１７
第１の液体を純水（ＮＣ−６）にした以外は試験１および試験３と同様にして、それぞれ、パターン形成物１６〜パターン形成物１７を得た。
【０１６５】
３．評価
それぞれの試験で得られたパターン形成物の断面形状を、形状測定レーザーマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、ＶＫ−Ｘ２５０）で測定し、パターン形成物を構成する硬化物の上面の形状、および上記硬化物により形成されるパターンの壁面と基材表面との間の角度を測定した。
【０１６６】
なお、試験１３は、閉鎖流路状のパターン形成物が形成され、上記壁面にレーザーを直接照射することが困難だったため、パターン形成物を幅方向に切断して、切断面を上記形状測定レーザーマイクロスコープで測定して、上記パターンの壁面と基材表面との間の角度を測定した。
【０１６７】
試験１〜試験１７における、第１の液体および第２の液体の種類、第１の液体および第２の液体の比重、第１の液体および第２の液体の表面張力、塗布された第１の液体の膜厚、硬化物の上面の形状、ならびに上記パターンの壁面と基材表面との間の角度を、表２に示す。
【０１６８】
【表２】
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【０１６９】
第１の液体を基材表面に付与する工程と、第１の液体が付与された前記基材表面に、上記第１の液体とは非相溶である第２の液体の液滴をインクジェット法で付与する工程と、上記第１の液体および第２の液体の一方の液体を選択的に硬化させる工程と、を有するパターン形成方法により形成されたパターン形成物１〜パターン形成物９およびパターン形成物１２〜パターン形成物１３は、パターンの壁面と基材表面との間の角度の角度がより垂直に近く、裾の広がりがより抑制された形状のパターンとなっていた（試験１〜試験９、試験１２〜試験１３）。
【０１７０】
このとき、第２の液体を選択的に硬化させたパターン形成物１〜パターン形成物９（試験１〜試験９）も、第１の液体を選択的に硬化させたパターン形成物１２〜パターン形成物１３（試験１２〜試験１３）も、同様に裾の広がりがより抑制された形状のパターンとなっていた。
【０１７１】
さらには、第１の液体を付与してなる第１液層の膜厚と、第２の液体の付与によって形成されるドットの厚みと、の関係を調整することで、形成されるパターンの断面形状を変更することもできた（試験１と試験２および試験３との対比、試験４と試験５との対比、試験６と試験７との対比、試験８と試験９との対比、および試験１２と試験１３との対比）。
【０１７２】
一方で、第２の液体の比重が第１の液体の比重よりも小さいときに形成されたパターン形成物１０およびパターン形成物１１は、パターンの壁面と基材表面との間の角度の角度がより水平に近く、裾が大きく広がった形状のパターンとなっていた（試験１０〜試験１１）。これは、第２の液体が第１液層の中に入り込んでいかず、第１の液体の表面に薄く塗れ広がった第２の液体が硬化したためと考えられる。
【０１７３】
また、従来と同様に、第１液層を形成せずに第２の液体の付与および硬化のみを行って形成されたパターン形成物１４およびパターン形成物１５は、パターンの壁面と基材表面との間の角度の角度がより水平に近く、裾が大きく広がった形状のパターンとなっていた（試験１４〜試験１５）。
【０１７４】
また、互いに相溶である第１の液体および第２の液体を用いてパターンを形成しようとしたところ、第１の液体と第２の液体とが混じり合ってしまって選択的硬化ができず、明確なパターンは形成されなかった（試験１６〜試験１７）。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明のパターン形成法によれば、断面形状における基材表面と硬化物（パターン形成物）との角度がより垂直に近いパターン形成物が得られる。当該パターン形成法によって得られるパターン形成物は、微小サイズであり、かつ、断面中での抵抗のばらつきが少ないことから、導電性の配線およびマイクロ流路などとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１００  パターン形成装置
１１０  搬送部
１１２  ローラー
１１４  ローラー
１１６  搬送ベルト
１２０  第１液体付与部
１２２  ディスペンサー
１２４  塗布ローラー
１３０  第２液体付与部
１３２  インクジェットヘッド
１３４  ノズル
１４０  選択的硬化部
１４２  光源
１５０  液体除去部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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