JP2834833B2 - 真空密着焼付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、露光すべき基材の両面に真空を利用して原
版を密着させ焼付けるための真空密着焼付装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に，フィルムやガラス板などからなる透過性の原
版にかかれた絵柄を他の露光材料に密着焼付法で輻射す
る場合，高品位複写法として真空密着法が用いられてい
る（例えば，特開昭58−136026号公報参照）。

この真空密着法を利用した密着焼付装置の１例とし
て，第５図に示すものがある。この密着焼付装置は，感
光基材１の両側に、それぞれガラス等の原版2,2を配置
させるように真空チャック等（図示せず）により固定し
た一対の枠3,3と，各枠3,3の対向する面に取付けられた
パッキング4,4と，一方の枠３に形成された排気口５に
接続された真空ポンプ（図示せず）と，各枠3,3を互い
に接近及び離間するように往復動可能に保持したベッド
６と，基材１の両側に配置された光源7,7等を備えてい
る。

この密着焼付装置による焼付動作は次のように行われ
る。すなわち，まず，感光基材１を原版２の２間の所定
位置に位置決めした後，一対の枠3,3を感光基材１に接
近する方向に移動させて，感光基材１を両面の原版2,2
ではさみ，パッキング4,4により枠3,3間をシールする。
これにより，両面の原版2,2枠3,3及びパッキング4,4に
よって密閉された真空室８が形成される。次に，真空室
８に連通した排気口５から内部の空気を真空ポンプで吸
引して真空室８内を真空にする。その結果，第６図に示
す如く，両面の原版2,2が大気に押圧され，感光基材１
に密着する。その後，光源7,7を点灯させることによ
り，原版2,2の絵柄が感光基材１に焼付けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし，かかる従来装置では，例えば，ブラウン管用
シャドウマスクのように感光基材１が大面積であって，
同様に原版２が大型な場合，第７図に示すように，真空
密着不良な部分９がしばしば発生するという問題があっ
た。

この真空密着不良な部分９は局所的に発生し，特に中
心部付近に発生することが多い。この現象は，当事者が
ニュートンリングと称する干渉縞を見ることにより判別
したり，或いは複写された感光基材の複写状態からあと
で確認されることもある。

この原因は，真空室内の端部から吸引減圧する際に，
原版又は感光基材の外周部付近が素早く吸引密着され，
中心部付近の空気が閉じこめられ，吸引しにくくなるか
らである。

中心部付近の空気を吸引するには，長時間かけて外周
部密着部から引き出すより手段がない。従って、原版及
び感光基材が大型で且つ平滑性のよい場合には，外周部
が密着してしまうと，中心部の空気を吸引することが極
めて困難であり，中心部の空気を吸引して両者を密着さ
せるには数分から数十分要するため生産上大きな問題と
なっている。

この吸引密着時間を短縮するための手段としては，原
版又は感光基材に工夫がなされていることが多い。例え
ば，密着面に露光上実害とならない程度の微細な粗面化
を行っている。粗面化された部分は密着時に微小な空間
を形成するから，この微小空間から内部の空気を吸引除
去可能であり，粗面化の程度にもよるが，吸引時間を1/
2〜数分の１に短縮することが可能である。しかしなが
ら，この方法では原版又は感光基材に粗面化を行うとい
う別工程を必要とするという問題が生じる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので，原版
や感光基材に粗面化等の加工を必要とせず，しかも極め
て短時間に原版を感光基材に良好に密着させることの可
能性な真空密着焼付装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち，本発明は，原版をそれぞれ保持した一対の
枠であって，前記原版の間に第一真空室を形成する一対
の枠と， 該一対の枠の各々に，保持した原版の外側に原版との
間に第二真空室を形成するように取付けられた透光性板
と， 前記第一真空室及び第二真空室を排気して減圧し且つ
少なくとも第二真空室のみの解除可能な真空吸引装置を
有する真空密着焼付装置を要旨とする。

