JP2001242634A - フォトエッチング方法、フォトエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体的なエッチング対象物であっても、エッ
チングを容易に施すことを可能とする。 【解決手段】 真空引き用の穴１７、４５を有して蓋体
３７を支持可能なフレーム７及び治具３５と、治具３５
に支持された蓋体３７の上から被せられて蓋体３７のレ
ジスト塗布面に配置された所定露光パターンのマスク３
９の上から蓋体３７に密着させるための軟質透明樹脂シ
ート４１と、真空引き用の穴１７，４５に連通されて真
空を発生させることにより軟質透明樹脂シート４１をマ
スク３９の上から蓋体３７に密着させる真空発生部とを
備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体的な物にエッ
チング加工を簡単に行うことのできるフォトエッチング
方法、及びフォトエッチング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、立体的な物に所定パターンを印刷
することができるものとして、例えば図９に示すシルク
スクリーン装置がある。このシルクスクリーン装置で
は、例えば枠１０１に貼ったナイロン、テトロン（登録
商標）、シルク、ステンレス等の基材１０３に感光乳剤
を塗布し、文字、絵、柄などの所定パターン１０５を有
するフィルムを裏から貼付し、該フィルム側から露光ラ
ンプによって感光させ、まず版を作成する。このように
作成したシルクスクリーンの版を用いて、平らな対象物
に印刷する場合は、対象物の上に版を水平に配置し、ス
キージ（ゴムのへら）で印刷をする。

【０００３】一方、図１０のように、印刷を行う対象物
１０７が円筒形等である場合には、治具に対象物１０７
を回転可能に支持し、この対象物１０７とスキージ１０
９との間に版１１１をセットする。この状態でスキージ
１０９に圧力を加えつつ版１１１を一定方向へスライド
させ、対象物１０７の外周面に印刷を施こすことにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな方法であると、フィルムに感光乳剤を感光させた版
１１１を用いて対象物１０７に間接的に印刷するもので
あるため、緻密な印刷ができなかった。又、立体的な対
象物１０７の周面全周に印刷をする場合、印刷のスター
ト部分と最後のフィニッシュ部分とが重なって連続性が
損なわれ、外観を損なうという問題がある。

【０００５】さらに、前記円筒の対象物１０７の端面に
は同時に印刷することができず、周面に印刷した後、別
の工程で印刷することになり、印刷工程が増え、煩雑な
作業となっていた。又、対象物１０７が円筒である場合
はよいが、球面体、多角面体などには印刷困難となるも
のであった。

【０００６】一方、対象物１０７に直接感光乳剤を感光
させて緻密な模様等を得る手段としてフォトエッチング
が行われているが、立体的な対象物にはエッチングが困
難であるという問題があった。

【０００７】本発明は、対象物の外面に緻密なエッチン
グを施すことが可能であると共に、立体的な対象物の表
面にも簡単にエッチングを施すことのできるフォトエッ
チング方法、及びフォトエッチング装置の提供を課題と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エッ
チング対象物にレジストを塗布するレジスト塗布工程
と、前記エッチング対象物のレジスト塗布面に所定露光
パターンのマスクを配置する工程と、前記マスクの上か
ら軟質透明樹脂シートを被せて真空引きし該軟質透明樹
脂シートをマスクの上から前記エッチング対象物に密着
させる工程と、前記所定露光パターンの露光によりレジ
ストをエッチング対象物に焼き付ける工程と、前記所定
露光パターン以外のレジストを除去する工程とよりなる
ことを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、真空引き用の穴を有し
てエッチング対象物を支持可能な支持体と、該支持体に
支持されたエッチング対象物に被せられて該エッチング
対象物のレジスト塗布面に配置された所定露光パターン
のマスクの上から前記エッチング対象物に密着させるた
めの軟質透明樹脂シートと、前記真空引き用の穴に連通
されて真空を発生させることにより前記軟質透明樹脂シ
ートの前記密着を行わせる真空発生部とを備えたことを
特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２記載のフォト
エッチング装置であって、前記支持体は、前記真空発生
部に連通して真空引き用の穴を兼ねる治具取付穴を備え
たフレームと、前記治具取付穴に取り付けられると共
に、立体的なエッチング対象物の下部開口を嵌合支持す
る凸部を備え、且つ前記凸部に開口し前記治具取付穴に
連通する真空引き用の穴を有する治具とよりなることを
特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、請求項３記載のフォト
エッチング装置であって、前記治具の凸部の表面に、前
記凸部に支持させた前記エッチング対象物外へ前記連通
穴を連通させるための溝を設けたことを特徴とする。

