JP2007225884A

JP2007225884A - 連続露光装置

Info

Publication number: JP2007225884A
Application number: JP2006046722A
Authority: JP
Inventors: Takanori Takei; 孝教武井
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】本発明の目的は、正確に像様に露光処理を行う連続露光装置を提供することであって、詳細には、露光位置において、透明円筒体の外周面と前駆体との間に空気、異物等の混入がない連続露光装置を提供すること。
【解決手段】ロール状の感光材料に画像パターンを繰り返し連続露光する装置であって、少なくとも透明円筒体と該透明円筒体の内部に配置された光源と、該光源から発せられる光を規制する遮光部材と、該透明円筒体の外周と前記感光材料を密着させる密着ローラで構成されている連続露光装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、基材上に導電性パターンを連続的に形成するための処理装置であり、透明基材上に導電性パターンを連続的に形成させるための連続露光装置に関する。更に詳細には、透明基材上に導電性パターン（例えば格子状のパターン）が形成された、電磁波シールドフィルムやタッチパネル等に用いることができる透明導電性フィルムの連続露光装置に関するものである。

近年、情報化社会が急速に発達するに伴って、情報関連機器に関する技術が急速に進歩し普及してきた。この中で、ディスプレイ装置は、テレビジョン用、パーソナルコンピューター用、駅や空港などの案内表示用、その他各種情報提供用に用いられている。特に、近年プラズマディスプレイが注目されている。

このような情報化社会の中にあって、これらのディスプレイ装置から放射される電磁波の影響が心配されている。例えば、周辺の電子機器への影響や人体への影響が考えられている。特に、人体の健康に及ぼす影響は無視することができないものになっており、人体に照射される電磁界の強度の低減が求められ、このような要求に対して様々の透明導電性フィルム（電磁波シールドフィルム）が開発されている。例えば、特開平９−５３０３０号、同平１１−１２６０２４号、特開２０００−２９４９８０号、同２０００−３５７４１４号、同２０００−３２９９３４号、同２００１−３８８４３号、同２００１−４７５４９号、同２００１−５１６１０号、同２００１−５７１１０号、同２００１−６０４１６号公報等に開示されている。

これらの透明導電性フィルムの製造方法としては、銀、銅、ニッケル、インジウム等の導電性金属をスパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、真空蒸着法、湿式塗工法によって透明樹脂フィルム上に金属薄膜を形成させる方法が一般的に用いられている。近年、透明導電性フィルムの需要が拡大する中にあって、低コストで生産性が高い製造方法が求められている。

上述の事情に鑑み、現像処理によって物理現像核層に金属銀を析出させて導電性パターンを形成する方法（銀錯塩拡散転写法）が、特公昭４２−２３７４５号公報、特開２００３−７７３５０号公報に開示されている。更に、金属銀からなる導電性パターンを触媒として金属メッキすることが国際公開第２００４／００７８１０号パンフレットに開示されている。これらの方法では、導電性パターンを形成するために用いられる元の材料（前駆体という）をロールの形態で準備し、これを露光、現像処理した後ロール状に巻き取るいわゆるロール・ツー・ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）で連続処理できるので生産性が向上する。

ロール状の前駆体（以降前駆体ロールと称す）の搬送を停止させることなく露光処理を行う連続露光装置としては、外周面にマスクパターンが描画された透明円筒体を前駆体ロールの搬送速度に同期させ、該透明円筒体の内部から露光を行う装置が、特開平２−２９３７５４号、特開２０００−３５６７７号、特開２０００−７５４９７号公報（特許文献１〜３）等に開示されている。