〔作用〕

上記構成の真空密着焼付装置では，感光基材を一対の
原版の間に位置させ，その感光基材に原版を真空密着さ
せるに際し，原版間の第一真空室とその外側に形成され
た第二真空室とを同時に真空吸引する。このため，原版
はその両面に真空が作用するので，変化することがな
く，従って感光基材に押付けられ外周部が先に密着して
しまうということがない。このため，原版と感光基材と
の間に空気が閉じ込められず，原版と感光基材との間の
空気は短時間で十分に吸引される。原版間の第一真空室
が所望の真空状態となると，第二真空室に空気を戻す。
これにより原版外面に大気圧が作用し，原版は感光基材
に押圧され密着する。かくして，極めて短時間のうち，
原版を感光基材に良好に真空密着させることができる。
露光は，透過性板を通して行うことができる。

〔実施例〕

以下，図面の示す本発明の好適な実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例による真空密着焼付装置の
概略側面図，第２図はその概略平面図である。同図にお
いて,11は露光すべき感光基材,12,12は感光基材11に複
写するための所定の絵柄がかかれたガラス等の原版であ
る。この原版12,12は，一対の枠13,13に，真空吸着溝1
4,14によって真空吸着されて保持されている。一対の枠
13,13の対向面には，原版12,12の外側に位置するように
パッキング15,15が取付けられている。これらの原版12,
12,枠13,13,パッキング15,15は第一真空室16を形成す
る。ここで使用するパッキング15は軟質なほどよく，硬
質なものを用いると真空密着する際，パッキングが縮み
にくく，原版同志が密着にしくくなる。更にパッキング
15が硬質な場合，第１図の様に感光基材11とパッキング
15が接しないところと，第２図の様に接するところとの
境い目から真空が漏れることがまれに発生するという問
題がある。

一対の原版12,12の上下の端部間には，テープ，金属
板，紙等で形成されるスペーサ17が設けられている。こ
の上下のスペーサ17は端面全面ではなく部分的に取付け
られており，例えば20mmピッチで取付けることにより空
気の抜け道を確保している。このスペーサ17は，感光基
材11よりはやや厚みがあるが，原版12,12が真空密着に
より感光基材11に押圧されたときには原版12,12がたわ
むことにより感光基材11に隙間なく密着することができ
る程度の厚みに定められている。スペーサ17の効果につ
いては後述する。

一対の枠13,13の各々には，原版12,12の外側に原版と
の間に第二真空室19,19を形成するように，原版12,12に
平行に，ガラス，樹脂板等で構成された透過性板20,20
がボルト又は市販のワンタッチクランプ（図示せず）に
より取付けられている。また，枠13と透過性板20との間
にはパッキング21が配置され気密性を保つようになって
いる。

透光性板20,20の更に外側には，露光用光源22,22が設
けられている。この露光用光源22は透光性板20を通して
原版12の画像を感光基材11に焼付けることための露光用
光を照射するものであり，従来使用されている光源を使
用できる。例えば，感光基材11に塗布した感光剤が300
〜500nmの波長の光によって感光するものを用いた場
合，光源22は，主として紫外領域（約400nm以下）の光
を含んだ露光用光を照射する超高圧水銀灯等の光源や，
或いは逆に主として紫外領域より長波長域の光を含んだ
露光用光を照射するメタルハライドランプ等の光源を用
いることができる。前記した透光性板20は，露光に使用
する光を透過しうる材料で構成されるものであり，例え
ば，露光に紫外光を利用する場合には，透光性板20とし
て紫外光透光性のガラスや樹脂板（例えばアクリル板）
が使用される。また，逆に紫外領域より長波長域の光を
使用する場合には，その波長域の光を透過させるものが
使用される。なお，透光性板20には，強度面からガラス
板よりも，アクリル板等の樹脂板を使用することが望ま
しいが，一般に樹脂板は紫外光吸収性のものが多い。従
って，露光用光源としてメタルハライドランプ光源を使
用する場合には，紫外光吸収性のアクリル樹脂板を使用
することができる。露光用光源22の強さは，透光性板20
の透過特性と感光材料の感度により選定される。

