(57)【要約】  材料模様が基材上に連続的に付着させられる。基材とマスクは、付着源が材料を放出するドラムの一部上に連続的に移動させられる。マスクは模様を形成する開口を含み、付着源の付着材料はマスクの模様を通り抜けて基材上に集まり、材料模様を形成する。基材及びマスクの伸び及び横方向位置は制御されてよい。基材及びマスクの模様要素は、正確な位置合わせを維持する目的で、基材及び／又はマスクの伸び及び／又は横方向の位置を調整するために、探知されてよい。さらに、最小寸法が約１００μｍ以下の形状を作成するために開口が約１００μｍ以下の最小寸法を有してよい。
2009501280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に材料模様を連続的に付着させるための装置であって、
前記基材を供給する基材供給ローラーと、
第１の基材受けローラーであり、前記基材が、前記基材供給ローラーから前記基材受けローラーへと広がり、前記基材が前記基材供給ローラーから前記基材受けローラーへと連続的に移動するように前記基材を支持する第１の基材受けローラーと、
第１の模様を定義する開口を含む第１のマスクであり、１以上の前記開口が１００μｍ以下の最小寸法を有する第１のマスクと、
前記第１のマスクを供給する第１のマスク供給ローラーと、
第１のマスク受けローラーであり、前記マスクが前記マスク供給ローラーから前記マスク受けローラーへと広がり、前記第１のマスクが前記第１のマスク供給ローラーから前記第１のマスク受けローラーへと連続的に移動するように前記第１のマスクを支持する第１のマスク受けローラーと、
第１のドラムであり、前記基材及びマスクの供給ローラーより供給されてから前記基材及びマスク受けローラーにより支持されるまでの間に、前記基材と前記第１のマスクとが前記第１のドラムの周辺の一部で接触し、連続的に回転する第１のドラムと、
第１の付着源であり、少なくとも第１の付着材料の一部が前記第１のマスクに設けられた前記開口を通り抜けて前記第１の材料の前記第１の模様が前記基材上に連続的に付着するように、前記第１のドラムの周辺部分に位置する前記第１のマスクの部分に向けて前記第１の付着材料を連続的に誘導するために配置される第１の付着源と、を含む装置。
【請求項２】
前記第１のマスクが高分子マスクである、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１のマスクの１以上の前記開口が１０μｍ以下の最小寸法を有する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
第１の基材伸び制御システムであり、前記第１のドラム周辺の一部上で前記基材が接触するときに、前記基材供給ローラーから前記第１のドラムへと供給される方向に前記基材の予め定められた伸びを維持する第１の基材伸び制御システムと、
第１のマスク伸び制御システムであり、前記第１のドラム周辺の一部上で前記第１のマスクが接触するときに、前記第１のマスク供給ローラーから前記第１のドラムへと供給される方向に前記第１のマスクの予め定められた伸びを維持する第１のマスク伸び制御システムと、
を更に含む請求項１記載の装置。
【請求項５】
第１の基材横方向位置制御システムであり、前記基材の横方向位置を調整して前記第１のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む第１の基材横方向位置制御システムと、
第１のマスク横方向位置制御システムであり、前記第１のマスクの横方向位置を調整して前記第１のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む第１のマスク横方向位置制御システムと、
を更に含む請求項１記載の装置。
【請求項６】
第１の基材横方向位置制御システムであり、前記基材の横方向位置を調整して前記第１のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む第１の基材横方向位置制御システムと、
第１のマスク横方向位置制御システムであり、前記第１のマスクの横方向位置を調整して前記第１のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む第１のマスク横方向位置制御システムと、を更に含み、
前記第１のマスクは更に模様要素を含み、