これらの露光装置では、露光領域において、透明円筒体の外周面と前駆体との間に空気が混入すると、前駆体とマスクパターンに空間ができ、像様に露光されないという問題がある。特にプラズマディスプレイ等に用いられる電磁波シールドフィルムは、電磁波シールド特性に加えて、高い全光線透過率を達成するために、そのマスクパターンが、数十マイクロメーター程度の細線パターンの組み合わせ（例えば格子状パターン）となっており、少量の空気の混入でも、空気が混入した部分の前駆体とマスクパターンに空間において光の回り込みがおき、細線パターンに露光されない。従って、露光後現像しても細線パターンが形成されず、細線パターンが形成されなかった部分において、電磁波シールド効果が消失し、電磁波シールドフィルムとしての性能が著しく劣化する。
特開平２−２９３７５４号公報特開２０００−３５６７７号公報特開２０００−７５４９７号公報

したがって、本発明の目的は、正確に像様に露光処理を行う連続露光装置を提供することであって、詳細には、露光位置において、透明円筒体の外周面と前駆体との間に空気の混入がない連続露光装置を提供することである。

発明の上記目的は、以下の発明によって基本的に達成された。
１）ロール状の感光材料に画像パターンを繰り返し連続露光する装置であって、少なくとも透明円筒体と該透明円筒体の内部に配置された光源と、該光源から発せられる光を規制する遮光部材と、該透明円筒体の外周と前記感光材料を密着させる密着ローラで構成されている連続露光装置。
２）上記１）記載の密着ローラが、中央部の直径が両端部の直径に比べて大きいローラで構成されている連続露光装置。

本発明により、露光位置において、透明円筒体の外周面と前駆体との間に空気の混入がない連続露光装置を提供することができる。

本発明の連続露光装置は、ロール・ツー・ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）で処理することを目的に、ロール状の該前駆体の巻き出し部と、該前駆体を搬送しながら露光する連続露光部と、該前駆体をロール状に巻き取るための巻き取り部とを有する。ここで、ロール・ツー・ロールで処理するとは、ロール状に巻かれた前駆体Ｆ（以降、前駆体ロールという）を連続的に巻き出し、加工処理した後、再度ロール状に巻き取る方式である。

本発明の連続露光装置は、前記前駆体を現像処理する装置（以降現像処理装置と称す）との間で搬送速度を同期させることにより、該現像処理装置と直接接続することができる。前記現像処理装置と接続する場合、前記前駆体は、連続露光部で露光され、現像処理部で現像、及び不要成分を洗浄された後に、巻き取り部でロール状に巻き取られる。

以下、本発明の連続露光装置を図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の連続露光装置の一実施態様の概略側断面図である。図２は、前駆体Ｆと透明円筒体１の動作を示す概略側断面図である。図３（ａ）は密着ローラ４が透明円筒体１の方に押し付けられていない時の連続露光部１０の概略正面図である。図３（ｂ）は密着ローラ４が透明円筒体１の方に押し付けられていない時の連続露光部１０の概略側面図である。図３（ｃ）は密着ローラ４が透明円筒体１の方に押し付けられている時の連続露光部１０の概略正面図である。図４は、複数の密着ローラ４を用いたときの、各密着ローラの好ましい密着幅の一例を示す概略図である。

図１の巻き出し部において、ロール状の前駆体１２は、巻き出し軸１１に装着され、矢印の方向に連続的に巻き出されて搬送される。ロール状の前駆体１２は、内巻き（感光層側面を内側にして巻き取られている）になっている。巻き出し軸１１には、張力制御手段１３（例えば、パウダーブレーキ）が接続されており、前駆体Ｆに加えられる張力が制御されている。張力制御手段１３は、前駆体Ｆの蛇行を抑制するために、前駆体Ｆに高い張力を加えており、４０Ｎ／ｍから１５０Ｎ／ｍの範囲が適当である。ロール状の前駆体１２には、最上巻きと最下巻きには、パターンの形成装置の搬送経路の全長に相当する長さのリードフィルムが設けられており、前駆体Ｆの製品部分は常に搬送速度および張力が制御された状態で搬送されるようになっている。