第一真空室17及び第二真空室19,19には，内部を排気
して減圧する真空吸引装置23が接続されている。この真
空吸引装置23は，第一真空室16に開口した真空吸引口24
aに接続された第一真空配管24と，各第二真空室19に開
口した真空吸引口26aに接続された第二真空配管26と，
これらの真空配管24,26にそれぞれ弁（図示せず）を介
して接続された真空ポンプ等の真空源等を備えており，
その真空源によって，第一真空室16,第二真空室19,19を
真空吸引可能である。なお，真空配管24,26はそれぞれ
に設けた弁（図示せず）によって，個々に真空を解除可
能となっている。

更に，真空配管24,26は逆止弁27及び配管28a,28bを介
して相互に接続されている。この逆水弁27は，第一真空
室16から第二真空室19,19へは気体が流れるがその逆の
流れは阻止するように設けるものであり，この逆止弁27
を設けたことにより，例えばパッキング15から真空が漏
れて第一真空室16の圧力が上昇しても，同時に第二真空
室19,19の圧力が上昇し，原版12が第二真空室19側に押
圧されて破損するということを防止することができる。
逆止弁27は，配管28a,28bにつながれた透明なアクリル
の箱27aと，第一真空室16につながる側の配管28aを塞ぐ
位置に配置されたアクリル板27b及びそれを押すばね27c
等を有しており，第一真空室16よりも第二真空室19の法
が，より真空となった場合，アクリル板27bが矢印の方
に押されて通路を開くことにより，第一真空室16と第二
真空室19が同じ圧力となる。なお，厳密には，矢印の方
へアクリル板17が押されるときに，ばね27cが押し戻そ
うとする力とアクリル板27bの重量があるため，この力
に打ち勝つまでアクリル板27bは配管28aを塞いだ状態の
ままに保たれるため，若干の圧力差は生じる。この圧力
差は極力小さい方が望ましいので，ばね27cはできるだ
け弱い方がよく，原版の剛性に応じてばね27cの許容さ
れる力を決定すればよい。

一対の枠13,13は，水平に配置されたベッド30上を往
復動するように配置されている。すなわち，ベッド30上
にはレール31が取付けられ，そのレール31に沿って摺動
可能なレール従動体32が各枠13に取付けられている。更
に，ベッド30上には二つの枠13,13に対応してボールネ
ジ（図示せず）が取付けられ，各ボールネジに噛み合う
ネジ従動体（図示せず）が各枠13に取付けられている。
かくして,2本のボールネジをモータ（図示せず）によっ
て回転させることにより，各ねじ従動体に連結された枠
13,13を，第１図，第２図に示す閉位置と，その位置か
ら左右に開いた開位置とに開閉することができる。

第２図において，一対の枠13,13をはさんだ両側に，
感光基材11を案内するガイドローラ36,37と，感光基材1
1を巻装した繰出しドラム38を装着するためのドラム回
転軸39と，感光基材11を巻取るための巻取りドラム40を
装着するためのドラム回転軸41等が設けられている。感
光基材繰出側のドラム回転軸39にはブレーキ（図示せ
ず）が連結されており，感光基材巻取側のドラム回転軸
41には減速機を介してモータ（図示せず）が連結されて
いる。かくして，モータの回転により，感光基材11を一
定長さずつ送ることができる。

次に以上のように構成された真空密着焼付装置によっ
て原版の画像を感光基材に焼付ける工程について説明す
る。

最初に，一対の枠13,13を開いた状態で，感光基材11
を巻装した繰出しドラム38及び巻取りドラム40をそれぞ
れドラム回転軸39,41に取付け，繰出しドラム38から感
光基材11を引き出し，ガイドローラ36を通して枠13,13
の中に通し，その後ガイドローラ37を通した後，巻取り
ドラム40へ掛け渡し，張設する。

感光基材11を以上のようにセットした後，一対の枠1
3,13を閉じる，これにより，第１図に示すように，一対
の原版12,12が上下のスペーサ17で定まる間隔に保持さ
れ，また，一対の原版12,12間に形成される第一真空室1
6の周縁がパッキング15,15同志の接触及びパッキング15
と感光基材11との接触（第２図参照）によって密閉され
る。

次に，真空配管24,26に同時に真空を作用させて第一
真空室16,第二真空室19,19を同時に同圧ずつ減圧させ，
真空とする。この時，透過性板20,20の外面には第１図
に矢印で示すように大気圧が作用するが，原版12,12の
外面は第二真空室19,19となっているので大気圧が作用
しない。このため，原版12,12が従来のように直ちに感
光基材11に押付けられ，感光基材11との間に空気を閉じ
込めるということがなく，原版12と感光基材11との間の
空気も敏速に排気される。