【００１２】請求項５の発明は、請求項３又は４記載の
フォトエッチング装置であって、前記フレームは、前記
治具取付穴を複数備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項６の発明は、請求項３〜５の何れか
に記載のフォトエッチング装置であって、前記フレーム
の前面側を囲むリフレクター部と、該リフレクター部の
奥側に位置し前記フレーム側の軟質透明樹脂シートから
離れて配置される露光ランプとを設けた露光装置を備え
たことを特徴とする。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の発明では、マスクの上から軟
質透明樹脂シートを被せて真空引きし、軟質透明樹脂シ
ートをマスクの上からエッチング対象物に密着させるた
め、軟質透明樹脂シートとマスクとの間の空気を除去
し、レジストを露光により焼き付ける工程において、露
光の漏れを防止し、立体的なエッチング対象物であって
も容易にエッチングを施すことができる。

【００１５】請求項２の発明では、真空発生部によって
真空を発生させることにより、軟質透明樹脂シートをマ
スクの上からエッチング対象物に容易かつ確実に密着さ
せることができ、エッチング対象物が立体的な物であっ
ても容易にエッチングを施すことができる。

【００１６】請求項３の発明では、請求項２の発明の効
果に加え、支持体は真空発生部に連通して、真空引き用
の穴を兼ねる治具取付穴を備えたフレームと、治具取付
穴に取り付けられると共に立体的なエッチング対象部の
下部開口を嵌合支持する凸部を備え、かつ凸部に開口し
治具取付穴に連通する真空引き用の穴を有する治具とよ
りなるため、治具の凸部に立体的なエッチング対象物の
下部開口を嵌合支持し、真空発生部によって真空を発生
させることにより、軟質透明樹脂シートをマスクの上か
らエッチング対象物に容易に密着させることができる。
従って、立体的なエッチング対象物の表面に、より確実
かつ容易にエッチングを施すことができる。

【００１７】請求項４の発明では、請求項３の発明の効
果に加え、治具の凸部の表面に、凸部に支持させたエッ
チング対象物外へ連通穴を連通させるための溝を設けた
ため、真空発生部によって真空を発生させたとき、エッ
チング対象物外から溝を介し連通穴、治具取付穴へと確
実に空気を引き込むことができ、軟質透明樹脂シートを
マスクの上からエッチング対象物に容易かつ確実に密着
させることができる。

【００１８】請求項５の発明では、請求項３又は４の発
明の効果に加え、フレームは治具取付穴を複数備えたた
め、各治具取付穴に複数の治具をそれぞれ取り付け、該
複数の治具にそれぞれエッチング対象物を支持させるこ
とによって、複数のエッチング対象物に容易かつ確実に
エッチングを施すことができる。

【００１９】請求項６の発明では、請求項３〜５の何れ
かの発明の効果に加え、フレームの前面側を囲むリフレ
クター部と、リフレクター部の奥側に位置しフレーム側
の軟質透明樹脂シートから離れて配置される露光ランプ
とを設けた露光装置を備えたため、エッチング対象物に
レジストを露光により焼き付けるとき、露光ランプの熱
で軟質透明樹脂シートが溶けるようなことがなく、確実
にエッチングを施すことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１〜図５は、本発明の一実施形
態に係るフォトエッチング装置を示している。まず図１
は、本発明の一実施形態に係るフォトエッチング装置の
概要を示したもので、このフォトエッチング装置はフレ
ーム１と露光装置３とを備えている。