前記装置は更に少なくとも１つのマスクセンサを含み、該少なくとも１つのマスクセンサは前記第１のマスクの模様要素の探知結果に基づいて信号を生成し、前記少なくとも１つのマスクセンサは前記第１のマスク伸び制御システム及び前記第１のマスク横方向位置制御システムにより利用されている、請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記基材は模様要素を含み、前記装置は更に少なくとも１つの基材センサを含み、該少なくとも１つの基材センサは前記基材の前記模様要素の探知結果に基づいて信号を生成し、前記少なくとも１つの基材センサは前記基材伸び制御システム及び前記基材横方向位置制御システムにより利用されている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記基材は前記第１のドラムの周辺部分で前記第１のドラムと直接接触し、前記第１のマスクは前記第１のドラムの周辺部分で前記基材と直接接触し、前記第１の付着源は、前記第１のマスクが前記基材と前記第１の付着源との間に位置するように前記第１のドラムの外部に配置されている、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記第１のドラムは周辺付近に間隔をおいて配置される開口を含み、前記第１のマスクは前記第１のドラムと直接接触して前記第１のドラムの周辺部分で前記開口に架かり、前記基材は前記第１のドラムの前記周辺部分で前記第１のマスクと直接接触し、前記第１の付着源は、前記第１のマスクが前記基材と前記第１の付着源との間に位置するように前記第１のドラムの内部に配置されている、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
第２のマスクであり、１以上の開口が１００μｍ以下の最小寸法を有する第２の模様を定義する開口を含む第２のマスクと、
前記第２のマスクを供給する第２のマスク供給ローラーと、
第２のマスク受けローラーであり、前記第２の高分子マスクが前記マスク供給ローラーから前記マスク受けローラーへと広がり、前記第２のマスクが前記第２のマスク供給ローラーから前記第２のマスク受けローラーへと連続的に移動するように前記第２のマスクを支持する第２のマスク受けローラーと、
第２の基材受けローラーであり、前記基材が前記第１の基材供給ローラーから前記第２の基材受けローラーへと連続的に移動するように、前記基材を支持する第２の基材受けローラーと、
第２のドラムであり、前記基材と前記第２のマスクは前記第２のドラムの周辺の一部で接触することとなり、前記第２のドラムは前記基材供給ローラー及び前記第２の基材受けローラーとの間で前記基材を支持し、連続的に回転する前記第２のドラムと、
第２の付着源であり、少なくとも第２の付着材料の一部が前記第２のマスクに設けられた前記開口を通り抜けて前記第２の材料による前記第２の模様が前記基材上に付着するように、前記第２のドラムの周辺部分に位置する前記第２のマスクの部分に向けて前記第２の付着材料を連続的に誘導するために配置される第２の付着源と、
を更に含む請求項１記載の装置。
【請求項１１】
第２の基材伸び制御システムであり、前記第２のドラム周辺の一部上で前記基材が接触するときに、前記基材供給ローラーから前記第２のドラムへと供給される方向に前記基材の予め定められた伸びを維持する第２の基材伸び制御システムと、
第２のマスク伸び制御システムであり、前記第２のドラム周辺の一部上で前記第２のマスクが接触するときに、前記第２のマスク供給ローラーから前記第２のドラムへと供給される方向に前記第２のマスクの予め定められた伸びを維持する第２のマスク伸び制御システムと、
を更に含む請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
第２の基材横方向位置制御システムであり、前記基材の横方向位置を調整して前記第２のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む第２の基材横方向位置制御システムと、
第２のマスク横方向位置制御システムであり、前記第２のマスクの横方向位置を調整して前記第２のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む第２のマスク横方向位置制御システムと、
