JP2018062443A

JP2018062443A - 隔壁パターンを有するマスキング被膜の形成方法

Info

Publication number: JP2018062443A
Application number: JP2016201722A
Authority: JP
Inventors: 晃一郎長田; Koichiro Osada; 帯谷　洋之; Hiroyuki Obitani; 洋之帯谷; 精刀原; Kiyoshi Tohara; 寛孝刀原; Hirotaka Tohara; 茂樹川元; Shigeki Kawamoto
Original assignee: Alps Engineering Co Ltd
Current assignee: Alps Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2018-04-19

Abstract

【課題】シャープな隔壁面からなる所定のパターンを有するブラスト加工用マスキング被膜の形成方法の提供。【解決手段】光反射性を有する部材５の表面側に光反射抑止機能を有する素材１を設ける反射防止層形成工程Ａと、反射防止層１の表面上に紫外線の照射によって硬化する機能を有する光硬化材２を設ける光硬化層形成工程Ｂと、光硬化材２上に所定のパターンを有する遮光板３を設置する遮光パターン設置工程Ｃと、遮光パターン３の設置された状態において上方から所定の紫外線を照射する露光工程Ｄと、当該紫外線の照射により露光部が硬化される光硬化部２２形成工程Ｅと、遮光パターン３を除去するとともに未露光による非硬化部２１を溶解除去する非硬化部２１除去工程Ｆと、からなる隔壁パターンを有するブラスト加工用マスキング被膜の形成方法。【選択図】図２

Description

本発明は、ブラスト加工手段にて各種部材表面上に所定のパターンを形成させる際に用いられるマスキング被膜の形成方法に関するものである。

一般に、部材への隔壁パターンの形成方法としては、ガラスパネルまたはセラミックスパネル等に所定の研磨材を吹き付けることによって行われるブラスト法によるもの、あるいは、ガラスパネル等をフッ酸液中に浸すことによって行われるエッチング法によるもの等が挙げられる。ところで、これら各工法による隔壁の形成に当っては、いずれの場合においても、ガラスパネル等の表面側に所定のパターンを有するマスキング被膜を設ける必要がある。そして、このマスキング被膜の形成方法としては、主に、所定のパターンを有する部材と感光性樹脂製の被膜とをガラスパネル表面上等に設置し、このような状態において、写真プロセスにて所定の被膜パターンを感光性樹脂材を用いて形成させる方法等が挙げられる。

特開平１１−２８３４９６号公報

このように、ガラスパネル表面上に所定のパターンを有するマスキング被膜が形成された状態において、その表面側からブラスト法によりガラスパネル表面を研削する場合、マスキング被膜には研磨材に対する耐久強度が要求される。また、所定のパターンを形成する隔壁面は垂直なシャープな面が要求される。この隔壁の底の部分にダレ等があるとブラスト加工による穴加工等の場合、穴（孔）の径が所定値より減縮されてしまう等の問題点がある。このような問題点の生ずることのないようにしたシャープな隔壁面からなる所定のパターンを有するマスキング被膜の形成方法を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。

上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、隔壁パターンを有するマスキング被膜の形成方法に関して、光反射性を有する部材の表面側に光反射抑止機能を有する素材を設ける反射防止層形成工程と、当該反射防止層表面上に、紫外線の照射によって硬化する機能を有する光硬化材を設ける光硬化層形成工程と、当該光硬化層上に所定のパターンを有する遮光板を設置する遮光パターン設置工程と、このような遮光パターンの設置された状態において上方から所定の紫外線を照射する露光工程と、当該紫外線の照射により露光部が硬化される光硬化部形成工程と、このような状態において、上記遮光パターンを除去するとともに未露光による非硬化部を溶解除去する非硬化部除去工程と、からなるようにした。