第一真空室16,第二真空室19,19を所望の真空度にまで
減圧した後，第一真空室16は減圧したまま，第二真空室
19,19への真空を解除する。これにより，第二真空室19,
19の内圧が上昇し，第３図に矢印で示すように原版12,1
2の外面側に圧力が作用し，原版12,12を感光基材11の全
面に密着させる。第二真空室19,19が大気圧になった
後，光源22,22を点灯し，透光性板20,20を通して露光を
行う。

次に第一真空室16の真空を解除し，原版12,12を固定
した枠13,13を開き，巻取りドラム41を回転して感光基
材11を所定の長さだけ巻き取る。これにより，次に露光
すべき感光基材11の部分が一対の原版12,12の間に送ら
れる。その後，再び枠13,13を閉じ，以上の動作を繰り
返す。これにより，連続的に密着焼付が行われる。

上記したように，第一真空室16と第二真空室19,19と
を同時に所望の真空度にまで吸引すると，原版12,12と
感光基材11との間の空気も吸引され，この間に空気が局
部的に閉じ込められるということがない。このため，第
二真空室19,19の真空を破って原版12,12の外面に大気圧
を作用させることにより，原版12,12を感光基材11に良
好に密着させることができる。従って，良好な密着状態
を得るまでの時間は，主に，第一真空室16,1第二真空室
19,19を所望の真空度にまで排気するに必要な時間によ
って定まる。この時間は，真空ポンプの能力と，第一真
空室16,第二真空室19,19の容積と，真空配管24,26の管
抵抗等によって決まるから，ポンプ排気能力の増大，配
管径の大口化等を行うことにより，短縮することができ
る。

これに対し，第５図〜第７図に示す従来装置では前記
したように原版の周縁が先に感光基材に密着し，内部に
閉じ込められた空気が周辺密着の外部に排気されにくい
ため，ポンプ能力を増大しても，これに比例した時間短
縮が図れない。従って，上記した本発明の実施例では従
来に比べてはるかに短時間で密着を行うことができる。

なお，上記実施例では一対の原版12,12間にスペーサ1
7を介在させている。このスペーサ17は必ずしも本発明
に必須のものではないが，これを用いることにより，次
の効果が得られる。すなわち，スペーサ17があると，一
対の枠13,13を閉じ，第一真空室16,第二真空室19,19を
真空吸引した際，第１図に示すように，枠13,13及び透
光性板20,20の外面に大気圧が作用して原版12,12を相互
に押付けても原版12,12が一定の間隔に保たれ，感光基
材11に対して密着することがなく，このため，感光基材
11と原版12,12との間の空気を敏速に排気することがで
きる。しかも，感光基材11と原版12との間には微小な隙
間しかないため，第一真空室16の真空度が或る程度低く
ても良好な密着を行うことができる。もし，スペーサ17
が無い場合には，第一真空室16,第二真空室19,19を真空
吸引した場合，第４図に示すように，一対の枠13,13が
大気圧によって押され，感光基材11の端部11Aに原版12,
12が当たり，中心部付近に大きい隙間43が生じる。この
ため，中心部の隙間43内の空気の吸引が若干遅くなる。
しかも，このような大きい隙間43が生じると，第一真空
室16内の真空吸引が十分でなく多少気体が残っていた場
合，第二真空室19,19に大気を戻し，原版12,12を感光基
材11に真空密着させる際に，隙間43内の残留気体が押し
つぶされ，第一真空室16の圧力が上昇し，密着不良を起
こすことがまれにある。これに対し，第１図の如くスペ
ーサ17を入れた場合には，原版12,12が感光基材11の端
部に当たることがないため，原版12,12がたわむことが
なく，原版12,12と感光基材11との間の隙間が小さく，
このため第一真空室16の真空吸引が完全でなく多少残留
気体があっても上記の密着不良は発生しにくい。換言す
れば，スペーサ17を使用することにより，第一真空室16
の真空度をあまり高くしなくても，良好な密着を得るこ
とができる。実験的には，スペーサ17がある状態では，
第一真空室16,第二真空室19,19が−400mmHg程度以上の
真空度になった時に第二真空室19,19を大気圧に戻せ
ば，原版の十分な密着状態を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように，本発明の真空密着装置によれば，一対
の原版間に形成される第一真空室の外側に，透過性板を
配置して原版との間に第二真空室を形成し，第一及び第
二真空室を共に真空吸引するように構成しているので，
感光基材を一対の原版の間に位置させ，その感光基材に
原版を真空密着させるに際し，原版間の第一真空室とそ
の外側に形成された第二真空室とを同時に真空吸引し，
その後，第二真空室の真空を解除することにより，原版
を感光基材に対して良好に密着させることができ，原版
や感光基材表面に粗面化処理等を施すことなく，極めて
短時間で密着を行うことができるという効果を有してい
る。