を更に含む請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記第２のマスクは模様要素を含み、前記第１のマスクの開口が、模様要素を形成するために前記基材上に付着するように、前記第１の付着源から前記材料を生じ前記第２のマスク伸び制御システムは、前記基材の前記模様要素を探知することにより信号を生成するセンサを含み、前記信号は、前記第２のマスク供給ローラーと前記第２のドラムの間で前記第２のマスクが供給される方向で前記第２のマスクの前記模様要素と前記基材の前記模様要素との適切な位置合わせを維持するために、前記第２のマスクの予め定められた伸びを調整する前記第２のマスク伸び制御システムで利用される、請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
前記基材は前記第２のドラムと直接接触し、前記第２のマスクは前記基材と直接接触し、前記第２の付着源は、前記第２のマスクが前記基材と前記第２の付着源との間に位置するように前記第２のドラムの外部に配置される、請求項１０記載の装置。
【請求項１５】
前記第２のドラムは周辺付近に間隔をおいて配置される開口を含み、前記第２のマスクは前記第２のドラムと直接接触して前記第２のドラムの前記開口に架かり、前記基材は前記第２のマスクと直接接触し、前記第２の付着源は、前記第２のマスクが前記基材と前記第２の付着源との間に位置するように前記第２のドラムの内部に配置される、請求項１０記載の装置。
【請求項１６】
前記第２のマスクは高分子である、請求項１０記載の装置。
【請求項１７】
前記第２のマスクの１以上の前記開口が１０μｍ以下の最小寸法を有する、請求項１０記載の装置。
【請求項１８】
前記第１の基材伸び制御システム及び前記第１のマスク伸び制御システムは、前記基材と前記マスクとの間の位置合わせの許容範囲を５０μｍ未満に維持するように機能する、請求項４記載の装置。
【請求項１９】
基材上に材料模様を連続的に付着させるための装置であって、
前記基材を供給する基材供給ローラーと、
第１の基材受けローラーであり、前記基材が前記基材供給ローラーから前記基材受けローラーへと広がり、前記基材が前記基材供給ローラーから前記基材受けローラーへと連続的に移動するように、前記基材を支持する第１の基材受けローラーと、
第１の模様を定義する開口を含む第１のマスク、
前記第１のマスクを供給する第１のマスク供給ローラー、
第１のマスク受けローラーであり、前記マスクが前記マスク供給ローラーから前記マスク受けローラーへと広がり、前記第１のマスクが前記第１のマスク供給ローラーから前記第１のマスク受けローラーへと連続的に移動するように、前記第１のマスクを支持する第１のマスク受けローラーと、
第１のドラムであり、前記基材及びマスクの供給ローラーにより供給されてから前記基材及びマスクの受けローラーにより支持されるまでの間に前記基材及び第１の高分子マスクとが前記第１のドラムの周辺の一部で接触し、連続的に回転する第１のドラムと、
第１の付着源であり、少なくとも第１の付着材料の一部が前記第１のマスクの前記開口を通り抜けて前記基材上に前記第１の材料による前記第１の模様を連続的に付着させるように、前記第１のドラムの周辺部分の前記第１のマスクの部分に向けて前記第１の付着材料を連続的に誘導するために配置される第１の付着源と、
前記基材が前記第１のドラムの周辺の一部で接触するときに、前記基材供給ローラーから前記第１のドラムへの供給方向に予め定められた基材の伸びを維持する、第１の基材伸び制御システムと、
第１のマスク伸び制御システムであり、前記第１のマスクが前記第１のドラムの周辺の一部で接触するときに、前記第１のマスク供給ローラーから前記第１のドラムへの供給方向に前記第１のマスクの予め定められた伸びを維持する、第１のマスク伸び制御システムと、
第１の基材横方向位置制御システムであり、前記基材の横方向位置を調整して前記第１のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む第１の基材横方向位置制御システムと、
第１のマスク横方向位置制御システムであり、前記第１のマスクの横方向位置を調整して前記第１のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む第１のマスク横方向位置制御システムと、
を含む装置。
【請求項２０】
前記第１のマスクは高分子である請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
１以上の前記開口が１００μｍ以下の最小寸法を有する請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
前記第１の基材伸び制御システム及び前記第１のマスク伸び制御システムは、前記基材と前記マスクとの間の位置合わせの許容範囲を５０μｍ未満に維持するように機能する、請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