次に、請求項２記載の発明である第二の発明においては、光透過性を有する部材の表裏両面側に所定の隔壁パターンを有するマスキング被膜の形成方法に関して、光透過性を有する部材の一方の面である表面側に光反射抑止機能を有する素材を設ける反射防止層形成工程と、当該反射防止層表面上及び本光透過性を有する部材の裏面側に、紫外線の照射によって硬化する機能を有する光硬化材を設ける光硬化層形成工程と、このように光透過性を有する部材の表裏両面側に形成された両光硬化層上に同じパターンを有する遮光板をそれぞれ設置する遮光パターン設置工程と、このように表裏両面に同じ遮光パターンの設置された状態において上下両方から所定の紫外線を照射する露光工程と、当該紫外線の照射により、表裏両面における露光部が硬化される光硬化部形成工程と、このような状態において、上記両面に設置された遮光パターンを除去するとともに表裏両面における未露光による非硬化部を溶解除去する非硬化部除去工程と、からなるようにした。

請求項１記載の発明である第一の発明によれば、マスキング被膜の形成を紫外線照射による光学的手段を用いて行わせるようにしたので、従来行われていたフィルム材の刃物による機械的な切断とは異なり、ガラスあるいはセラミックス表面部への刃物先端部による損傷の発生と言うような問題を懸念する必要が無くなった。また、紫外線照射を受ける部材表面には、予め反射防止層が形成されていることより、紫外線の照射によっても照射面における乱反射が抑止されることとなる。その結果、紫外線照射による切断面はきれいな垂直面となり、後のブラスト加工時において砥粒が正確に研削面に送り込まれることとなる。その結果、効率的な研削加工が行なわれることとなる。

次に、請求項２記載の発明である第二の発明のものにおいては、透明体等、光透過性を有する部材のブラスト加工に際して、ブラスト加工の効率を上げるために、ブラスト加工を部材の表面側及び裏面側の両方から行いたい場合がある。このようなブラスト加工に対応させるために、同じ形態のパターンを有するマスキング被膜を、光透過性を有する部材の表面側及び裏面側に両者のパターンを合致させた状態で形成させる必要がある。このような要請に応えるために同じパターンからなるマスキング被膜を光透過性を有する部材の表裏両面側に効率良く設けるようにしたのが、本発明の目的（ねらい）とするところである。特に、本発明のものにおいては、透明体等、光透過性を有する部材からなるものであることを考慮して、裏面側には反射防止層の設置を省くことができるようになり、これによっても効率的なマスキング被膜の形成が成されることとなる。

部材の表面側（片面側）のみにブラスト加工を施す場合に用いられるマスキング被膜の形成方法に関する工程図である。部材表面側にのみブラスト加工用マスキング被膜を形成させる場合におけるその形成工程を示す説明図である。光透過性を有する部材からなるものの両面側からブラスト加工を施す場合に用いられるマスキング被膜の形成方法に関する工程図である。光透過性を有する部材からなるものの表裏両面側にブラスト加工用のマスキング被膜を形成させる場合におけるその形成工程を示す説明図である。

本発明を実施するための形態について、図１ないし図４を基に説明する。そのうちの第一の実施の形態にかかるものは、表面が光反射性を有する物体（部材）の、その表面側へブラスト加工用のマスキング被膜を設ける場合におけるマスキング被膜の形成方法に関するものである。このものは、例えば、図１に示すような基本的な工程からなるものである。すなわち、光反射性を有する部材５の表面側に光反射抑止機能を有する素材を設ける反射防止層形成工程（Ａ）と、当該反射防止層の表面上に紫外線の照射によって硬化する機能を有する光硬化材を設ける光硬化層形成工程（Ｂ）と、当該光硬化層（光硬化材）上に所定のパターンを有する遮光板（遮光パターン）を設置する遮光パターン設置工程（Ｃ）と、このような遮光パターンの設置された状態において上方から所定の紫外線を照射する露光工程（Ｄ）と、当該紫外線の照射により露光部が硬化される光硬化部形成工程（Ｅ）と、このような状態において、上記遮光パターンを除去するとともに未露光による非硬化部を溶解除去する非硬化部除去工程（Ｆ）と、このように非硬化部の除去された状態のものを所定の温度にて加熱する熱硬化工程（Ｇ）と、からなるものである。

