DE69112765T2 - Verfahren zum Aufbringen einer Schicht aus einer sensitiven Lösung auf eine Metallplatte zur Herstellung von Kolor-Kathodenstrahlröhren und Beschichtungsapparat. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer sensibilisierenden Lösung auf eine Metall(blech)platte zur Herstellung von Schattenmasken für Farbkathodenstrahlröhren sowie eine Beschichtungsvorrichtung, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. Anspruch 4 definiert sind.
• Im Stand der Technik ist eine Beschichtungsvorrichtung bekannt, die eine sensibilisierende Lösung auf eine Metallplatte für eine Schattenmaske im Prozeß der Herstellung dieser Schattenmaske für Farbkathodenstrahlröhren aufbringt. Die Beschichtungsvorrichtung umfaßt, in Folge, eine Zuführmaschine mit einer Rolle eines langgestreckten Metallblechs, d.h. Eisenblechs, zum Abziehen des Blechs von der Rolle, eine Nahtschweißeinheit, eine Gegenzugvorrichtung zum Ausüben eines Gegenzugs auf das (durch)laufende Eisenblech, einen Waschtank, einen Trocknungsofen, eine Beschichtungsmaschine, einen Trocknungsofen, eine Antriebsvorrichtung zum Transportieren (running) des Eisenblechs sowie eine Aufwickelmaschine zum Aufwickeln des Eisenblechs. Die Nahtschweißeinheit dient zum Nahtschweißen der Enden von Eisenblechen in dem Fall, wenn - nachdem ein Eisenblech(band) an der Zuführmaschine verbraucht ist - ein anderes Eisenblech(band) von einer anderen Zuführmaschine ausgegeben bzw zugeführt wird.
• Die Beschichtungsmaschine weist ein oberseitig offenes Gefäß zur Bevorratung einer sensibilisierenden Lösung bzw. Sensibilisierlösung auf. In der Bodenwand des Gefäßes ist ein Schlitz geformt, den das Eisenblech von der Unterseite des Gefäßes zu dessen Oberseite durchläuft. Um den Schlitz herum sind Abstreifer (Wischer) vorgesehen, die in flüssigkeitsdichter Weise in inniger Gleitberührung mit dem Eisenblech stehen und ein Heraussickern der Lösung über den Schlitz nach unten verhindern.
• Der sensibilisierlösung-Auftragprozeß mittels der herkömmlichen Vorrichtung ist nachstehend erläutert.
• Das von der Zuführmaschine abgezogene Eisenblech läuft durch den unteren Abschnitt der Nahtschweißeinheit und die Gegenzugvorrichtung zum Waschtank, in welchem Staub und Verschmutzungen von den Oberflächen des Eisenblechs abgewaschen werden. Nach dem Trocknen im Trocknungsofen läuft das Blech sodann lotrecht durch (past) die Beschichtungsmaschine.
• Nach dem Durchlauf durch die Beschichtungsmaschine tritt das Eisenblech über den Schlitz von der Unterseite her in das Gefäß ein, und es durchläuft die Sensibilisierlösung im Gefäß und wird vom oberseitig offenen Ende des Gefäßes hochgezogen, wobei die gesamten Oberflächen des Eisenblechs mit der Lösung beschichtet sind.
• Das mit der Lösung beschichtete Eisenblech durchläuft den Trocknungsofen, in welchem die Lösung unter der Wärme durch Verdampfung von Wasser trocknet, so daß auf den Oberflächen des Eisenblechs Resistschichten entstehen. Das so erhaltene Eisenblech wird über die Eisenblech-Antriebsvorrichtung zur Aufwickelmaschine transportiert und in dieser aufgewickelt.
• Die Dicke der Resistschicht im Trockenzustand derselben bestimmt sich in Abhängigkeit von der Konzentration und Viskosität der im Gefäß enthaltenen Lösung, der Hochziehgeschwindigkeit des das Gefäß durchlaufenden Eisenblechs und der Erwärmungs- bzw. Heizenergie im Trocknungsofen. Dies bedeutet, daß erhöhte (enhanced) Konzentration und Viskosität der Sensibilisierlösung, vergrößerte Hochziehgeschwindigkeit des Eisenblechs und vergrößerte Heizenergie im Trocknungsofen zu einer Vergrößerung der Dicke der Resistschicht führen.
• Wenn die Konzentration der Lösung zur Vergrößerung der Dicke der Resistschicht erhöht wird, nimmt auch die Viskosität der Lösung zu. Eine zu hohe Viskosität führt jedoch zur Entstehung von Luf tblasen in der Sensibilisierlösung und damit zu einer größeren Schwankung der Dicke der Resistschicht.
