JP2012220760A

JP2012220760A - 筒状体マスク及びこれを使用した露光装置

Info

Publication number: JP2012220760A
Application number: JP2011087105A
Authority: JP
Inventors: Kenju Tsuchiya; 権壽土屋
Original assignee: Shinwa Industry Co Ltd
Current assignee: Shinwa Industry Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-11-12

Abstract

【課題】ロール状基材に連続した画像を形成する筒状体マスク及びこれを使用した露光装置を提供する。
【解決手段】光透過性を有する筒状体と、該筒状体の周方向に連続して刻設された凹部からなるパターンと、該凹部に充填された遮光部材とから構成される筒状体マスクと、該筒状体マスクの中央に設置された光源とから構成され、少なくとも片面に感光性樹脂を塗布したロール状基材の該樹脂塗布面と、前記筒状体の表面とを接触回転させ、前記光源によって露光する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロール状金属箔などの基材表面に連続した画像を切れ目なく形成することが可能であり、且つ微細な画像を安定して形成できる筒状体マスク及びこれを使用した露光装置に関するものである。

従来より、長尺の金属箔に多数の孔を開ける用途があり、様々な技術が使用されている。代表的なものではオス型、メス型の一組の金型を用いたプレス加工が挙げられるが、プレス加工の際にバリが発生するため、必ずバリ取り作業が必要となるものであった。しかも金属箔の厚みが１０〜５０μｍの薄い材料の場合、金型に高い寸法精度が必要とされ非常に高価となるものであった。

他の技術としては、エッチングなどの化学処理によって金属箔に孔を開ける技術があり、金属箔の表面に感光性の樹脂を塗布して、所定のマスクを使用して露光を行い、現像、エッチング処理を行なうことで、精度の高い加工を行なうものであるが、ロール状金属箔に連続した孔を加工するには、上記のマスクを精度よく位置合わせして、露光を行なう必要があるが、金属箔を一定の張力で搬送しながらマスクとの位置合わせを繰り返す際に、ずれが生じてしまい、マスクの絵柄に繋ぎ目がでるという問題があった。

そこで、アルミ箔などの表面に特定のパターンを正確に形成する印刷装置が提案されている（特許文献１参照。）。

特開平１１−２８８０８０号公報

上記特許文献１に提案されている技術は、透明基体上に、回路などのパターンを形成した金属フィルムなどの遮光膜と透明性耐磨耗被膜が積層されたフォトレジスト印刷用マスクを露光用ロールの表面に積層し、この露光用ロール内部に設けた光源て被印刷体に露光を行なうものであり、印刷用マスクを露光用ロールの表面に貼着する必要があるため、露光用ロールの周方向に連続するパターンを形成する場合継ぎ目が生じ、長尺の被印刷体への連続したパターンの形成には不向きなものであった。

上記の問題点に鑑み本発明者らは、光透過性を有する筒状体の表面に連続した凹部パターンを直接形成させて、この凹部に光遮断材を充填することによって筒状のマスクを形成し、この筒状のマスクを使用する露光装置を提供するに至った。

このため本発明の筒状体マスクは、光透過性を有する筒状体と、該筒状体表面の周方向に連続して刻設された凹部からなるパターンと、該凹部に充填された遮光部材とから構成されることを第一の特徴とする。

また、本発明の露光装置は、ロール状基材の長手方向表面に連続画像を形成する露光装置であって、前記筒状体マスクと、該筒状体マスクの中央に設置された光源とから構成され、少なくとも片面に感光性樹脂を塗布したロール状基材の該樹脂塗布面と、前記筒状体マスクの表面とを接触回動させ、前記光源によって露光することを第二の特徴とする。

そして、少なくとも片面に感光性樹脂を塗布したロール状基材を供給する供給手段と、前記ロール状基材の感光性樹脂塗布面と密着し回動する筒状体マスクと、該筒状体マスクを載置して従動し、前記ロール状基材を筒状体マスク表面に密着させる１対のガイドローラと、表面に弾性体を有し前記ガイドローラから排出されるロール状基材を牽引する牽引ローラと、該牽引されたロール状基材を巻き取る巻取り手段とから構成され、前記筒状体マスク内に配置された光源により前記ロール状基材表面の感光性樹脂を露光することを第三の特徴とする。

本発明に係る筒状体マスクは、光透過性を有する筒状体と、該筒状体表面の周方向に連続して刻設された凹部からなるパターンと、該凹部に充填された遮光部材によって構成されるため、マスク表面に凸部がなく、ロール状基材との接触の際に摩擦による劣化が少ないと共に、繋ぎ目の無い連続したパターンが得られるという効果を有する。

そして、上記の筒状体マスクの表面に感光性樹脂を塗布したロール状基材の感光性樹脂塗布面を密着させた状態で回動しながら露光ができるため、光源からの露光距離が一定となりマスクパターンがムラ無く感光性樹脂に形成されるという効果を有する。