【００２１】前記フレーム１は、側面図で示されてお
り、図２にその正面図を示している。これら図１，図２
のように、フレーム１は、脚部５に受け部７を回転軸９
を中心に回転自在に支持したものである。脚部５には載
置部１１が後方に突設されている。又、脚部５にはスト
ッパ１３が設けられている。ストッパ１３は脚部５に螺
合支持されており、ストッパ１３を捩じ込んで受け部７
の側面に先端を当接させることにより、受け部７を脚部
５に対し図１，図２のような垂直状態で固定することが
できる。又、脚部５の下端には、移動用のキャスタ１５
が取り付けられている。

【００２２】前記受け部７は、矩形の箱状に形成され、
内部は中空となっている。受け部７の前面には、治具取
付穴１７が複数、例えば９個備えられている。この治具
取付穴１７は、真空引き用の穴を兼ねるものである。受
け部７の側面には、真空発生部のホースを接続する接続
口１９が設けられている。

【００２３】前記露光装置３は、リフレクター部２１
と、露光ランプ２３とからなっている。リフレクター部
２１は、前面２５が開口し、内面が光を反射して前面２
５側に収束させるリフレクター面となっている。前記前
面２５の開口は、前記フレームの前面側である受け部７
の前面ほぼ全体を囲む構成となっている。このリフレク
ター部２１は、脚部２７に支持されている。前記露光ラ
ンプ２３は、リフレクター部２１の奥側に位置し、前記
フレーム１側の後述する軟質透明樹脂シートから離れて
配置される構成となっている。

【００２４】図３は、前記フレーム７に真空発生部であ
る真空ポンプ２９を接続した状態を示す斜視図である。
真空ポンプ２９は、ホース３１を介し前記フレーム７の
接続口１９に接続されている。ホース３１には、コック
３３が設けられ、真空引きのオン／オフを行うことがで
きるようになっている。

【００２５】図４は、前記フレーム７の治具取付穴１７
に取り付けた治具３５と、エッチング対象物としてファ
ンデーションケースの蓋部３７と、マスク３９と、軟質
透明樹脂シート４１との関係を示した断面図である。

【００２６】前記治具３５は、前記フレーム７と共にエ
ッチング対象物である蓋体３７を支持する支持体１を構
成するものである。この治具３５は、フレーム７に対し
着脱自在に構成しているが、一体に構成することも可能
である。治具３５は、上面に凸部４３を備え、中央に連
通穴４５を有している。前記凸部４３は前記立体的なエ
ッチング対象物である蓋体３７を嵌合支持するもので、
蓋体３７に合わせて若干球面状に形成され、隅部４７は
蓋体３７を位置決めるためにアールが設けられている。

【００２７】前記連通穴４５は、前記凸部３５上面に開
口している。また連通穴４５は下部のボス部４９の下端
に開口し、前記治具取付穴１７に連通している。前記治
具３５の凸部４３上には、図５のように溝５１が十字状
に設けられている。溝５１の内端部は前記連通穴４５に
連通し、同外端部は凸部４３の周囲に設けられた凹部５
３に連通している。

【００２８】図４において前記マスク３９はポジフィル
ムあるいはネガフィルムなどによって構成され、文字、
絵等の所定露光パターンを有している。前記軟質透明樹
脂シート４１は、いわゆるポリエチレンシートであり、
ある程度耐熱性があり、真空引きにより密閉性を保てる
程度の柔らかさを有し、かつ透光性のあるものであれば
その材質は特に限定されるものではない。

【００２９】図６は、前記フォトエッチング装置を用い
てエッチング対象物、例えば前記蓋体３７にエッチング
を施す場合のフォトエッチング方法の各工程を示したも
のである。すなわち、このフォトエッチング方法におい
ては、レジストを塗布する工程としての感光乳剤塗布工
程５５と、マスクを配置する工程としてのパターンフィ
ルム貼付工程と、軟質透明樹脂シートを密着させる工程
としてのシート密着工程５９と、レジストを焼き付ける
工程としての露光工程６１と、レジストを除去する工程
としての仕上げ工程６３とからなっている。