ロール状の前駆体１２から送り出された前駆体Ｆは、粘着性ローラ１５に接触されることよって、その表裏両面に付着した塵が粘着除去された後、連続露光部に送られる。そして、粘着性ローラ１５に付着した塵は図示しないクリーニング手段（例えば一周毎に表面を剥離可能な粘着性ローラ）で定期的に除去され、前駆体Ｆに塵が再付着するのを防いでいる。前駆体Ｆに付着した塵を除去出来れば他の方法でも良く、例えば吸引ノズルにより塵を吸引除去してもよい。

本発明の装置の連続露光部は、少なくとも図１に示される、透明円筒体１、露光源２、遮光部材３、密着ローラ４、搬送ローラ９ａ、および９ｂ、外部遮光部材１０、クリーニングローラ１６と、図３に示される、軸受け５、バックアップローラ６、支持部材７、押し付けネジ８からなっている。そして、図２に示されるように、透明円筒体１の外周面に配設されたマスクパターンに画像パターンＭが形成されている。画像パターンＭの形成方法としては、例えば、画像パターンＭが描画された透過原稿シートを透明円筒体１の外周に巻き付ける方法、透明円筒体１の外周面に画像パターンを直接描画する方法等がある。

図２に示すように、透明円筒体１の内部には露光源２、および遮光部材３が配置されている。露光源２は、透明円筒体１の軸方向に配置された線状の光源で透明円筒体１の内側から透明円筒体１の半径方向に光を照射する。露光源２としては、例えば前駆体の軸方向に線状に配置された高圧水銀灯、無電極電源、白色発光ダイオード等、および蛍光灯が用いられる。図示しないが、露光源２からの照射光に、露光に不要な波長の光が含まれている場合、露光源２と透明円筒体１の間に、露光に不要な波長の光をカットする光学フィルタを用いてもよい。露光源２には、図示しない露光量調整手段（例えば、露光源として蛍光灯を用いた場合、インバータ回路による調光手段）が接続されており、露光量を増減させることができる。

遮光部材３は、露光源２からの照射光を、透明円筒体１の側面の一部分のみに限定させるために、露光源２を覆っている。遮光部材３の内側は、露光源２の光を効率よく利用するために反射板になっている。従って遮光部材３としては、光沢のある鉄板、アルミ板等の外面につや消し黒色塗装した物が好適に用いられるが、上記遮光性、反射性、および露光源２の照射光による加熱に耐える耐熱性を有していれば他の部材を用いてもよい。遮光部材３には、ヒンジ２１を介して可動板２２が取り付けられており、ヒンジ２１を回転中心として可動板２２を回転移動させることにより光が照射されている透明円筒体１の側面（図２においては範囲指定され露光領域と記載のある部分）の面積を増減させ露光量を調整することができる。

透明円筒体１は、搬送ローラ９ａ、および９ｂの上に回転自在に配置されている。前駆体Ｆは、搬送ローラ９ａの下側を通って、外周面に画像パターンＭが形成されている透明円筒体１の更に外周に巻き付けられ、搬送ローラ９ｂの下側を通って巻き取り部へ搬送される。そして、前駆体Ｆにかけられる張力により透明円筒体１が、搬送ローラ９ａ、および９ｂに押し付けられ、前駆体Ｆの動きに合わせて透明円筒体１が回転し、光が照射されている透明円筒体１の側面で、前駆体Ｆに、画像パターンＭの像様に連続的に露光される。透明円筒体１としては、所望の波長の光が透過できればよく、例えばアクリル樹脂、ガラス等が用いられる。搬送ローラ９ａ、および９ｂは、前駆体Ｆが滑らず、また前駆体Ｆを傷つけない程度の面質であればよく、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）製のローラ等が用いられる。

図１に示される外部遮光部材１０は、前駆体Ｆを透過してきた光によって、露光領域以外で前駆体Ｆを露光しないために、光が照射されている透明円筒体１の側面の外側に設けられている。外部遮光部材１０としては、全面につや消し黒色塗装した、鉄板、アルミ板等が好適に用いられるが、遮光性を有しており、上記透過光による加熱に耐える耐熱性を有していれば他の部材を用いてもよい。