前記第１の基材横方向位置制御システム及び前記第１のマスク横方向位置制御システムは、前記基材と前記マスクとの間の位置合わせの許容範囲を５０μｍ未満に維持するように機能する、請求項２１記載の装置。
【請求項２５】
材料を連続的に付着させる方法であって、
基材供給ローラーから基材を連続的に供給しながら、前記基材を基材受けローラーで支持することにおいて、前記基材は、前記基材供給ローラーと前記基材受けローラーの間にあるときに第１のドラムの周辺の一部を通過し、
前記基材の供給と支持を連続的に行いながら、第１のマスク供給ローラーから第１のマスクを連続的に供給しつつ前記第１のマスクを第１のマスク受けローラーで支持することにおいて、前記第１のマスクは、前記第１のマスク供給ローラーと前記第１のマスク受けローラーの間にあるときに前記第１のドラムの周辺の一部を通過し、前記第１のマスクは第１の模様を形成する複数個の開口を有し、前記開口の少なくとも一部は１００μｍ以下の最小寸法を有し、
前記基材及び前記第１のマスクの供給と支持を連続的に行いながら、第１の付着材料を、該第１の材料による前記第１の模様が前記基材上に付着するように、第１の付着源から前記第１のドラムの周辺部分上にある前記第１のマスクの一部に向けて連続的に誘導すること、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上への材料模様の付着に関する。より具体的には、本発明は、基材の連続的な移動による材料模様の付着と、付着領域を通じて模様を定義するマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
材料模様は、材料を付着源から基材方向に放出することによって基材上に形成されてもよい。材料は、付着源と基材との間にマスクを介在させることにより、特定の模様として基材上に付着させられる。マスクは模様を定義する開口を含み、この開口を通過する付着材料のみが基材に到達する。これにより、材料は模様状に付着する。
【０００３】
そのような模様は、多種多様な目的のために基材に付着されてよい。一実施例として、材料を様々な模様状に付着させることにより、基材上に回路を形成してもよい。例えば、金属被覆模様のような導電性のトレースは、可撓性誘電体上に形成することができる。これは、熱インクジェットヘッドに組み込まれる可撓性タブ回路の情報の符号化など、様々な用途に使用できる。
【０００４】
マスクを介して基材上に材料を付着させる従来の模様状付着は、ステップアンドリピート方式で実施される。基材は、予め定義された量だけ前方に移動し、基材に対しマスクが固定されている既知の位置で停止する。次に、付着源からマスクを通して材料が放出され、模様が形成される。その後、基材は予め定義された量だけ再度前方に移動し、再び付着工程が実施される。これが繰返され、１巻の基材材料上に所定の材料模様が複数形成される。基材上に形成された材料模様のそれぞれについて、下流の別のマスクと付着源を使用し、更に別の模様状材料の層を形成してもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ステップアンドリピート方式は、比較的細かい形状の模様を複数形成する場合は有効である。ただし、これには、かなり非効率であるという欠点がある。基材の移動並びにマスクと基材の正確な位置合わせに費やされる時間は、層の付着に要する時間に比べて著しく長い上、この間、材料の付着は行われない。従って、ステップアンドリピート方式では、好ましい製造速度が達成されない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、基材上に材料を連続的に付着させる装置及び方法を提供することにより、これらの問題及びその他の問題に対処する。ステップアンドリピートの手順に従うものではない。基材の移動中に材料が連続的に付着させられることから、基材の移動に費やされる時間が無駄とならない。
【０００７】