• Wenn ferner die Hochziehgeschwindigkeit des Eisenblechs erhöht wird, wird das Eisenblech nicht ausreichend getrocknet, sofern nicht die Länge des Trocknungsofens vergrößert wird. Wenn die Heizenergie im Trocknungsofen zu groß ist, wird nur der Oberflächenbereich der Beschichtungsschicht auf dem Eisenblech schnell getrocknet und dabei schwerer, während der dicht an der Oberfläche des Eisenblechs befindliche Bereich der Beschichtungsschicht feucht bleibt, so daß ein Tropfen oder Verlaufen der aufgetragenen Lösung auftritt. Demzufolge wird die Dicke der Beschichtungsschicht instabil. Dies beruht zum Teil darauf, daß das beschichtete Eisenblech im Trocknungsofen in einem (einer) lotrechten Zustand bzw. Lage getrocknet wird. Das lotrecht aus der Beschichtungsmaschine herausgezogene Eisenblech ist auf seinen gesamten Oberflächen mit der Lösung beschichtet und muß daher in einem (einer) lotrechten Zustand bzw. Lage trocknen bzw. getrocknet werden.
• Folglich beinhaltet das herkömmliche Verfahren einen sehr instabilen Beschichtungsschritt.
• Da - wie erwähnt - Konzentration und Viskosität der Sensibilisierlösung nicht zu hoch eingestellt werden können und das Eisenblech mit seiner Gesamtoberfläche durch die Lösung läuft, wird die so gebildete Resistschicht in jedem Seitenrandbereich dicker, was als "Dickrand"-Abschnitt bezeichnet wird. Genauer gesagt: wenn mit t1 die Dicke der Resistschicht in einem mittleren Bereich der einen (Ober-) Fläche des Eisenblechs, mit t2 die Dicke der Endrandabschnitte und mit t3 die Dicke der Resistschicht im mittleren Bereich auf der anderen Fläche des Eisenblechs bezeichnet werden, so gilt t1 = t3, doch (gilt) bei t2 = a x t1, mit a = etwa 1,3 - 1,4.
• Die "Dickrand"-Erscheinung ist unerwünscht, weil (dabei) das Eisenblech im (in den) folgenden Schritt(en) unregelmäßig auf (zu) Rollen o.dgl. aufgewickelt wird. Dies beruht darauf, daß das Eisenblech beim Aufwickeln um eine(n) Wickelzylinder oder -trommel herum eine Belastung nur an seinen Seitenrändern erfährt und daher in seinem Mittelbereich einen Spalt zwischen seinen benachbarten Windungen des Eisenblechwickels auf der Trommel bildet.
• Außerdem durchläuft das gesamte Eisenblech die Sensibilisierlösung, so daß es auch an jedem Seitenrand (jeder -kante) mit Lösung beschichtet wird. Die auf den betreffenden Seitenrand des Eisenblechs aufgetragene Lösung ist ursprünglich (eigentlich) nötig; nach dem Trocknen kann sich aber der getrocknete Bereich von der getrockneten Oberfläche des Eisenblechs ablösen, so daß manchmal ein Staubanfall im (in den) nachfolgenden Schritt(en) auftritt. Insbesondere in einem späteren Belichtungsschritt wird eine Original-Sensibilisierplatte durch solchen Staub verunreinigt; aus diesem Grund sollte der Auftrag der Lösung auf jeden Seitenrand des Eisenblechs von Anfang an vermieden werden.
• Das Eisenblech mit der gebildeten Resistschicht wird über einen Belichtungsschritt zu einem Ätzschritt überführt. In dem auf den Belichtungsschritt folgenden Ätzschritt wird das Eisenblech geätzt, nachdem eine Ätzlösung auf jede Resistschicht aufgesprüht worden ist, wodurch Elektronenstrahl-Durchtrittsöffnungen in den Positionen entsprechend den unbelichteten Resistschichtbereichen auf dem Eisenblech geformt werden. Hierbei werden größere Öffnungen bzw. Löcher in der einen Oberflächenseite und entsprechend(e) kleinere Löcher in der anderen Oberflächenseite des Eisenblechs vorgesehen, um eine Verbindung zwischen jedem größeren Loch und dem betreffenden kleineren Loch herzustellen.
• Zur Verkürzung der Ätzzeit wurde bisher im Ätzschritt ein höherer Sprüh- oder Spritzdruck beim Aufsprühen oder Aufspritzen der Ätzlösung auf die Resistschicht angewandt. Dies erfolgt speziell dann, wenn insbesondere die größeren Löcher im Eisenblech geformt werden. Ein zu hoher Sprühdruck führt jedoch zu einem Defekt in der Resistschicht, so daß die vorgesehenen Elektronenstrahl-Durchtrittsöffnungen im Eisenblech nicht geöffnet (erzeugt) werden können. Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, daß die Resistschicht an der Seite der größeren Löcher dicker ausgebildet wird als an der die kleineren Löcher aufweisenden Seite des Eisenblechs. Beim oben umrissenen herkömmlichen Beschichtungsverfahren ist es allerdings nicht möglich, die Beschichtungsschichtdicke auf den beiden Oberflächenseiten des Eisenblechs zu variieren; dies bedeutet, daß auf jeder Oberflächenseite des Eisenblechs Schichten gleicher Dicke geformt werden. Ferner ist es nicht möglich, eine ziemlich dicke Resistschicht auf der Oberfläche des Eisenblechs zu erzeugen, weil Konzentration und Viskosität der Sensibilisierlösung nicht erhöht sind.