【００３０】前記感光乳剤塗布塗工５５においては、エ
ッチング対象物である前記蓋体３７にレジスト（感光乳
剤）を塗布する。前記パターンフィルム貼付工程５７に
おいては、図４の蓋体３７のレジストを塗布した上面
に、マスク３９を配置、貼付する。

【００３１】前記シート密着工程５９においては、まず
図３のように、ストッパ１３を緩めて、フレーム７を回
転軸９を中心に回転させ、載置部１１上に支持させて水
平状態に保持する。かかる状態において、治具３５を各
治具取付穴１７にそれぞれ支持させる。この治具３５に
対し前記マスク３５を貼付した蓋体３７を取り付ける。
この取付けは、蓋体３７の下部開口６５を前記凸部３５
に嵌合支持させることにより行う。この状態で、開口６
５の周縁は、凸部３５の隅部４７周囲に係合し、凹部５
３上に乗ることになるが、凹部５３と溝５１とは、蓋体
３７の開口６５周縁の下側を通って連通している。

【００３２】こうして各治具取付穴１７に各治具３５が
取り付けられ、さらにマスク３５を貼付した蓋体３７が
取り付けられた状態において、その上から軟質透明樹脂
シート４１を被せる。この場合、軟質透明樹脂シート４
１は、フレーム７のほぼ全体を覆う程度の大きさとなっ
ている。但し、軟質透明樹脂シート７は、各蓋体３７毎
に備えられ、各蓋体３７及び治具３５に被せる構成にす
ることもできる。

【００３３】軟質透明樹脂シート４１を被せた後は、図
３で示すコック３３を開いて真空引きを行う。この真空
引きは、真空ポンプ２９の駆動によって行われる。すな
わちコック３３を開くと、真空ポンプ２９の作用によっ
てフレーム７内のエアが抜かれる。これによってフレー
ム７上のエアが治具３５の凹部５３、溝５１などから連
通穴４５を通り、フレーム７内に導かれる。従って、フ
レーム７上のエアが全体的に真空引きされることにな
る。

【００３４】かかる真空引きによって、軟質透明樹脂シ
ート４１は、マスク３９の上からエッチング対象物であ
る蓋体３７に密着することになる。この密着により、蓋
体３７が球面状態であっても、軟質透明樹脂シート４１
と、マスク３９と、蓋体３７との間に空気が存在せず、
光線漏れがないようにすることができる。

【００３５】前記露光工程６１では、前記蓋体３７上に
所定露光パターンの露光によりレジストを焼き付ける。
すなわち前記真空引きした状態において、フレーム７を
回転させて垂直状態に起こし、ストッパ１３を捩じ込ん
で図１のように垂直状態に位置決めする。かかる状態に
おいて、支持体１を矢印のように移動させ、フレーム７
の前面周囲全体を露光装置３の前面２５によって覆うよ
うにセットする。

【００３６】次いで、露光ランプ２３によって紫外線を
照射し、蓋体３７の表面にマスク３９の所定露光パター
ンによるレジストを焼き付ける。この場合、露光ランプ
２３は、露光装置３によってフレーム７から離れた位置
にセットされる構成となるため、フレーム７上の軟質透
明樹脂シート４１が多少熱に弱いものであっても、熱の
影響を極力抑えることができ、レジストの焼き付けを円
滑に行うことができる。

【００３７】前記仕上工程６３においては、前記レジス
トの焼き付け後に現像液に浸してリンスし、焼き付けた
レジスト以外のレジストを除去する。これによって、蓋
体３７の表面に所定露光パターンによる文字、模様等を
形成することができる。

【００３８】上記のようにして、所定パターンの模様が
形成された蓋体３７は、乾燥されてアルミニウムの場合
はアルマイト（登録商標）加工され、他の金属の場合は
メッキ加工されることになる。蓋体３７が金属以外の場
合は、前記のようにしてレジストを除去した面は着色さ
れ、その面が保護されることになる。