１つの実施形態は、材料模様を基材上に連続的に付着させるための装置である。この装置は、基材を供給する基材供給ローラーと、第１の基材受けローラーを含む。この第１の基材受けローラーの上で、基材供給ローラーから基材受けローラーに向かって広がるように基材が支持される。また、基材は、基材供給ローラーから基材受けローラーに向かって連続的に移動する。この装置は更に、第１の模様を定義する開口を備える第１のマスクを含み、１以上の開口が、最小１００μｍ以下の大きさを有する。この装置は更に、第１のマスクを供給する第１のマスク供給ローラーと、第１のマスク受けローラーを含む。この第１のマスク受けローラーの上で、マスク供給ローラーからマスク受けローラーに向かって広がるように第１のマスクが支持される。また、第１のマスクは、第１のマスク供給ローラーから第１のマスク受けローラーに向かって連続的に移動する。第１のドラムが含まれ、この第１のドラム周辺の一部において、基材と第１のマスクが、基材供給ローラー及びマスク供給ローラーにより供給されてから基材受けローラー及びマスク受けローラーにより支持されるまでの間に接触する。また、第１のドラムは絶え間なく回転する。第１の付着源は、少なくとも第１の付着材料の一部が第１のマスクの開口を通過して第１の材料による第１の模様が基材上に連続的に付着するように、第１の付着材料を第１のドラムの周辺部分を覆う第１のマスクの部分へと継続的に誘導するように配置される。
【０００８】
別の実施形態は、材料模様を基材上に連続的に付着させるための装置であって、基材を供給する基材供給ローラーと、第１の基材受けローラーを含む。この第１の基材受けローラーの上で、基材供給ローラーから基材受けローラーに向かって広がるように基材が支持される。なお、基材は、基材供給ローラーから基材受けローラーに向かって連続的に移動する。この装置は更に、第１の模様を定義する開口を含む第１のマスク、第１のマスクを供給する第１のマスク供給ローラー、第１のマスク受けローラーを含む。この第１のマスク受けローラーの上で、マスク供給ローラーからマスク受けローラーに向かって広がるように第１のマスクが支持される。なお、第１のマスクは、第１のマスク供給ローラーから第１のマスク受けローラーに向かって連続的に移動する。装置は更に、第１のドラムを含む。この第１のドラム周辺の一部において、基材と第１の高分子マスクが、基材供給ローラー及びマスク供給ローラーにより供給されてから基材受けローラー及びマスク受けローラーにより支持されるまでの間に接触する。なお、第１のドラムは絶え間なく回転する。更に、装置は、少なくとも第１の付着材料の一部が第１のマスクの開口を通過して第１の材料による第１の模様が基材上に連続的に付着するように、第１の付着材料を第１のドラムの周辺部分を覆う第１のマスクの部分へと継続的に誘導するように配置される第１の付着源を含む。第１の基材伸び制御システムは、第１のドラム周辺の一部上で基材が接触するときに、基材供給ローラーから第１のドラムへと供給される方向に基材の予め定められた伸びを維持する。また、第１のマスク伸び制御システムは、第１のドラム周辺の一部上で第１のマスクが接触するときに、第１のマスク供給ローラーから第１のドラムへと供給される方向に第１のマスクの予め定められた伸びを維持する。第１の基材横方向位置制御システムは、基材の横方向位置を調整して第１のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含み、第１のマスク横方向位置制御システムは、第１のマスクの横方向位置を調整して第１のドラム上の予め定められた横方向位置に合わせるウェブガイドを含む。
【０００９】
更に別の実施形態は、材料を連続的に付着させる方法であり、基材供給ローラーから基材を連続的に供給しながらその基材を基材受けローラーで連続的に支持することを含む。ここで、基材は、基材供給ローラーと基材受けローラーの間にあるときに第１のドラム周辺の一部を通過する。この方法は更に、基材の供給と支持を連続的に行いながら、第１のマスク供給ローラーから第１のマスクを連続的に供給しつつこの第１のマスクを第１のマスク受けローラーで支持することにおいて、第１のマスクは、第１のマスク供給ローラーと第１のマスク受けローラーの間にあるときに第１のドラム周辺の一部を通過し、第１のマスクは第１の模様を形成する複数個の開口を有し、少なくとも一部の開口が最小１００μｍ以下の大きさであることを含む。更にこの方法は、基材と第１のマスクの供給と支持を連続的に行いながら、第１の材料による第１の模様が基材上に付着するように、第１の付着材料を第１の付着源から第１のドラムの周辺部分上に位置する第１のマスクの一部へと連続的に誘導することを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態は、マスクにより定義された模様状に材料を基材上に連続的に付着させるためのものである。連続的付着は、付着源及びドラムにより定められる付着領域を通じて基材とマスクを連続的に移動させることにより実現される。
