JPH04160725A - 感光液塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、カラーブラウン管のシャドウマスクを製造す
る際、鉄板に感光液を塗布する感光液塗布方法に関する
。

（従来の技術） 第７図は、カラーブラウン管のシャドウマスク製造工程
内で鉄板１に感光液２（第８図に図示）を塗布するため
に用いられる従来の装置の概略を示すものである。

第７図において、１１は長尺の鉄板１を巻き付けである
巻き出し機、１２はシームウェルグー（溶接機）、１３
は走行する鉄板１にパックテンションを与えるパックテ
ンション装置、１４は洗浄槽、１５は乾燥炉、１６は塗
工機、１７は乾燥炉、１８は鉄板１を走行させる鉄板駆
動装置、１９は鉄板１を巻き取る巻き取り機である。な
お、シームウェルグー１２は、ある巻き出し機１１に巻
き付けられた鉄板１がなくなり、他の巻き出し機１１か
ら新しい鉄板１を巻き出すときに、それぞれの鉄板１の
端部を溶接するためのものである。

また、第８図は、前記塗工機１６の断面図である。

第８図において、２１は上面を開口し感光液２が収容さ
れる容器で、この容器２１の底部には、鉄板１が下から
上へ通過するスリット２２が開口形成されているととも
に、このスリット２２を囲んでワイパー２３が設けられ
ている。このワイパー２３は、鉄板１に摺動自在かつ液
密に密着して感光液２が漏れ出すのを防止するものであ
る。

つぎに、従来の感光液塗布工程の概略を説明する。

第７図に示すように、巻き出し機１１より出た鉄板１は
、シームウェルグー１２の下を通り、パックテンション
装置１３の間を通った後、洗浄槽１４で、表面に付着し
た塵埃、汚れを洗い落とされる。ついで、鉄板１は、乾
燥炉１５で水分が除去され、塗工機１６を通過する。

この塗工機１６においては、第８図に示すように、鉄板
１が容器２１にスリット２２を介して下側がら入り、感
光液２の中を通って上に引き上げられる。このとき、鉄
板１はその表面全体に感光液２がついたまま引き上げら
れる。

こうして感光液２の塗布された鉄板１は、つぎに第７図
に示す乾燥炉１７を通過する。ここで、感光液２は、加
熱されて水分が蒸発するため、鉄板１の表面に固定され
る。こうして、鉄板１の表面にレジスト膜３（第９図に
図示）が形成される。

さらに、鉄板１は、鉄板駆動装置１８を通って、巻き取
り機１９に巻き取られる。

ところで、乾燥状態でのレジスト膜３の厚さは、感光液
２の濃度、粘度と鉄板１の引上げ速度と乾燥炉】７にお
ける加熱エネルギーとにより決定される。すなわち、感
光液２の濃度、粘度が高く、鉄板１の引き上げ速度が速
く、乾燥炉１７における加熱エネルギーが大きければ、
レジスト膜３の厚さは厚くなる。

レジスト膜３の膜厚を厚くするために、感光液２の濃度
を高くすると、それに伴って粘度も高くなるが、あまり
高くしすぎると、感光液２内に泡ができやすくなり、膜
不良となったり、膜厚のばらつきが大きくなったりして
しまう。

また、鉄板１の引き上げ速度を速くすると、乾燥炉１７
の長さを長くしなければ、乾燥できなくなる。一方、乾
燥炉１７の加熱エネルギーを強くしすぎると、鉄板１に
塗布された感光液２の表面のみが急激に乾燥して、感光
液２の表面の重量が重くなるが、感光液２における鉄板
１に近い方はまだ液状のため、液だれか生じ、膜厚が不
安定になる。これは、乾燥炉１７において鉄板１が鉛直
になった状態で乾燥が行なわれることも一因であるが、
塗工機１６から鉛直に引き上げられた鉄板１は全体に感
光液２が塗布された状態になっているから、乾燥は鉄板
１が鉛直になった状態で行なわざるを得ない。