本実施の形態にかかるものの具体的内容について、図２を基に説明する。まず、上記反射防止層形成工程（Ａ）において、ガラスまたはセラミックスからなるものであって表面が光反射性を有する部材５の表面側に、紫外線照射時に表面にて乱反射が生ずることのないようにするための乱反射防止材（反射防止層）１を設ける。具体的には、乾燥後における厚味が約１．４μｍ、少なくとも１.０μｍ以上となるように液状の乱反射防止材を塗布する。または、シート状のものにおいては、当該シート状部材を圧着させる方法も考えられる。本実施の形態においては、カーボン粉末入りのアクリル系樹脂素材からなるものであって、アルカリ水溶液にて膨潤して剥離・溶解し易い素材からなるものを用いる。このようにして反射防止層１が形成される。次に、光硬化層形成工程（Ｂ）において、上記反射防止層１の上側にポリウレタン樹脂とアクリル系樹脂との複合材、またはポリウレタン樹脂と変性セルロースとの複合材からなるものを、約５０から１５０μｍの厚さを有するように設ける。この場合においても、液状のものにおいては、所定の塗布手段を用いて塗布する。または、シート状素材からなるものである場合には所定の手段を用いて圧着させる。これによって、紫外線の照射によって硬化する光硬化層２が形成される。

次に、遮光パターン設置工程（Ｃ）において、上記工程にて形成される光硬化層２の上側に所定のパターンを有する遮光パターン３を設置する。更に、このような状態において、次の露光工程（Ｄ）において、上記遮光パターン３の上方から所定の紫外線を照射する。この照射量としては、１００〜２５０ｍｉｌｌｉＪｏｕｌｅ／ｃｍ^２の範囲内、好ましくは１２０〜２００ｍｉｌｌｉＪｏｕｌｅ／ｃｍ^２の範囲内とする。これによって、所定のパターンを有した状態での露光による硬化部２２と非露光による非硬化部２１とが形成されることとなる。すなわち、光硬化部（光硬化層）２の形成工程（Ｅ）が成されることとなる。このような状態において、次の非硬化部除去工程（Ｆ）にて、上記遮光パターン３を取り除くとともに、このような遮光パターン３の除去された状態のものを炭酸ソーダ水溶液を主とした所定の溶液を吹き付ける等して、上記非硬化部２１を膨潤させ、溶解除去する。その後、上記非硬化部２１の除去された状態のものを、次の熱硬化工程（Ｇ）にて約１４５℃の温度にて約６０分間処置し、被膜を熱硬化させる。これによって、表面に、所定のパターンからなるマスキング被膜を有する部材が形成される。そして、このものは、次のブラスト工程へと送り出されることとなる。

次に、光透過性を有する部材の両面側からブラスト加工を施す場合におけるマスキング被膜の形成方法について、図３、図４を基に説明する。その場合における基本的な工程は、図３に示す如く、光透過性を有する部材の一方の面である表面側に光反射抑止機能を有する素材を設ける反射防止層形成工程（Ａ）と、当該反射防止層表面上及び本光透過性を有する部材の裏面側に、紫外線の照射によって硬化する機能を有する光硬化材を設ける光硬化層形成工程（Ｂ’）と、このように光透過性を有する部材の表裏両面側に形成された両光硬化層上に同じパターンを有する遮光板をそれぞれ設置する遮光パターン設置工程（Ｃ’）と、このように表裏両面に同じ遮光パターンの設置された状態において上下両方から所定の紫外線を照射する露光工程（Ｄ’）と、当該紫外線の照射により、表裏両面における露光部が硬化される光硬化部形成工程（Ｅ’）と、このような状態において、上記両面に設置された遮光パターンを除去するとともに表裏両面における未露光による非硬化部を溶解除去する非硬化部除去工程（Ｆ’）と、このようにして所定のパターンからなるマスキング被膜が表裏両面に形成された状態のものを所定の温度で焼付ける熱硬化工程（Ｇ’）と、からなるものである。

これら工程に関する具体的内容について、図４を基に説明する。まず、反射防止層形成工程（Ａ）において、光透過性を有する部材からなるガラス製またはセラミックス製の部材（光透過性部材）５’の表面側に、上記第一の発明の実施形態のところで述べたのと同じ乱反射防止材を塗布する。これによって、紫外線照射時における乱反射を抑止する反射防止層１が形成される。次に、光硬化層形成工程（Ｂ’）において、上記反射防止層１の上側並びに上記光透過性部材５’の裏面側に、上記第一の発明の実施形態のところで述べたと同様の光硬化材を設ける。これによって、上記光透過性部材５’の表裏両面側に所定の紫外線照射にて硬化する性質を有する光硬化層２、２が形成されることとなる。