透明円筒体１の周りには、図１に示すように、搬送ローラ９ａ、９ｂの他に、粘着性ローラ１６と、本発明の装置の特徴である密着ローラ４が、配置されている。図３（ｂ）に示されるように、密着ローラ４の両端には、少なくとも、軸受け５、バックアップローラ６、支持部材７、押し付けネジ８によって構成されている押し付け機構が取り付けられている。

図３（ａ）、および（ｂ）に示すように密着ローラ４は、その両端が軸受け５で軸支されている。透明円筒体１を挟んで対向する位置にバックアップローラ６があり、支持部材７に軸支されている。支持部材７には軸受け５を納めるスロットが切ってあり、軸受け５は、そのスロット内を透明円筒体１の半径方向に直動できる。また、支持部材７には、軸受け５を透明円筒体１の半径方向に押し付けるための押し付けネジ８が取り付けられている。軸受け５を、透明円筒体１の半径方向に押し付けることにより、密着ローラ４が透明円筒体１に押し付けられる機構になっている。従って、押し付けネジ８のねじ込み量を加減することにより、密着ローラ４が透明円筒体１に押し付けられる量が加減される。

密着ローラ４は、高剛性の軸（例えばステンレス鋼）に弾性体を巻き付けたローラであり、その直径は、同心円で連続的に変化し、中央部の直径が両端部の直径に比べて大きいローラになっている。そして、密着ローラ４の幅、直径によっても異なるが、密着ローラ４の両端部の直径と中央部の直径の差は、０．５ｍｍから６ｍｍの範囲が適当であり、上記軸に巻き付けられる弾性体の肉厚は、密着ローラ４を押し付けることにより、密着ローラ４の全幅が透明円筒体１に密着できる程度であればよく、５ｍｍから１０ｍｍの範囲が適当である。密着ローラ４のゴム硬度は、デュロメータによる硬度（ＡＳＴＭＤ２２４０、タイプＡ）が２０〜８０の範囲のものが適当である。密着ローラ４に用いられる弾性体としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム等が好適である。

図３（ａ）、図３（ｂ）、および図３（ｃ）においては、前駆体Ｆが図示されていないが、前駆体Ｆは密着ローラ４とマスクパターンＭによって挟まれている。図３（ａ）において、密着ローラ４は、密着ローラ４の直径が最大となる位置（概ねローラ面長の中央部であり、透明円筒体１の中央部）が透明円筒体１に接触する位置まで押し付けられており、密着ローラ４により、透明円筒体１の中央部でのみ、前駆体ＦとマスクパターンＭが密着されている。このため、前駆体ＦとマスクパターンＭの間に入った空気は、マスクパターンＭの両幅方向に押し出され易い状態になっている。

そして、密着ローラ４の押し付け量を増やすことにより、前駆体ＦとマスクパターンＭの密着量がマスクパターンＭの両幅方向に増え、前駆体ＦとマスクパターンＭの間に入った空気は、マスクパターンＭの両幅方向に押し出されていき、少なくとも、図３（ｃ）に示すようなマスクパターンＭの両幅方向の端部まで密着ローラを押し付けることにより、露光に影響を与える領域から空気を除去することができる。上記押し付け機構は、密着ローラ４を透明円筒体１に、透明円筒体１の半径方向に任意の押し付け量で押し付けられればよく、例えば、密着ローラ４の両端をエアシリンダ等で押し付けてもよい。

密着ローラ４および上記押し付け機構は、透明円筒体１の周りに複数設けた方が、前駆体ＦとマスクパターンＭの密着性を向上させるという観点から好ましく、さらに、図４に示す様に、前駆体Ｆの搬送方向の上流側から順次、押し付け量を増やすことが、前駆体ＦとマスクパターンＭの間に残存する空気を確実に透明円筒体１の中央部からマスクパターンＭの両幅方向に押し出し除去することができるので好ましい。密着ローラ４の数は、透明円筒体１の円筒の直径、前駆体Ｆの搬送速度によって適当な本数が増減するが、少なくとも２本以上用いるのが好ましく、５本以上用いるのがさらに好ましい。例えば図４では、密着ローラ４を５本用い、上流側から順に、前駆体Ｆの幅の１／４、１／２、３／４、全幅分密着ローラ４を押し付けている。図４において、斜線でハッチングされた領域が密着ローラ４による押し付け領域である。