このように、従来の感光液塗布方法では、非常に不安定
な状態で生産が行なわれている。

また、鉄板１が感光液２の中を通過してくるため、乾燥
したときの断面は第９図に示すようになり、鉄板１の両
側の端縁部でレジスト膜３が厚くなる。いわゆるファツ
ト・エツジである。すなわち、第９図に示すように、鉄
板１の一方の面の中央部でのレジスト膜３の膜厚をｔｌ
、端縁部での膜厚をｔ２、他方の面の中央部での膜厚を
ｔ。

とするとき、ｔｌ　＝ｊ、であるが、ｔ２＝ａＸｔ１　
とすると、ａは約　１．３〜１．４である。さらに、同
様に鉄板１全体が感光液２の中を通過することにより、
鉄板１の両側の端縁の面にも感光液２が塗布されること
になる。

ファツト・エツジは、次工程以降で鉄板ｊの巻きずれを
起こす原因となり、好ましくない。それは、鉄板１を巻
き取り用円筒に巻き付けたとき、鉄板１の両側の端縁部
のみで力が加わり、鉄板１の中央部は隙間があいた状態
となるためである。

また、鉄板１の両側の端縁の面に付着した感光材４（第
９図図示）は、本来必要のないものであるが、非常に剥
がれやすいため、次工程以降で落下して塵埃となり、特
に露光工程では、感光用の原版を汚してしまうため、な
い方がよい。

第１０図はエツチング工程を示している。露光工程後の
エツチング工程においては、鉄板１の両面にそれぞれエ
ツチング液５を噴き付けて、工ッチングを行なうことに
より、鉄板１におけるレジスト膜３の未露光部分に対応
する位置に電子ビーム通過穴が形成される。エツチング
によるこの電子ビーム通過穴は、鉄板１の一面側からは
大穴６として形成され、他面側からは小穴７として形成
される。なお、第１０図において、エツチング液５を示
す矢印は、長さがスプレー圧に対応している。

ところで、最近のエツチング工程では、エツチング時間
を短縮するために、エツチング液５のスプレー圧を高く
する傾向が強い。特に穴の深さが深い大穴６側は、スプ
レー圧を高くしている。

しかし、このスプレー圧をあまり高くすると、レジスト
膜３が欠け、電子ビーム通過穴を設計通りの形状に開け
られなくなる。

これは、大穴６側のレジスト膜３の膜厚を小穴７側の膜
厚より厚くすれば解決できる問題ではあるが、前述のよ
うに、従来の感光液塗布方法では、レジスト膜３は、鉄
板１の両面で同じ厚さとなり、しかも、あまり厚くでき
ない。

（発明が解決しようとする課題） 前述のように、従来の感光液塗布方法では、容器内の感
光液の中に鉄板を通過させていたため、鉄板の面全体に
感光液を均一に塗布することができないとともに、不良
も生じやすく、また、鉄板の表裏両面で感光液の塗布厚
さを変えられないなどの問題があった。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、鉄板の面全体に感光液を不良なく均一な厚さで塗布す
ることができるとともに、鉄板の表裏両面でそれぞれ感
光液の塗布厚さを自由に設定することができる感光液塗
布方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の感光液塗布方法は、カラーブラウン管のシャド
ウマスク製造工程内で、長尺の鉄板に感光液を塗布する
に際して、走行する鉄板が掛け渡される２本のローラー
と、これら２本のローラー間に位置した中間ローラーと
、この中間ローラーに対向して位置する感光液塗布ノズ
ルとを備えた塗布装置を用いて、前記感光液塗布ノズル
により、鉄板の走行方向と相対的に逆方向へ回転する前
記中間ローラーにいったん均一な感光液の膜を塗布し、
さらに、この中間ローラーに塗布された感光液を前記２
本のローラー間で鉄板に連続的に転写塗布するものであ
る。