【００１１】
図１は、材料模様を基材上に連続的に付着させるための１段階を確立する装置並びにこの装置によりもたらされる方法を説明する１つの実施形態を示す。この特定の実施形態において、この第１の段階は、基点として知られる模様要素を基材１００に付着させるために使用されている。ここで、これらの基点は、後続段階において基材をその後続段階のマスクと正しく重ね合わせるために使用されてよい。なお、そのような重ね合わせの精度はμｍ単位である（これについては、以下において図４を参照しながら説明する）。これらの基点は、基点の模様を提供するための開口を含むマスク１０１を介して材料を付着させることにより適用される。基点用に付着させられている材料と回路の第１層が同一の材料である場合は、基点に加えて回路の第１層も付着させられてよい。
【００１２】
基材１００の始点は、基材巻き戻しリール１０２に取り付けられたロール上に位置する。このロールは、この第１の付着段階の装置における他の部分に対して基材１００の供給ローラーとしての役割を果たす。基材１００は、精密駆動ローラー１０８により、引っ張りロードセル１０６越しに、ダンサー１０４を介して、リール１０２から継続的に引っ張られる。基材１００は、回転ドラム１２４の周辺の一部越しに、かつ、基材１００のための別の受けローラー１１０上に向かって、きつく引っ張られる。基材１００は、受けローラー１１０を出た後、図６との関係で後述する後続の付着状態に引き込まれるか、又は基材巻き戻しリールに巻き戻される。
【００１３】
ダンサー１０４及び引っ張りロードセル１０６は、基材１００の所定の速度でドラム１２４への供給方向に向かう基材１００について、予め定められ制御される伸び（伸長）を実現するために利用される。基材１００の速度は精密駆動ローラー１０８の速度により決定され、精密駆動ローラー１０８はドラム１２４の速度と密接に同期する。そして、ドラム１２４そのものは精密駆動機構を有する。選択される速度は、予め定められた伸びと付着の適切な厚さを達成できるか否かを基準として、設計段階で決定される。
【００１４】
当該技術分野において既知である通り、ダンサー１０４は、ダンサー１０４の作動装置により張力が基材１００にかけられるときに、回転センサを利用してフィードバックを供給することにより巻き戻しリール１０２の速度を制御する。引っ張りロードセル１０６は、抵抗力示度を供給する。この抵抗力示度は、ダンサー１０４の作動装置によりかけられる抵抗力を調整する上で使用することができる。制御システムは、引っ張りロードセル１０６の示度及びドラム１２４の速度に基づいて論理を適用することにより、駆動ローラー１０８の速度をわずかに変更して、基材１００の伸びを要求通りに制御する。
【００１５】
マスク１０１の始点は、マスク基材巻き戻しリール１１２に取り付けられたロール上に位置する。このロールは、この第１の付着段階の装置における他の部分に対してマスク１０１の供給ローラーとしての役割を果たす。マスク１０１は、精密駆動ローラー１１８により、引っ張りロードセル１１６越しに、ダンサー１１４を介して、リール１１２から継続的に引っ張られる。マスク１０１は、回転ドラム１２４の周辺部分越しにきつく引っ張られ、さらにマスク１０１の受けローラー１２０上へと引っ張られる。このとき、回転ドラム１２４の周辺部分では、マスク１０１を基材１００と接触させるために基材もまた引っ張られる。マスク１０１は、受けローラー１２０を出ると、基材巻き戻しリール１２２へと巻き戻される。
【００１６】
基材１００の場合と同様に、ダンサー１１４及び引っ張りロードセル１１６は、マスク１０１の所定の速度でドラム１２４への供給方向に向かうマスク１０１について、予め定められ制御される伸び（伸長）を実現するために利用される。マスク１０１の速度は精密駆動ローラー１１８の速度により決定され、精密駆動ローラー１０８はドラム１２４の速度とも密接に同期する。基材１００に関して説明したように、選択される速度は、予め定められた伸びと付着の適切な厚さを達成できるか否かを基準として、設計段階で決定される。
【００１７】
ダンサー１０４と同様に、ダンサー１１４は、ダンサー１１４の作動装置により張力がマスク１０１にかけられるときに、回転センサを利用してマスク巻き戻しリール１１２にフィードバックを供給する。引っ張りロードセル１１６は、抵抗力示度を供給する。この抵抗力示度は、ダンサー１１４の作動装置によりかけられる抵抗力を調整する上で使用することができる。制御システムは、引っ張りロードセル１１６の示度及びドラム１２４の速度に基づいて論理を適用することにより、駆動ローラー１１８の速度をわずかに変更して、マスク１０１の伸びを要求通りに制御する。