• Ein(e) bisherige(s) Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen einer Sensibilisierlösung auf eine langgestreckte Metallplatte bei der Herstellung von Schattenmasken mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. Anspruch 4 sind aus der EP-A-0 314 110 bekannt. Diese(s) bekannte Verfahren und Vorrichtung bieten die Möglichkeit des getrennten, nacheinander erfolgenden Beschichtens einer solchen Metallplatte auf ihren beiden Seiten, indem die Sensibilisierlösung auf die Metallplattenoberfläche aufgetragen wird, während sie aus einer fülltrichterartigen Struktur unmittelbar auf die um eine Stützrolle herumlaufende Metallplatte fließt. Die Dicke der Schicht wird durch eine in einem vorbestimmten Abstand über der Stützrolle angeordnete Rakel kontrolliert. Die Lösung wird dabei unter ihrem Eigengewicht auf die Oberfläche des Metallblechs aufgetragen und darauf ausgebreitet und durch die Rakel verteilt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Beschichtungsverfahrens und einer Beschichtungsvorrichtung, mit denen eine Sensibilisierlösung gleichmäßig und durchgehend auf jede Oberflächenseite einer Metallplatte aufgetragen werden kann und eine freie Einstellung der Beschichtungsdicke der Metallplatte auf ihrer jeweiligen Oberflächenseite möglich ist.
• Die Lösung obiger Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Auftragen einer sensibilisierenden Lösung oder Sensibilisierlösung auf eine langgestreckte Metallplatte zur Verwendung bei der Herstellung von Schattenmasken für Farbkathodenstrahlröhren, umfassend folgende Schritte: Transportieren (running) der Metallplatte unter einer (einem) vorbestimmten Zugspannung bzw. Bandzug in einer Längsrichtung der Metallplatte und kontinuierliches übertragen der Sensibilisierlösung auf eine Oberfläche der Metallplatte, das gekennzeichnet ist durch folgende Schritte: Transportieren der Metallplatte über erste und zweite Spannrollen, Inberührungbringen der einen Oberfläche der transportierten Metallplatte mit einer Umfangsfläche einer Übertragungsrolle, die in einer Position zwischen den Spannrollen in Abrollberührung mit der Metallplatte steht und in einer Richtung entgegengesetzt zur Lauf- oder Transportrichtung der Metallplatte rotiert, Auftragen der Sensibilisierlösung auf die Umfangsfläche der Übertragungsrolle mit einer vorbestimmten Dicke und kontinuierliches Übertragen der aufgetragenen Sensibilisierlösung von der Übertragungsrolle auf die eine Oberfläche der Metallplatte.
• Gegenstand dieser Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Auftragen einer sensibilisierenden Lösung oder Sensibilisierlösung auf eine langgestreckte Metallplatte zur Verwendung bei der Herstellung von Schattenmasken für Farbkathodenstrahlröhren, umfassend eine Einrichtung zum Transportieren (running) der Metallplatte unter einer (einem) vorbestimmten Zugspannung bzw. Bandzug in einer Längsrichtung der Metallplatte und eine Einrichtung zum kontinuierlichen Übertragen der Sensibilisierlösung auf die eine Oberfläche der Metallplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Transporteinrichtung erste und zweite, in voneinander beabstandeter Beziehung angeordnete Spannrollen zum Transportieren der Metallplatte, während diese um die ersten und zweiten Spannrollen herumgeschlungen ist, aufweist, und daß eine Übertragungsrolle mit einer Umfangsfläche, die in einer Position zwischen den Spannrollen in Abrollberührung mit einer Oberfläche der Metallplatte steht, eine Einrichtung zum Auftragen der Sensibilisierlösung mit einer vorbestimmten Dicke auf die Umfangsfläche der Übertragungsrolle, welche Auftrageinrichtung eine Beschichtungsdüse mit einem Körper, der eine sich längs der Übertragungsrolle erstreckende und der Umfangsfläche der Übertragungsrolle mit einem vorbestimmten Spalt oder Zwischenraum gegenüberstehende Messerkante aufweist, und einem Durchgang zum Einführen der Sensibilisierlösung zwischen die Umfangsfläche der Übertragungsrolle und die Messerkante umfaßt, (sowie) eine Einrichtung zum Drehen der Übertragungsrolle in einer Richtung entgegengesetzt zur Lauf- oder Transportrichtung der Metallplatte, um damit die aufgetragene Sensibilisierlösung kontinuierlich von der Übertragungsrolle auf die eine Oberfläche der Metallplatte zu übertragene vorgesehen sind.