（作用） 本発明の感光液塗布方法は、感光液塗布ノズルにより中
間ローラーにいったん均一な感光液の膜を塗布してから
、鉄板の走行方向と相対的に逆方向へ回転するこの中間
ローラーに塗布された感光液を、走行する鉄板が掛け渡
されている２本のローラー間の位置で、鉄板に連続的に
転写塗布することにより、鉄板の面全体に感光液を不良
なく均一な厚さで塗布できるようにしたものである。

また、このような感光液塗布ノズルおよび中間ローラー
による塗布は、鉄板に対して片面ずつ行なわれることに
なるので、鉄板の表裏両面に別々に感光液を塗布するこ
とが可能であり、鉄板の表裏両面でそれぞれ感光液の塗
布厚さを自由に設定することが可能になる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づい
て説明する。

第１図は、カラーブラウン管のシャドウマスク製造工程
内で鉄板１に感光液２（第３図に図示）を塗布するため
に用いられる装置の概略を示すものである。

第１図において、３１は長尺の鉄板１を巻き付けである
巻き出し機、３２はシームラエルダー、３３はパックテ
ンション装置、３４は洗浄槽、３５は乾燥炉、３６は表
側塗工機、３７は乾燥炉、３８はターンローラーである
。これら巻き出し機３１からターンローラー３８までは
２階に設置されている。また、３９はターンローラー、
４０は裏側塗工機、４１は乾燥炉、４２は鉄板駆動装置
、４３は巻き取り機である。これらターンローラー３８
から巻き取り機４３までは１階に設置されている。ここ
で、塗工機３６．４０および乾燥炉３７．４１以外は、
第７図に示す従来のものと同様である。乾燥炉３７．４
１は、従来の乾燥炉１７では鉄板１が鉛直になった状態
で乾燥が行なわれていたのに対して、鉄板１が水平にな
った状態で乾燥が行なわれる点が異なっている。

第２図ないし第４図は、前記塗工機３６．４０の詳細を
示すものである。表側塗工機３６と裏側塗工機４０とは
同様の構造になっている。

第２図に示すように、塗工機３６．４０は、矢印で示す
方向へ走行する鉄板１が張力の加わった状態で掛け渡さ
れる回転自在の３本のターンローラー５１．５２．　５
３およびバッキングローラー５４を有している。さらに
、隣接するターンローラー５３とバッキングローラー５
４との間にはコーティングローラー（中間ローラー）５
５が設けられている。このコーティングローラー５５は
、ターンローラー５３とバッキングローラー５４との中
間位置で鉄板１に外周面が摺動自在に圧接するものであ
るが、図示しない駆動源により、鉄板１の走行方向Ａと
相対的に逆方向Ｂへ一定速度で回転駆動されるものであ
る。もちろん、全てのローラー５１．５２．５３．　５
４゜５５は互いに平行になっている。

そして、前記コーティングローラー５５の外周面に下側
から対向させて、かつ、このコーティングローラー５５
と平行にパイプドクターノズル（ＰＤＮ）からなる直線
状の感光液塗布ノズル５６が設けられている。この感光
液塗布ノズル５６は、第３図に示すように、本体５７の
後側に樹脂ダム５８が取り付けられており、コーティン
グローラー５５の外周面に一定の隙間を介して平行に対
向したこれら本体５７および樹脂ダム５８の先端面に感
光液吐出口５９が開口している。この吐出口５９は、コ
ーティングローラー５５の回転方向Ｂに向いているが、
コーティングローラー５５の軸方向の長さが鉄板１の幅
よりも若干長くなっている。