なお，図示実施例に示すように，一対の原版間に感光
基材よりわずかに厚いスペーサを配置すると，一対の枠
を閉じて第一真空室，第二真空室を真空吸引する際に，
原版が感光基材の端部に押付けられて湾曲するというこ
とがなく，原版と感光基材との間の排気が一層敏速且つ
確実となり，また，原版と感光基材との間に大きい隙間
が生じないので，密着不良を一層確実に防止できるとい
う効果が得られる。

また，第一真空室と第二真空室とを真空吸引する第一
真空配管と第二真空配管との間に，第一真空室から第二
真空室への気体の流れは許容するがその逆の流れは阻止
する逆止弁を配置すると，第一真空室が第二真空室より
も圧力が高くなって原版が第二真空室側に押圧され，破
損するということを防止することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による真空密着焼付装置の概
略断面図，第２図はその概略平面図，第３図は上記装置
において原版を感光基材に密着させた状態を示す概略断
面図，第４図は上記装置においてスペーサ17を設けない
場合を説明する第１図と同様な概略断面図，第５図は従
来の真空密着焼付装置の概略断面図，第６図はその装置
において原版を感光基材に密着させた状態を示す概略断
面図，第７図はその装置における問題点を説明するため
の概略断面図である。 11……感光基材,12……原版,13……枠,15……パッキン
グ,16……第一真空室,17……スペーサ,19……第二真空
室,20……透光性板,22……光源,24……第一真空配管,26
……第二真空配管,27……逆止弁,30……ベッド,31……
レール,32……レール従動体,36,37……ガイドローラ,38
……繰出しドラム,40……巻取りドラム,39,41……ドラ
ム回転軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−279255（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142718（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03B 27/02 - 27/04 G03B 27/20 G03F 7/20

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原版をそれぞれ保持した一対の枠であっ
   て，前記原版の間に第一真空室を形成する一対の枠と， 該一対の枠の各々に，保持した原版の外側に原版との間
   に第二真空室を形成するように取付けられた透光性板
   と， 前記第一真空室及び第二真空室を排気して減圧し且つ少
   なくとも第二真空室のみの真空を解除可能な真空吸引装
   置を有する真空密着焼付装置。
2. 【請求項２】一対の枠にそれぞれ保持された原版の間
   に，スペーサが設けられていること特徴とする請求項１
   記載の真空密着焼付装置。
3. 【請求項３】第一真空室に連通する第一真空配管と，第
   二真空室に連通する第二真空配管と，前記第一真空配管
   と第二真空配管との間に設けられ，前記第一真空室から
   第二真空室への気体の流れは許容するがその逆の流れは
   阻止する逆止弁を有することを特徴とする請求項１又は
   ２記載の真空密着焼付装置。
4. 【請求項４】一対の枠に保持された透光性板の外側に，
   少なくとも紫外領域を光を含んだ露光用光を照射する光
   源が配置されており，前記透光性板が紫外光透過性の樹
   脂板で構成されていることを特徴とする請求項１から３
   のいずれか１項に記載の真空密着焼付装置。
5. 【請求項５】一対の枠に保持された透過性板の外側に，
   露光用のメタルハライドランプ光源が配置されており，
   前記透光性板が紫外線吸収性の樹脂板で構成されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載
   の真空密着焼付装置。