• Beim Verfahren und bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die Sensibilisierlösung zunächst mit einer gleichmäßigen Dicke auf die Übertragungsrolle aufgetragen, worauf die aufgetragene Lösung kontinuierlich auf die unter einer vorbestimmten Zugspannung durchlaufende (running) Metallplatte übertragen wird, so daß sie ohne jeden Beschichtungsdefekt gleichmäßig auf die Gesamtoberfläche der Metallplatte aufgetragen werden kann. Ferner erfolgt das Auftragen der Lösung auf die eine Oberfläche der Platte in einem Durchgang (at a time), so daß es damit möglich ist, die Lösung getrennt auf jede Oberfläche der Metallplatte aufzutragen und eine Dicke, mit welcher die Lösung auf jede Oberfläche der Metallplatte aufgetragen wird, frei oder beliebig einzustellen.
• Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
• Fig. 1 bis 5 eine Beschichtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, wobei im einzelnen zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung der gesamten Vorrichtung,
• Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Darstellung einer Beschichtungsmaschine bei der Vorrichtung nach Fig. 1,
• Fig. 3 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Darstellung einer Übertragungsrolle oder -walze und einer Düsensektion zum Auftragen einer Sensibilisierlösung auf die Übertragungsrolle,
• Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Übertragungsrolle und ihrer Umgebung und
• Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Fließens der Sensibilisierlösung längs der Oberfläche eines durchlaufenden Eisenblechs, sowie
• Fig. 6 eine Schnittansicht des Eisenblechs mit je einer auf jeder seiner Oberflächen erzeugten Resistschicht.
• Nachstehend ist eine Ausführungsform dieser Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt schematisch eine Beschichtungsvorrichtung zum Auftragen einer Sensibilisierlösung 2 (vgl. Fig. 3) auf eine langgestreckte Metallplatte, z.B. ein Eisenblech(band) 1, während eines Prozesses zur Herstellung einer Schattenmaske für Farbkathodenstrahlröhren.
• Die Beschichtungsvorrichtung umfaßt eine Zuführmaschine 31 mit einer das Eisenblech(band) enthaltenden Rolle zum Abziehen des Blechs von der Rolle, eine Nahtschweißeinheit 32, eine Gegenzugvorrichtung 33 zum Ausüben einer Zugspannung (eines Bandzugs) auf das Eisenblech, einen Waschtank 34, einen ersten Trocknungsofen 35, eine erste Beschichtungsmaschine 36 zum Auftragen einer Sensibilisierlösung (d.h. Emulsion) auf die Vorderseite des Eisenblechs 1, einen zweiten Trocknungsofen 37 und eine Umlenkrolle 38, wobei darauf hinzuweisen ist, daß diese Baueinheiten von der Zuführmaschine 31 bis zur Umlenkrolle 38 beispielsweise im oberen Stockwerk einer Fabrik angeordnet sind. Die Beschichtungsvorrichtung umfaßt ferner eine Umlenkrolle 39, eine zweite Beschichtungsmaschine 40 zum Auftragen der Sensibilisierlösung auf die Rückseite des Eisenblechs 1, einen dritten Trocknungsofen 41, eine Eisenblech-Antriebsvorrichtung 42 zum Transportieren (running) des Eisenblechs 1 durch die vorgenannten Baueinheiten in einer in Fig. 1 durch Pfeile angegebenen Richtung sowie eine Wickelmaschine 43 zum Aufwickeln des Eisenblechs. Die Baueinheiten von der Umlenkrolle 38 bis zur Wickelmaschine 43 sind in einem unteren Stockwerk bzw. Erdgeschoß angeordnet. Mit Ausnahme der Beschichtungsmaschinen 36, 40 sowie der Trocknungsöfen 37, 41 sind dabei die anderen Einheiten die gleichen, wie sie bei der herkömmlichen Vorrichtung Verwendung finden. Bei der herkömmlichen Vorrichtung durchläuft das mit der Lösung beschichtete Eisenblech den Trocknungsofen in einer lotrechten Richtung, während dieses Eisenblech bei der Ausführungsform der Erfindung die Trocknungsöfen in einer waagerechten Lage durchläuft. Darin liegt ein Unterschied zwischen diesen beiden Vorrichtungen.
• Die Fig. 2 bis 4 veranschaulichen ein Detail der ersten Beschichtungsmaschine 36. Die erste bzw. für die Vorderseite vorgesehene Beschichtungsmaschine 36 besitzt die gleiche Anordnung wie die zweite bzw. für die Rückseite vorgesehene Beschichtungsmaschine 40, nur mit dem Unterschied, daß eine Übertragungsrolle 55 dabei mit einer anderen Oberfläche des Eisenblechs 1 in Berührung steht. Aus diesem Grund ist im folgenden lediglich die erste Beschichtungsmaschine im einzelnen erläutert.