つぎに、感光液塗布工程について説明する。

第１図に示すように、巻き出し機３１より出た鉄板１は
、シームウェルグー３２の下を通り、パックテンション
装置３３の間を通った後、洗浄槽３４で、表面に付着し
た塵埃、汚れを洗い落とされる。ついで、鉄板１は、乾
燥炉３５で水分が除去された後、表側塗工機３６を通過
し、ここで、鉄板１の一方の面に感光液２が塗布される
。なお、この塗布については、後に詳述する。表側塗工
機３６を出た鉄板１は、乾燥炉３７内で水平になった状
態で乾燥され、出て来る。ついで、鉄板１は、ターンロ
ーラー３８゜３９により２階から１階に降ろされるとと
もに、上下が反転されて、裏側塗工機４０に入り、ここ
で、鉄板１の反対側の他方の面に感光液２が塗布される
。裏側塗工機４０を出た鉄板１は、乾燥炉４１内で水平
になった状態で乾燥された後、鉄板駆動装置４２を通っ
て、巻き取り機４３により巻き取られる。

つぎに、塗工機３６．４０における感光液２の塗布につ
いて詳しく説明する。

第３図に示すように、Ｂ方向へ一定速度で回転している
コーティングローラー５５の外周面に、感光液塗布ノズ
ル５６の吐出口５９から吐出した感光液２が塗布される
。その際、感光液２は、ＰＤＮからなる感光液塗布ノズ
ル５６とコーティングローラー５５の外周面との間の隙
間に相当する厚さで塗布されることになるので、コーテ
ィングローラー５５の外周面には、均一な厚さで感光液
２の膜が塗布されることになる。

一方、第２図に示すように、塗工機３６．４０において
、鉄板１はターンローラー５３とバッキングローラー５
４との間を張力のかかった状態で通過するが、これら２
本のローラー５３．５４の中間部で、鉄板１の一面がコ
ーティングローラー５５の外周面に接触しているので、
第３図および第４図に示すように、鉄板１の走行方向Ａ
と反対方向Ｂにコーティングローラー５５が回転するの
に伴い、前述のようにいったんこのコーティングローラ
ー５５に塗布された感光液２は、コーティングローラー
５５と鉄板１との接触部の手前でＢ方向へ移動する間に
、この鉄板１の一面に連続的に転写塗布されることにな
る。

前述のように、コーティングローラー５５に塗布される
感光液２の厚さは、コーティングローラー５５とＰＤＮ
からなる感光液塗布ノズル５６との間の隙間により決定
される。そして、余分な感光液２は、樹脂ダム５８を通
って、後方すなわちコーティングローラー５５の回転方
向Ｂと反対方向へオーバーフローするので、感光液塗布
ノズル５６までの感光液２の供給量が変動しても、コー
ティングローラー５５に塗布される感光液２の厚さに影
響しない。

しかも、コーティングローラー５５、ＰＤＮからなる感
光液塗布ノズル５６とも、機械加工により精度よく仕上
げることが可能なので、鉄板１に転写された感光液２の
厚さのばらつきを少なくできる。

ところで、第５図は、鉄板１への転写の際の感光液２の
流れを示したものである。同図に示すように、特に鉄板
１の両側の端縁部においては、コーティングローラー５
５とともにＢ方向に流れていた感光液２は、鉄板１に近
付くと、この鉄板１に沿ってコーティングローラー５５
の軸方向に流れるようになり、鉄板１の両側の端縁を越
えて、再びコーティングローラー５５とともにＢ方向に
流れる。このような感光液２の流れが鉄板１の両側の端
縁部にできるために、この鉄板Ｉの端縁の面に感光液２
が付着しにくいとともに、鉄板１における塗布が行なわ
れている面と反対側の面に感光液２が回り込んでしまう
ことがない。

第６図は、鉄板１に塗布された感光液２が乾燥して形成
されるレジスト膜３の厚さを示す断面図で、鉄板１の進
行方向Ａと直交する断面である。

同図において、ｔｌは鉄板１の一方の面の中央部でのレ
ジスト膜３の膜厚、１２は同端縁部での膜厚、ｔ、は他
方の面の中央部での膜厚である。

ｔ２＝ａＸｔ、とすると、ａは約　１．１−１．１５で
ある。すなわち、第５図に示すような感光液２の流れの
ために、ａの値は従来よりも大幅に１に近付く。

このように、鉄板１の全幅に渡ってレジスト膜３の膜厚
を均一にできることにより、次工程以降で鉄板１の巻き
ずれを起こすようなことがない。

また、感光液塗布ノズル５６およびコーティングローラ
ー５５による感光液２の塗布は、鉄板１の表裏両面に対
して、表側塗工機３６と裏側塗工機４０とで片面ずつ別
々に行なうので、鉄板１の表裏両面のレジスト膜３の膜
厚をそれぞれ自由に変えることができる。すなわち、ｔ
１≠１３とできる。