【００３９】このように本発明の実施形態においては、
エッチング対象物である蓋体３７が球面等の立体であっ
ても、軟質透明樹脂シート４１を真空引きによって密着
させるだけで簡単にエッチングを施すことができる。

【００４０】図７はエッチング対象物の他の例を示した
もので、例えば口紅ケースのキャップを示している。キ
ャップ６７は円筒状である。

【００４１】図７のような円筒形状のキャップ６７にエ
ッチングを施す場合には、上記実施形態の治具３５とは
別の治具３５を用いることになる。この場合、キャップ
６７の内部に嵌合する形状の高い凸部４３を有する治具
３５を用いることになる。かかる治具３５においては、
上記実施形態のような溝５１は設けられず、キャップ６
７の内面に嵌合する治具３５の凸部４３の下部に横方向
に穴７９が設けられると共に、凸部４３の中心部に横方
向の穴７９に連通すると共に、治具取付穴に連通する連
通穴４５を設けることになる。

【００４２】又、キャップ６７のような形状のエッチン
グ対象物の場合には、キャップ６７の外形形状に応じた
指サック状の軟質透明樹脂シート８１を用いることにな
る。そして指サック状の軟質透明樹脂シート８１の下端
部は、治具３５の下部に形成された横方向の穴７９を内
部に位置させるようにして下部が治具３５に輪ゴム８３
などで密閉状に止められることになる。これによって真
空引きをすると、治具３５の連通穴４５から下部の横方
向の穴７９を通して指サック状の軟質透明樹脂シート８
１内の空気が真空引きされ、前記同様にマスク（図７で
は図示していない）の上からキャップ６７に指サック状
の軟質透明樹脂シート８１を密着させることができる。
従って、上記と同様にキャップ６７の場合でも、容易に
エッチングを施すことができる。

【００４３】円筒状のキャップ６７の場合、周面７１に
印刷を施すことは従来の図９，図１０の装置によっても
可能である。しかし周面７１に従来の印刷を施す場合に
は、上記のように始点と終点とが重なるなど外観を損な
う恐れがある。一方、本発明の実施形態においては、周
面７１にエッチングを施す場合に、始点、終点の境がな
くなり、一度にエッチングを施すことによって、継ぎ目
のない完璧な模様を形成することができる。

【００４４】又、従来では円筒状のキャップ６７の上面
７３には、一度にエッチングを施すことは困難であった
が、本発明の実施形態では、周面７１と上面７３とを同
時にエッチングすることができ、かかる円筒状のキャッ
プ６７に極めて容易にエッチングを施すことができる。

【００４５】尚、キャップ６７のような場合において
も、フレーム７全体を覆うようなシートを用いることも
できる。例えば、軟質透明樹脂シートの全体的な大きさ
をフレーム７に対応したものとし、治具３５の凸部４３
に対応する部分だけ指サック状に突出させ、キャップ６
７に被せるようにすることができる。こうすることによ
って、輪ゴムにより指サック状の軟質透明樹脂シートの
下部を止める必要はなくなり、真空引きをするだけで軟
質透明樹脂シートをマスクの上からキャップ６７に密着
させることができる。

【００４６】又、図８の四角筒状のキャップ６９におい
ても、円筒状のキャップ６７と同様にその側面７５，上
面７７に容易にエッチングを施すことが可能である。そ
の他の多角筒状のキャップなどにおいても容易にエッチ
ングを施すことができる。これら多角筒状のエッチング
対象物の場合は、前記治具３５の凸部４３も多角断面に
形成すると真空引きの際にエッチング対象物を治具に安
定して支持させることができる。

【００４７】上記実施形態において、前記フレーム７の
上面と各治具３５の底面とにゴムを設けることによって
相互の密着度を高め、真空引きをより確実に行わせるこ
ともできる。前記溝５１は、真空引きを行うときの空気
通路となっているが、溝５１や凹部５３を省略しても真
空引きを行うことは可能である。