さらに、筒状体マスクを載置して従動し、ロール状基材を筒状体マスク表面に密着させる１対のローラと、表面に弾性体を有し前記ローラから排出されるロール状基材を牽引する牽引ローラと、該牽引されたロール状基材を巻き取る巻取り手段とから構成されており、ロール基材と牽引ローラ表面の弾性体との適度な摩擦によって弛みなどが生じることなく牽引することができ、しかも筒状体マスクは１対のローラ上の載置された状態でロール状基材を密着しながら回動するため、安定したロール基材の搬送ができるため、マスクパターンの露光ズレが生じない。

本発明に係る露光装置によって形成された連続パターンを示す正面説明図である。本発明に係る露光装置の筒状体マスクを示す斜視説明図である。本発明に係る筒状体マスクの実施例を示す説明図である。本発明に係る筒状体マスクの他の実施例を示す説明図である。本発明に係る露光装置による露光状態を示す説明図である。本発明に係る露光装置の構成を示す図である。

以下、本発明を実施例を示す図面を参照しながら説明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言うまでもない。図１は本発明の露光装置によって形成された連続パターンを示す正面説明図、図２は本発明に係る露光装置の筒状体マスクを示す斜視説明図、図３は本発明に係る筒状体マスクの実施例を示す説明図である、図４は本発明に係る筒状体マスクの他の実施例を示す説明図、図５は本発明に係る露光装置による露光状態を示す説明図、図６は本発明に係る露光装置の構成を示す図である。

図１は、本発明に係る露光装置によって連続パターンを形成したロール状基材を示しており、金属Ｃｕ箔からなるロール状基材１０の表面に、多数の連続パターン１１が継ぎ目なく形成されている。この連続パターン１１は、後述する筒状体マスクに形成されたパータンに対応して形成され、感光性樹脂によって構成されている。例えばこのロール状基材１０に連続パターン１１の貫通孔を形成させる場合には、連続パターン１１部分を現像処理によって取除き、金属Ｃｕ箔面を露出させ、腐食液によってエッチングすることで形成することができる。

図２は、本発明に係る露光装置の筒状体マスク１を示しており、透明素材で成形された筒状体２の表面に連続パターン３が継ぎ目無く形成されている。尚、筒状体２の内側に配置されている光源４は、後述する露光に使用される紫外線光源である。筒状体２の材質は紫外線透過性の高いアクリル樹脂やガラス等が使用され、円筒形状とされており、その表面からレーザによって深さ２０〜１００μｍの凹部が刻設されている。

図３は、図２の筒状体マスク１の一部を拡大した説明図であり、筒状体２の表面に刻設された多数の凹部５内に遮光部材であるラッカー樹脂６が充填されている。このラッカー樹脂６は紫外領域の波長を遮断する黒、赤などの色が適宜使用されており、筒状体２の表面全面に塗布されて凹部５内に充填した後に筒状体２の表面から拭き取られる。

上記の構成で筒状体マスク１が形成されるため、筒状体２の表面の周方向に連続パターン３が継ぎ目無く形成される。しかも、この筒状体マスク１表面は凹凸が少なく後述するロール状基材１０の密着性に優れると共に、ロール状基材１０との摩擦による劣化が少ない。そして、この筒状体マスク１を使用してロール状基材１０表面に塗布された感光性樹脂を光源４によって露光すると、ロール状基材１０の表面に塗布された感光性樹脂に連続パターン３がムラ無く正確に形成される。尚、この筒状体マスク１を使用して露光を行なう際には、ネガタイプの感光性樹脂が好適に使用される。

図４は、本発明に係る筒状体マスクの他の実施例を示している。図に示すように筒状体マスク１ａの筒状体２ａには連続パターン３ａが貫通して形成されており、材質としてステンレスやアルミ等の光遮断材が使用される。そしてこの連続パターン３ａの形成には、レーザ加工や金属エッチングが採用される。

この筒状体マスク１ａ表面に感光性樹脂を塗布したロール状基材１０面を密着させた状態で、回転させながら光源４によって露光を行うと、上述した連続パターン１１がロール状基材１０表面の感光性樹脂に形成される。尚、この筒状体マスク１ａを使用する場合には、ポジタイプの感光性樹脂が使用される。

図５は、本発明の露光装置による露光状態を示している。筒状体マスク１は一対のガイドローラ７上に載置されており、この筒状体マスク１の内側には紫外光を放出する光源４が配置されている。そしてロール状基材１０は図の右手方向のガイドローラ７を介して筒状体マスク１表面に押し付けられ、左手方向のガイドローラ７を介して排出される。

この構成によってロール状基材１０の表面に塗布された感光性樹脂（図示せず）に露光を行なうと、ロール状基材１０は一対のガイドローラ７によって筒状体マスク１表面に密着した状態とされ、上述した連続パターン３を正確に再現することができる。しかもロール状基材１０は、筒状体マスク１表面に一対のガイドローラ７によって押し付けられた状態で回転するため、連続パターン３が位置ずれすることが無い。尚、本実施例の筒状体マスクの表面は透明なアクリル樹脂やガラス、或いは金属によって形成されているが、上記ロール状基材１０との摩擦による劣化を防止するためにシリコーン樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂などのハードコート剤をさらに積層してもよいことは無論である。