これにより、フラットシャドウマスクの設計上の自由度
が増える。例えば、第１０図に示す電子ビーム通過穴の
大穴６側のレジスト膜３を厚くし、小穴７側のレジスト
膜３をより薄くする設定も可能である。

また、感光液２を感光液塗布ノズル５６からコーティン
グローラー５５を介して鉄板１に塗布することにより、
膜厚のばらつきなどの不良を招くことなく、感光液２の
濃度を高くすることができ、乾燥炉３７．４１における
乾燥に必要なエネルギーが少な（てすむ。

これとともに、感光液２の塗布後、鉄板１が水平になっ
た状態で乾燥が行なわれるので、感光液２の塗布厚さが
厚くても、乾燥中に感光液２が流れることがなく、した
がって、レジスト膜３の膜厚を従来の２倍程度にまで厚
くできる。

そして、膜厚を厚くできることにより、エツチング工程
においてエツチング液５のスプレー圧を高くしても、レ
ジスト膜３の欠落が生じないようにできる。

さらに、第５図に示すような感光液２の流れのために、
第６図に示すように、鉄板１の両側の端縁の面への感光
液２の付着が従来に比べて大幅に少なくなるので、この
鉄板１の端縁の面に付着した感光材が次工程以降で剥落
することによる塵埃の発生が少なくなり、この塵埃が露
光工程で感光用の原版を汚してしまうようなことを抑制
できる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、感光液塗布ノズルによ
り中間ローラーにいったん均一な感光液の膜を塗布し、
この中間ローラーに塗布された感光液を２本のローラー
に掛け渡された鉄板に連続的に転写塗布するので、鉄板
の面全体に感光液を不良なく均一な厚さで塗布すること
ができるとともに、鉄板の表裏両面でそれぞれ感光液の
塗布厚さを自由に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の感光液塗布方法の一実施
例を示すもので、第１図は塗布に用いられる装置の概略
図、第２図は第１図の塗工機の拡大図、第３図は第２図
におけるコーティングローラーおよび感光液塗布ノズル
部分の拡大図、第４図はコーティングローラ一部分の斜
視図、第５図は鉄板に対する感光液の流れを示す説明図
、第６図はレジスト膜が形成された鉄板の断面図である
。また、第７図ないし第１０図は従来の感光液塗布方法
の一例を示すもので、第７図は塗布に用いられる装置の
概略図、第８図は塗工機の断面図、第９図はレジスト膜
が形成された鉄板の断面図、第１０図はエツチング工程
における鉄板の断面図である。 １・・鉄板、２・・感光液、５３．５４・・２本のロー
ラー、５５・・コーティングローラー（中間ローラー）
、５６・・感光液塗布ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラーブラウン管のシャドウマスク製造工程内で
   、長尺の鉄板に感光液を塗布する感光液塗布方法におい
   て、 走行する鉄板が掛け渡される２本のローラーと、これら
   ２本のローラー間に位置した中間ローラーと、この中間
   ローラーに対向して位置する感光液塗布ノズルとを備え
   た塗布装置を用いて、前記感光液塗布ノズルにより、鉄
   板の走行方向と相対的に逆方向へ回転する前記中間ロー
   ラーにいったん均一な感光液の膜を塗布し、 この中間ローラーに塗布された感光液を前記２本のロー
   ラー間で鉄板に連続的に転写塗布することを特徴とする
   感光液塗布方法。