【００４８】エッチング対象物としては、上記以外に口
紅ケースの本体部分、アトマイザーケース等が含まれる
ことはもちろんであるが、これに限定はされない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るフォトエッチング装
置の側面図である。

【図２】一実施形態に係り、支持体の正面図である。

【図３】一実施形態に係り、支持体及び真空発生部の関
係を示す斜視図である。

【図４】一実施形態に係り、フレーム、治具、キャッ
プ、マスク、軟質透明樹脂シートとの関係を示す断面図
である。

【図５】一実施形態に係り、治具の斜視図である。

【図６】本発明の一実施形態に係るフォトエッチング方
法の工程図である。

【図７】エッチング対象物の他の例、及び治具等を示す
斜視図である。

【図８】一実施形態に係り、エッチング対象物のさらに
他の例を示す斜視図である。

【図９】従来例に係り、シルクスクリーンの版形成を示
す斜視図である。

【図１０】従来例に係り、印刷状態の側面図である。

【符号の説明】

１ 支持体 ３ 露光装置 ７ フレーム １７ 治具取付穴 ２１ リフレクター部 ２３ 露光ランプ ３５ 治具 ３７ 蓋体（エッチング対象物） ３９ マスク ４１ 軟質透明樹脂シート ４３ 凸部 ４５ 連通穴 ５５ 感光乳剤塗布工程（レジストを塗布する工程） ５７ パターンフィルム塗布工程（マスクを配置する工
程） ５９ シート密着工程（密着させる工程） ６１ 露光工程（焼き付ける工程） ６３ 仕上げ工程（除去する工程） ６７、６９ キャップ（エッチング対象物）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エッチング対象物にレジストを塗布する
   レジスト塗布工程と、 前記エッチング対象物のレジスト塗布面に所定露光パタ
   ーンのマスクを配置する工程と、 前記マスクの上から軟質透明樹脂シートを被せて真空引
   きし該軟質透明樹脂シートをマスクの上から前記エッチ
   ング対象物に密着させる工程と、 前記所定露光パターンの露光によりレジストをエッチン
   グ対象物に焼き付ける工程と、 前記所定露光パターン以外のレジストを除去する工程と
   よりなることを特徴とするフォトエッチング方法。
2. 【請求項２】 真空引き用の穴を有してエッチング対象
   物を支持可能な支持体と、 該支持体に支持されたエッチング対象物に被せられて該
   エッチング対象物のレジスト塗布面に配置された所定露
   光パターンのマスクの上から前記エッチング対象物に密
   着させるための軟質透明樹脂シートと、 前記真空引き用の穴に連通されて真空を発生させること
   により前記軟質透明樹脂シートの前記密着を行わせる真
   空発生部とを備えたことを特徴とするフォトエッチング
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のフォトエッチング装置で
   あって、 前記支持体は、前記真空発生部に連通して真空引き用の
   穴を兼ねる治具取付穴を備えたフレームと、前記治具取
   付穴に取り付けられると共に、立体的なエッチング対象
   物の下部開口を嵌合支持する凸部を備え、且つ前記凸部
   に開口し前記治具取付穴に連通する真空引き用の穴を有
   する治具とよりなることを特徴とするフォトエッチング
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のフォトエッチング装置で
   あって、 前記治具の凸部の表面に、前記エッチング対象物外へ前
   記真空引き用の穴を連通させるための溝を設けたことを
   特徴とするフォトエッチング装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は４記載のフォトエッチング
   装置であって、 前記フレームは、前記治具取付穴を複数備えたことを特
   徴とするフォトエッチング装置。
6. 【請求項６】 請求項３〜５の何れかに記載のフォトエ
   ッチング装置であって、 前記フレームの前面側を囲むリフレクター部と、該リフ
   レクター部の奥側に位置し前記フレーム側の軟質透明樹
   脂シートから離れて配置される露光ランプとを設けた露
   光装置を備えたことを特徴とするフォトエッチング装
   置。