• Gemäß den Fig. 2 bis 4 umfaßt die Beschichtungsmaschine 36 zwei Umlenkrollen 51, 52 sowie erste und zweite Spannrollen 53, 54. Das in Richtung eines Pfeils A laufende Eisenblech 1 ist oder wird um die Rollen 51, 52, 53 und 54 so herumgewickelt bzw. herumgeführt, daß dem Eisenblech eine vorbestimmte Zugspannung (bzw. ein Bandzug) erteilt wird. Zwischen erster und zweiter Spannrolle 53 bzw. 54 ist eine Übertragungsrolle 55 vorgesehen. In einer mittleren Position zwischen den Rollen 53 und 54 steht die Übertragungsrolle 55 mit ihrer Umfangsfläche gleitend in Andruckberührung mit der Vorderseite des Eisenbands 1. Die Übertragungsrolle 55 wird durch einen Antriebsmotor 10 über ein Zahnradvorgelege 12 so angetrieben, daß sie sich relativ (zum Eisenblech) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer Richtung E dreht, die der Laufrichtung des Eisenblechs 1 entgegengesetzt ist. Die Rollen 51, 52, 53, 54 und 55 sind sämtlich parallel zueinander angeordnet. Die Übertragungsrolle 55 weist eine Drehwelle 55a auf, die parallel zu den Oberflächen des Eisenblechs 1 und in einer Richtung senkrecht zur Laufrichtung A des Eisenblechs verläuft. Die Länge der Übertragungsrolle 55 ist größer als die Breite des Eisenblechs 1, so daß die Umf angsflächen an beiden Enden der Rolle 55 über jeden Seitenrand des Eisenblechs 1 hinausragen.
• Eine unter der Übertragungsrolle 55 angeordnete lineare Sensibilisierlösung-Auftragdüse 56 verläuft in Gegenüberstellung zur Übertragungsrolle 55 parallel dazu. Gemäß Fig. 3 umfaßt die Lösung-Auftragdüse 56 einen parallel zur Übertragungsrolle 55 verlaufenden Körper 57 und einen Harzdamm 58, der an der Rückseite des Körpers vorgesehen ist und sich in einer Richtung parallel zur Rolle 55 erstreckt. Der Körper ist säulenförmig ausgebildet und weist eine längs seiner Achse verlaufende Ausnehmung auf. Der Körper 57 ist an seinem oberen Ende mit einer Messerkante 57a versehen. Die Messerkante 57a und die obere Endfläche des Damms 58 liegen der Umfangsfläche der Übertragungsrolle parallel zu dieser mit einem vorbestimmten Spalt oder Zwischenraum gegenüber. Ein Auslaß 59 für die Sensibilisierlösung mündet an einer Stelle zwischen der Messerkante 57a und der oberen Endfläche des Harzdamms 58 und ist über einen zwischen dem Körper 57 und dem Damm festgelegten Durchgang 60 mit einer nicht dargestellten Vorratsquelle für Sensibilisierlösung verbunden. Der Auslaß 59 ist in der Richtung B gerichtet, in welcher die Übertragungsrolle 55 rotiert.
• Im folgenden ist der Vorgang des Auftragens der Sensibilisierlösung auf das Eisenblech 1 mittels der Beschichtungsvorrichtung mit dem beschriebenen Aufbau erläutert.
• Wenn die Antriebsvorrichtung 42 gemäß Fig. 1 angetrieben bzw. angesteuert wird, wird das Eisenblech(band) 1 aus der Zuführmaschine 31 herausgeführt und am unteren Abschnitt der Nahtschweißeinheit 32 und sodann an der Gegenzugvorrichtung 33 vorbei zum Waschtank 34 gefördert in welchem Staub und Verunreinigungen oder Verschmierungen von den Oberflächen des Eisenblechs 1 weggewaschen werden. Sodann wird das Eisenblech 1 zum Trocknungsofen 35 transportiert, um es darin zu trocknen, und anschließend an der ersten Beschichtungsmaschine 36 vorbeigefördert, an welcher die eine Oberfläche bzw. Seite, z.B. die Vorderseite des Eisenblechs 1 mit der Sensibilisierlösung 2 beschichtet wird; die entsprechenden Einzelheiten werden später noch näher erläutert werden. Das beschichtete Eisenblech 1 wird in einer waagerechten Lage durch den Trocknungsofen 37 transportiert. Daraufhin wird das Eisenblech mittels der Umlenkrolle 38 zur Umlenkrolle 39 abwärts geführt, d.h. vom oberen Stockwerk nach unten zum unteren Stockwerk geleitet, wobei seine Vorderseite umgedreht ist (nach unten weist). Hierauf wird es zur zweiten Beschichtungsmaschine 40 gefördert, in welcher die umgedrehte Seite, d.h. die Rückseite des Eisenblechs 1 mit der Sensibilisierlösung 2 beschichtet wird. Nachdem das beschichtete Eisenblech 1 im Trocknungsofen 41 in waagerecht er Lage getrocknet worden ist, wird es an der Eisenblech-Antriebsvorrichtung 42 vorbei zur Wickelmaschine 43 transportiert und dort aufgewickelt.
• Das Auftragen der Sensibilisierlösung 2 auf das Blech mittels der Beschichtungsmaschinen 36, 40 ist nachstehend näher erläutert.