図６は本発明に係る露光装置の構成を示しており、図６（ａ）は平面説明図、図６（ｂ）は正面説明図、図６（ｃ）は側面説明図である。。図に示すように本発明の露光装置２０は、一対のガイドローラ７に載置された筒状体マスク１と、ロール状基材１０が捲かれた原反リール８と、原反リール８側に設けられた供給手段である供給ローラ９、９と、筒状体マスク１の排出側に設けられた牽引ローラ１２と、この牽引ローラ１２によって牽引されたロール状基材１０を巻き取る巻取りローラ１３とから構成されている。

原反リール８には、少なくとも片面に感光性樹脂が塗布されたロール状基材１０が捲かれており、その樹脂面にはセパレータフイルム（図示せず）が貼着されている。また原反リール８の下方には、前記セパレータフィルムを巻き取る巻取りリール１４が設置され原反リール８の回動と同期して回動する駆動モータ１５によってセパレータフィルムを巻き取る。

供給ローラ９、９を介して供給されたロール状基材１０は、一対のガイドローラ７に載置された筒状体マスク１の外周に、ガイドローラ７を介して捲きつけられ、牽引ローラ１２によって牽引される。この牽引ローラ１２の表面には、合成ゴム等の弾性体が貼着されており、駆動モータ１６の回動によってロール状基材１０を牽引する。この際牽引ローラ１２の表面素材である弾性体とロール状基材１０との間の適度な摩擦によってロール状基材１０はスリップなどを生じることなく一定の張力で牽引することが可能となる。

牽引されたロール状基材１０は、排出ローラ１７を介して巻取りローラ１３に巻き取られる。この際、巻取りローラ１３の下方には、露光済みの感光性樹脂面を保護するセパレータフィルムを供給するセパレータ用リール１８が設けられ、巻取りローラ１３の回動と同期して回動する駆動モータ１９によってセパレータフィルム供給する。そして、供給されたセパレータフィルムはロール状基材１０の露光済みの感光性樹脂面に当接した状態で巻取りローラ１３に巻き取られる。

筒状体マスク１の中央位置には、２対の光源４が設けられ、筒状体マスク１の内側から外方へ紫外光を照射する。尚、この光源４を含む筒状体マスク１の周囲には他の光を遮断する箱体（図示せず）を設けることが望ましい。

上記の構成により、筒状体マスク１内の光源４から照射された紫外光は、筒状体マスク１の連続パターン３を通過して外部に照射される構成となっている。そして、筒状体マスク１の表面に捲きつけられたロール状基材１０の感光性樹脂面と筒状体マスク１の連続パターン３とが密着した状態で回動するため、ロール状基材１０の長手方向に継ぎ目の無い連続パターン１１が形成される。尚、この露光装置２０によって連続パターン１１が形成されたロール状基材１０は、専用の現像装置によって現像処理がなされ、さらに必要に応じて金属メッキ処理、エッチング処理がなされる。

以上の構成からなる本発明の筒状体マスク及びこれを使用した露光装置は、マスク表面に凸部がなく、ロール状基材との接触の際に摩擦による劣化が少ないと共に、繋ぎ目の無い連続したパターンが得られる。そして、筒状体マスクの表面に感光性樹脂を塗布したロール状基材の感光性樹脂塗布面を密着させた状態で回動しながら露光ができるため、光源からの露光距離が一定となりマスクパターンがムラ無く感光性樹脂に形成される。

１、１ａ筒状体マスク
２、２ａ筒状体
３、３ａ連続パターン
４光源
５凹部
６ラッカー樹脂
７ガイドローラ
８原反リール
９供給ローラ
１０ロール状基材
１１連続パターン
１２牽引ローラ
１３巻取りローラ
１４巻取りリール
１５、１６、１９駆動モータ
１７排出ローラ
１８セパレータ用リール
２０露光装置

Claims

光透過性を有する筒状体と、該筒状体表面の周方向に連続して刻設された凹部からなるパターンと、該凹部に充填された遮光部材とから構成されることを特徴とする筒状体マスク。
ロール状基材の長手方向表面に連続画像を形成する露光装置であって、請求項１に記載の筒状体マスクと、該筒状体マスクの中央に設置された光源とから構成され、少なくとも片面に感光性樹脂を塗布したロール状基材の該樹脂塗布面と、前記筒状体マスクの表面とを接触回動させ、前記光源によって露光することを特徴とする露光装置。
少なくとも片面に感光性樹脂を塗布したロール状基材を供給する供給手段と、前記ロール状基材の感光性樹脂塗布面と密着し回動する筒状体マスクと、該筒状体マスクを載置して従動し、前記ロール状基材を筒状体マスク表面に密着させる１対のガイドローラと、表面に弾性体を有し前記ガイドローラから排出されるロール状基材を牽引する牽引ローラと、該牽引されたロール状基材を巻き取る巻取り手段とから構成され、前記筒状体マスク内に配置された光源により前記ロール状基材表面の感光性樹脂を露光することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。