このような状態において、次の遮光パターン設置工程（Ｃ’）において、上記光透過性部材５’の表裏両面側に形成された光硬化層２、２の、それぞれの面上に所定のパターンを有する遮光パターン３、３を設置する。このような状態において、次の露光工程（Ｄ’）において、それぞれの遮光パターン３、３設置面へ向かって所定の紫外線を照射する。その照射量としては、反射防止層１のある側は、１００〜２５０ｍｉｌｌｉＪｏｕｌｅ／ｃｍ^２の範囲内、好ましくは１２０〜２００ｍｉｌｌｉＪｏｕｌｅ／ｃｍ^２の範囲内とする。また、反対側の面である反射防止層１の無い側の面に対しては、１００〜２５０ｍｉｌｌｉＪｏｕｌｅ／ｃｍ^２の範囲内、好ましくは１２０〜２００ｍｉｌｌｉＪｏｕｌｅ／ｃｍ^２の範囲内の照射量とする。このような露光工程（Ｄ’）を経ることによって、光透過性部材５’の表裏両面側には上記遮光パターン３、３のパターンに応じた光硬化部２２または非硬化部２１が形成されることとなる。これによって光硬化部形成工程（Ｅ’）が成されることとなる。

このような状態において、次の非硬化部除去工程（Ｆ’）において、上記表裏両面に設置された遮光パターン３、３を取り除くとともに、この遮光パターン３、３の取り除かれた状態のものを、炭酸ソーダ水を主とした所定の溶液をもって、上記光硬化層形成工程（Ｅ’）にては硬化されなかった非硬化部２１を溶解除去する。次に、このようにして非硬化部２１の除去された状態のものを水洗・乾燥するとともに、このものを、次の熱硬化工程（Ｇ’）にて約１４５℃の温度にて約６０分間処置する。これによって、光透過性部材５’の表裏両面には熱硬化されたマスキング被膜が形成されることとなる。そして、最終的に、所定のパターンからなるマスキング被膜を有するブラスト加工用部材（チップ）が形成されることとなる。従って、このような部材（チップ）は、次のブラスト加工工程において部材（チップ）の両面側から同時にブラスト加工を受けることができるようになる。これによって、ブラスト加工のより効率化が図られることとなる。

１反射防止層
２光硬化層
２１非硬化部
２２光硬化部
３遮光パターン
５部材
５’ 光透過性部材

Claims

光反射性を有する部材の表面側に光反射抑止機能を有する素材を設ける反射防止層形成工程と、当該反射防止層表面上に、紫外線の照射によって硬化する機能を有する光硬化材を設ける光硬化層形成工程と、当該光硬化層上に所定のパターンを有する遮光板を設置する遮光パターン設置工程と、このような遮光パターンの設置された状態において上方から所定の紫外線を照射する露光工程と、当該紫外線の照射により露光部が硬化される光硬化部形成工程と、このような状態において、上記遮光パターンを除去するとともに未露光による非硬化部を溶解除去する非硬化部除去工程と、からなるようにしたことを特徴とする隔壁パターンを有するマスキング被膜の形成方法。
光透過性を有する部材の一方の面である表面側に光反射抑止機能を有する素材を設ける反射防止層形成工程と、当該反射防止層表面上及び本光透過性を有する部材の裏面側に、紫外線の照射によって硬化する機能を有する光硬化材を設ける光硬化層形成工程と、このように光透過性を有する部材の表裏両面側に形成された両光硬化層上に同じパターンを有する遮光板をそれぞれ設置する遮光パターン設置工程と、このように表裏両面に同じ遮光パターンの設置された状態において上下両方から所定の紫外線を照射する露光工程と、当該紫外線の照射により表裏両面における露光部が硬化される光硬化部形成工程と、このような状態において、上記両面に設置された遮光パターンを除去するとともに表裏両面における未露光による非硬化部を溶解除去する非硬化部除去工程と、からなるようにしたことを特徴とする隔壁パターンを有するマスキング被膜の形成方法。