• Gemäß Fig. 3 wird die aus dem Auslaß 59 der Beschichtungsdüse 56 ausgetragene Sensibilisierlösung 2 auf die Umfangsfläche der Übertragungsrolle 55 aufgetragen, die sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in der Richtung B dreht. Dabei wird die Sensibilisierlösung 2 auf die Übertragungsrolle 55 mit einer Dicke entsprechend dem Spalt oder Zwischenraum zwischen der Messerkante 57a der Düse 56 und der Umfangsfläche der Übertragungsrolle 55 aufgetragen, so daß eine Lösungsschicht einer gleichmäßigen Dicke auf die Umfangsfläche der Übertragungsrolle 55 aufgebracht werden kann. Die Dicke der aufgetragenen Lösung kann durch Einstellen des Abstands der Messerkante 57a relativ zur Umfangsfläche der Übertragungsrolle 55 frei oder beliebig eingestellt werden.
• Gemäß den Fig. 2 und 3 wird dem Eisenblech 1 in der Beschichtungsmaschine 46, 40 durch die Wirkung der Gegenzugvorrichtung 33 sowie der ersten und zweiten Spannrollen 53, 54 eine vorbestimmte Zugspannung erteilt, und das Metallblech wird in diesem Zustand über die Spannrollen 53, 54 geführt. Im mittleren Bereich zwischen den Rollen 53 und 54 wird die eine Oberfläche des Eisenblechs in Berührung gegen die Umfangsfläche der Übertragungsrolle 55 angepreßt. Während die Rolle 55 in der Richtung B entgegengesetzt zur Laufrichtung A des Eisenblechs 1 rotiert, wird gemäß den Fig. 3 und 4 die bereits auf oben beschriebene Weise auf die Übertragungsrolle 55 aufgetragene Lösung 2 kontinuierlich übertragen oder überführt und auf die eine Oberfläche des Blechs aufgetragen, während sie sich in der Richtung B bewegt und zwar vor einem Berührungs- bzw. Kontaktbereich zwischen der Rolle 55 und dem Eisenblech 1. Anschließend läuft das Blech 1 um die Spannrolle 54 herum, wobei seine von der mit Lösung beschichteten Oberfläche abgewandte Oberfläche mit der Spannrolle 54 in Berührung steht; nach Änderung seiner Laufrichtung wird das Blech sodann zum Trocknungsofen 37 gefördert.
• Wie oben angegeben, wird die Auftragdicke der Lösung auf der Übertragungsrolle 55 mittels der Messerkante 57a eingestellt, d.h. durch den Spalt oder Zwischenraum zwischen der Rolle 55 und der Messerkante 57a der Lösung-Beschichtungsdüse 56 bestimmt. Ein etwaiger Überschußanteil der Lösung 2 fließt am Harzdamm 58 vorbei und in Rückwärtsrichtung abwärts, d.h. in Richtung entgegengesetzt zur Richtung B, in welcher die Übertragungsrolle 55 rotiert. Auch wenn die der Beschichtungsdüse 56 zugespeiste Menge an Sensibilisierlösung 2 variiert, hat dies somit keinen ungünstigen Einfluß auf die Dicke der auf die Übertragungsrolle 55 auf zutragenden Lösung 2.
• Die Übertragungsrolle 55 und die Beschichtungsdüse 56 können von einem Maschinenhersteller als Fertigerzeugnisse genau (mit genauen Abmessungen) hergestellt werden, so daß eine Änderung bzw. Schwankung in der Dicke der auf das Blech zu übertragenden Lösungsschicht verringert werden kann.
• Fig. 5 veranschaulicht ein Fließen der Lösung 2 bei ihrer Übertragung von der Übertragungsrolle 55 auf das Eisenblech 1. Gemäß Fig. 5 ist insbesondere an jedem Seitenrandabschnitt des Eisenblechs 1 die in der Richtung B der Drehung der Übertragungsrolle 55 geflossene Lösung 2 längs des Eisenblechs 1 in der Äxialrichtung der Rolle 55, wenn sie sich dem Eisenblech 1 annähert, und über jeden Seitenrand des Eisenblechs 1 hinaus verlaufen (run), und sie fließt mit der Drehung der Rolle 55 wieder in Richtung B. Da ein derartiges Fließen der Sensibilisierlösung 2 auf jeder Oberfläche bzw. Seite des Eisenblechs hervorgebracht werden kann, ist die Lösung schwierig auf der Seitenendfläche des Eisenblechs abzulagern, wobei sie gleichzeitig nicht zu der Oberfläche des Eisenblechs 1 vordringt, welche der mit der Lösung 2 beschichteten Oberfläche gegenüberliegt bzw. davon abgewandt ist.
• Fig. 6 ist eine Querschnittansicht zur Veranschaulichung der Dicke von durch Trocknen der aufgetragenen Lösung auf dem Eisenblech 1 erzeugten Resistschichten 3, d.h. eine Querschnittansicht in der Richtung senkrecht zur Richtung A, in welcher das Eisenblech 1 läuft bzw. transportiert wird. Wenn in Fig. 6 t2 = a x t1 gilt (mit t1 = Dicke der Resistschicht 3 in einem Mittelbereich auf einer Oberfläche des Eisenblechs 1; t2 = Dicke der Seitenrandabschnitte des Eisenblechs 1; und t3 = Dicke der Resistschicht 3 im Mittelbereich der anderen Oberfläche des Eisenblechs 1), so bestimmt sich a zu etwa 1,1 - 1,15. Dies bedeutet, daß das in Fig. 5 dargestellte Fließen der Sensibilisierlösung 2 es ermöglicht, daß sich die Größe von a im Vergleich zum herkömmlichen Fall weitgehend an 1 annähert. Hierdurch wird die Erzeugung einer Resistschicht einer im wesentlichen gleichmäßigen Dicke über die gesamte Eisenblechoberfläche hinweg gewährleistet.