上述のように、密着ローラ４を用いて前駆体ＦとマスクパターンＭの間に残存する空気を確実に押し出し除去することにより、プラズマディスプレイ等の電磁波シールドフィルム用マスクパターンに用いられる様な数十マイクロメーター程度の細線パターンについても正確に像様に露光できる。従って、露光後、現像処理して形成された細線パターンは電磁波シールドフィルムの全面に渡って断線なく、高い電磁波シールド特性を有する電磁波シールドフィルムができる。

図１に示すように、透明円筒体１の外周における前駆体Ｆが巻かれていない部分には、粘着性ローラ１６が接触配置されており、透明円筒体１、および画像パターンＭに付着した塵を除去している。そして、上述の粘着性ローラ１５に用いられている物と同様のクリーニング機構が付いている。

図１に示すように、搬送ローラ９ａの上流側にはニップローラ１８ａ、そして搬送ローラ９ｂの下流側にはニップローラ対１８ｂが配置されており、ニップローラ対１８ａ、およびニップローラ対１８ｂによって前駆体Ｆが挟時されることにより、前駆体Ｆがニップローラ対１８ａ，およびニップローラ対１８ｂのロール幅方向にずれて蛇行するのを防止している。ニップローラ対１８ｂの一方のローラには、駆動モータ１９が接続されており、駆動モータ１９を駆動することにより前駆体Ｆが搬送される。

また、本発明の連続露光装置は、無塵箱（クリーンボックス）１７に覆われているのが好ましい。無塵箱１７には、図示しない送風機とＨＥＰＡ（ＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＡｉｒ）フィルタが取り付けられており、清浄な空気が送り込まれて無塵箱１７内部は陽圧に保たれ、前駆体Ｆが無塵箱１７から排出される部分にはエアーカーテン（図示せず）が設けれて外部から塵が混入するのを防いでいる。

露光処理された前駆体Ｆは、巻き取り軸６１でロール状に巻き取られる。巻き取り軸６１には、該軸を駆動回転できる張力制御手段６３（例えば、トルクモータ）が取り付けられている。張力制御手段６３は、前駆体Ｆの蛇行を抑制するために、前駆体Ｆに高い張力を加えており、４０Ｎ／ｍから１５０Ｎ／ｍの範囲が適当である。符号６２は、導電性パターンが形成された基材がロール状に巻き取られたものである。

本発明の連続露光装置によって露光された前駆体ロールを現像処理することにより得られる導電性パターンは、電磁波シールドフィルムやタッチパネル等の用途に用いられる透明導電性フィルム等に利用可能である。

本発明の処理装置の一例を示す概略側断面図本発明の処理装置の前駆体Ｆと透明円筒体１の動作を示す概略側断面図本発明の処理装置の露光部の概略図本発明の処理装置において、複数の密着ローラ４を用いたときの、各密着ローラの好ましい密着幅の一例を示す概略図

符号の説明

１透明円筒体
２露光源
３遮光部材
４密着ローラ
１２ロール状の前駆体
１９駆動モータ
２１ヒンジ
２２可動板
６２巻き取りロール
Ｆ前駆体
Ｍ画像パターン

Claims

ロール状の感光材料に画像パターンを繰り返し連続露光する装置であって、少なくとも透明円筒体と該透明円筒体の内部に配置された光源と、該光源から発せられる光を規制する遮光部材と、該透明円筒体の外周と前記感光材料を密着させる密着ローラで構成されている連続露光装置。
請求項１記載の密着ローラが、中央部の直径が両端部の直径に比べて大きいローラで構成されている連続露光装置。