• Die Dicke der Resistschicht 3 kann somit über die Gesamtbreite des Eisenblechs 1 hinweg gleichmäßig ausgebildet werden, wodurch verhindert wird, daß das Eisenblech 1 in einem folgenden Schritt oder in folgenden Schritten in einem unregelmäßig verschobenen Zustand aufgewickelt wird. Da weiterhin die Sensibilisierlösung 2 auf das Eisenblech 1 übertragen wird, nachdem sie vorher auf die Übertragungsrolle 55 aufgetragen worden ist, kann die Lösung in einem besseren Zustand aufgetragen werden, auch wenn ihre Konzentration und Viskosität größer sind als im herkömmlichen Fall. Durch Verwendung einer Sensibilisierlösung höherer Konzentration und Viskosität ist es möglich, die Entstehung eines erhabenen Bereichs der aufgetragenen Lösung an jedem Seitenrandabschnitt des Eisenblechs als Folge der Oberflächenspannung der Lösung zu reduzieren. Es ist somit möglich, eine Resistschicht gleichmäßigerer Dicke zu erzeugen.
• Das Auftragen der Sensibilisierlösung auf jede Oberfläche oder Seite des Eisenblechs 1 erfolgt jeweils an einer Seite mittels der ersten Beschichtungsmaschine 36 für die Vorderseite und der zweiten Beschichtungsmaschine 40 für die Rückseite des Eisenblechs. Es ist auf diese Weise möglich, die Dicke der Resistschicht 3 auf jeder der Oberflächen des Eisenblechs 1 frei oder beliebig zu variieren. Damit wird es möglich, die Dicke der Resistschicht 3 auf der Vorderseite des Eisenblechs gegenüber derjenigen der Resistschicht auf der Rückseite des Eisenblechs unterschiedlich einzustellen. Hierdurch wird der Konstruktionsfreiheitsgrad für eine flache Schattenmaske verbessert oder erweitert. Das Eisenblech(band) 1 kann beispielsweise so ausgebildet werden, daß z.B. die Resistschicht 3 an der Oberflächenseite, wo die größeren Löcher als Elektronenstrahldurchtrittsöffnungen geformt werden, verdickt und an der Oberflächenseite des Eisenblechs, wo die kleineren Löcher als korrespondierende Löcher geformt werden, verdünnt ist.
• Durch Auftragen der Lösung 2 auf das Eisenblech 1 mittels der Übertragungsrolle 55 und nicht unmittelbar mittels der Beschichtungsdüse 56 wird ein Defekt, wie Schwankung der Dicke der Resistschicht, vermieden. Außerdem können Konzentration und Viskosität der Sensibilisierlösung 2 höher eingestellt werden als im herkömmlichen Fall, so daß für das Trocknen mittels der Trocknungsöfen 37, 41 weniger Energie nötig ist.
• Da das Eisenblech nach dem Beschichten mit der Lösung in waagerechter Lage getrocknet wird, tropft die Lösung während des Trocknungsvorgangs auch dann nicht herab, wenn eine dickere Lösungsschicht auf das Eisenblech aufgebracht ist. Infolgedessen kann die Dicke der Resistschicht 3 etwa zweimal so groß sein wie im herkömmlichen Fall.
• Bei der Erzeugung der dickeren Schicht ergeben sich auch unter einem höheren Sprüh- oder Spritzdruck der Ätzlösung im Ätzschritt kein(e) Fehlstellen (lack) oder Ablösen der Resistschicht. Aufgrund des in Fig. 5 gezeigten Fließens der Lösung 2 kann die an jeder Seitenendfläche des Eisenblechs 1 abgelagerte Lösung 2 deutlicher eingespart (saved) werden als bei der herkömmlichen Vorrichtung gemäß Fig. 6, was zu einer geringeren Staubentwicklung führt, die anderenfalls aufgrund des Abtrennens oder Ablösens des getrockneten Teils der abgelagerten Lösung vom Eisenblech in nachfolgenden Schritten nicht erreicht werden könnte. Auf diese Weise ist es möglich, die Verschmutzung einer Original-Sensibilisierplatte in einem Belichtungsschritt zu unterdrücken.
• Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, wird erfindungsgemäß die Sensibilisierlösung, anstatt die Beschichtungsdüse unmittelbar zu benutzen, gleichmäßig auf die Übertragungsrolle aufgetragen und kontinuierlich auf das unter einer vorbestimmten Zugspannung laufende Eisenblech übertragen und auf dieses aufgetragen. Die Lösung kann somit unter Vermeidung jeglichen Defekts über die Gesamtlänge des Eisenblechs bzw. -bands gleichmäßig aufgetragen werden. Darüber hinaus kann auch die Dicke, mit welcher die Lösung auf jede Fläche des Eisenblechs aufgetragen wird, frei bestimmt werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Auftragen einer sensibilisierenden Lösung oder Sensibilisierlösung (2) auf eine langgestreckte Metallplatte (1) zur Verwendung bei der Herstellung von Schattenmasken für Farbkathodenstrahlröhren, umfassend folgende Schritte:

Transportieren (running) der Metallplatte (1) unter einer (einem) vorbestimmten Zugspannung bzw. Bandzug in einer Längsrichtung der Metallplatte und kontinuierliches Übertragen der Sensibilisierlösung (2) auf eine Oberfläche der Metallplatte (1)

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Transportieren der Metallplatte über erste und zweite Spannrollen (53, 54),

Inberührungsbringen der einen Oberfläche der transportierten Metallplatte (1) mit einer Umfangsfläche einer Übertragungsrolle (55), die in einer Position zwischen den Spannrollen (53, 54) in Abrollberührung mit der Metallplatte (1) steht und in einer Richtung entgegengesetzt zur Lauf- oder Transportrichtung der Metallplatte (1) rotiert,

Auftragen der Sensibilisierlösung (2) auf die Umfangsfläche der Übertragungsrolle (55) mit einer vorbestimmten Dicke und

kontinuierliches Übertragen der aufgetragenen Sensibilisierlösung (2) von der Übertragungsrolle (55) auf die eine Oberfläche der Metallplatte (1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:

Transportieren der auf der einen Oberfläche mit der Sensibilisierlösung (2) beschichteten Metallplatte (1) unter einer vorbestimmten Zugspannung in der Längsrichtung der Metallplatte (1)

Inberührungsbringen der anderen Oberfläche der transportierten Metallplatte (1) mit einer Umfangsfläche einer zweiten Übertragungsrolle (55), die in einer Richtung entgegengesetzt zur Transportrichtung der Metallplatte (1) rotiert,

Auftragen der Sensibilisierlösung (2) mit einer vorbestimmten Dicke auf die Umfangsfläche der zweiten Übertragungsrolle (55) und

kontinuierliches Übertragen der aufgetragenen Sensibilisierlösung von der zweiten Übertragungsrolle (55) auf die andere Oberfläche der Metallplatte (1).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragschritt das Auftragen der Sensibilisierlösung (2) auf die Umfangsfläche der oder jeder Übertragungsrolle (55) mittels einer Beschichtungsdüse (56) mit einem Körper (57), der eine sich längs der oder jeder Übertragungsrolle erstreckende und der Umfangsfläche der oder jeder Übertragungsrolle mit einem vorbestimmten Spalt bzw. Zwischenraum gegenüberstehende Messerkante (57a) aufweist, und einem Durchgang (60) zum Einführen der Sensibilisierlösung (2) zwischen die Umfangsfläche der oder jeder Übertragungsrolle (55) und die Messerkante umfaßt.

4. Vorrichtung zum Auftragen einer sensibilisierenden Lösung oder Sensibilisierlösung (2) auf eine langgestreckte Metallplatte (1) zur Verwendung bei der Herstellung von Schattenmasken für Farbkathodenstrahlröhren, umfassend

eine Einrichtung zum Transportieren (running) der Metallplatte (1) unter einer (einem) vorbestimmten Zugspannung bzw. Bandzug in einer Längsrichtung der Metallplatte (1) und

eine Einrichtung zum kontinuierlichen Übertragen der Sensibilisierlösung (2) auf die eine Oberfläche der Metallplatte (1),

dadurch gekennzeichnet, daß

die Transporteinrichtung erste und zweite, in voneinander beabstandeter Beziehung angeordnete Spannrollen (53, 54) zum Transportieren der Metallplatte (1), während diese um die ersten und zweiten Spannrollen (53, 54) herumgeschlungen ist, aufweist, und daß

eine Übertragungsrolle (55) mit einer Umfangsfläche, die in einer Position zwischen den Spannrollen (53, 54) in Abrollberührung mit einer Oberfläche der Metallplatte (1) steht,

eine Einrichtung zum Auftragen der Sensibilisierlösung (2) mit einer vorbestimmten Dicke auf die Umfangsfläche der Übertragungsrolle (55), welche Auftrageinrichtung eine Beschichtungsdüse (56) mit einem KörPer (57), der eine sich längs der Übertragungsrolle (55) erstreckende und der Umfangsfläche der Übertragungsrolle (55) mit einem vorbestimmten Spalt oder Zwischenraum gegenüberstehende Messerkante (57a) aufweist, und einem Durchgang (60) zum Einführen der Sensibilisierlösung (2) zwischen die Umfangsfläche der übertragungsrolle (55) und die Messerkante (57a) umfaßt, (sowie) eine Einrichtung (10) zum Drehen der Übertragungsrolle (55) in einer Richtung entgegengesetzt zur Lauf- oder Transportrichtung der Metallplatte (1), um damit die aufgetragene Sensibilisierlösung kontinuierlich von der Übertragungsrolle (55) auf die eine Oberfläche der Metallplatte (1) zu übertragen, vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannrolle (54) angeordnet ist, um mit einer der genannten einen Oberfläche der Metallplatte (1) gegenüberliegenden Oberfläche der Metallplatte (1) in Berührung zu gelangen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsrolle (55) eine in einer Richtung parallel zu den Oberflächen der laufenden bzw. transportierten Metallplatte (1) und senkrecht zur Lauf- oder Transportrichtung der Metallplatte (1) verlaufende Drehwelle (55a) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Übertragungsrolle (55) größer ist als die Breite der Metallplatte (1) und die Übertragungsrolle zwei über die Seitenränder der Metallplatte (1) hinausragende Endabschnitte aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch eine zweite Übertragungsrolle mit einer mit der anderen Oberfläche der Metallplatte (1) in Abrollberührung stehenden Umfangsfläche; eine zweite Beschichtungsdüse zum Auftragen der Sensibilisierlösung auf die Umfangsfläche der zweiten Übertragungsrolle mit einer von der vorbestimmten Dicke verschiedenen Dicke, wobei die zweite Beschichtungsdüse einen Körper (57), der mit einer längs der zweiten Übertragungsrolle verlaufenden und deren Umfangsfläche mit einem vorbestimmten Spalt oder Zwischenraum gegenüberstehenden Messerkante (57a) versehen ist, und einen Durchgang (60) zum Einführen der Sensibilisierlösung zwischen die Umfangsfläche der zweiten Übertragungsrolle und die Messerkante (57a) aufweist; und eine Einrichtung zum Drehen der zweiten Übertragungsrolle in einer Richtung entgegengesetzt zur Lauf- oder Transportrichtung der Metallplatte (1), um die aufgetragene Sensibilisierlösung kontinuierlich von der zweiten Übertragungsrolle auf die andere Oberfläche der Metallplatte (1) zu übertragen.