【００１８】
この特定の実施形態は、ドラム１２４の内部に設置される付着源１２６を含む。従って、基材１００がマスク１０１と直接接触してマスク１０１によりドラム１２４から分離される間、マスク１０１をドラム１２４と直接接触させることが必要である。ドラム１２４は、制限をほとんど加えずに材料の流れをマスクに合わせるために、ロールにデザインされた大型の開口１３０を有する。また、開口１３０はロールの周囲に間隔をあけて配置される。そのため、付着源１２６から放出された付着材料１２８を、ドラム１２４を通してマスク１０１に到達させることが可能となる。このとき、マスクに設けられた開口により、付着材料１２８を基材１００に到達させ、基材１００上に模様を形成することが可能となる。
【００１９】
付着源１２６は、付着の種類及び要求される付着材料の種類に応じて、様々なタイプの中のいずれかとしてよい。例えば、金属材料や導電性金属酸化物材料を付着させるために、スパッタリングカソード又はマグネトロンスパッタリングカソードを付着源１２６としてもよい。別の実施例としては、金属材料や導電性金属酸化物材料を付着させるために、蒸発源を付着源１２６としてもよい。
【００２０】
ドラム１２４、付着源１２６、マスク１０１、基材１００の構成は、付着源１２６から付着材料が下方に放射された状態でマスク１０１及び基材１００がドラムの底部を通過するようにしてもよい。ただし、別の方法として、マスク１０１及び基材１００がドラム１２４の上方を通過し、付着源１２６から付着材料が上方へと放出されるように配置してもよい。この方法は、蒸着源を使用した場合に特に有効である。
【００２１】
また、基材１００及びマスク１０１には、様々な種類の材料のいずれかを使用してもよい。実施例は、高分子材料（ポリエステル（ＰＥＴ及びＰＥＮの両方）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスチレンなど）、金属フォイル材料（ステンレス鋼、その他の鋼、アルミニウム、銅など）、紙材料、織物材料、不織布材料などを含む。また、これらの材料はすべて、表面が被覆されていても、被覆されていなくても、いずれでもよい。ただし、基材及びマスクとして高分子材料などの高い弾性を有する材料を利用する場合は、図４との関連で以下に説明するように、正確な伸び制御と正確な位置合わせが可能となる。その結果、形状を極めて小型化することができる。高分子マスクに設けられる開口の最小寸法はおよそミクロン（１０μｍ〜１００μｍの範囲）としてよい。従って、基材上に付着させられる形も、およそミクロン（この場合も１０μｍ〜１００μｍの範囲）の最小寸法を有してよい。従って、回路密度を極めて高くすることができ、例えば、高解像度で省スペースな導電トレースを、この連続的な付着プロセスにより高速で製造することが可能となる。トレースのアスペクト比が大きい場合は、２つ又はそれ以上の付着ステーションを介してウェブを移動させ、オフセットシャドウマスクを介して２つ又はそれ以上の連続した付着を行うことにより、トレースを付着させる必要がある。これは、高分子マスクに設けられた開口の寸法安定性に影響する以前に、マスクの開口のアスペクト比は開口部の長さが限られているためである。この実施形態に関する高分子開口マスクの製作の更なる詳細は、米国特許第６，８９７，１６４号（ボード（Baude）他）に詳しく記載されている。
【００２２】
図２は、図１に似た実施形態を示している。ただし、マスクがロールトゥロール構成ではなく、連続ループとなっている点で図１とは異なる。ここで基材２００は、リール２０２から巻き戻され、ダンサー２０４を通過し、ロードセル２０６上を通って、駆動ローラー２０８により引っ張られる。基材２００は、ドラム２２４の周辺部分を通過し、受けローラー２１０越しに引っ張られた後、次の付着段階へと進むか、あるいは巻き戻しリールに巻き戻される。このように、基材２００の伸び及び速度は、図１の場合と同様に制御されている。さらに、図１の場合と同様に、付着源２２６はドラム２２４の開口２４０を通して材料２２８を放出し、放出された材料は、マスク２０１に到達してこのマスク２０１に設けられた開口を通り抜け、基材２００に達する。
【００２３】
ただし、マスク２０１は、ウェブガイド２３２のローラーである引っ張りロードセル２３４を通る連続ループであり、センサ２３８を通過するときに、駆動ローラー２１８により引っ張られる。マスク２０１は、ドラムの周辺部分を通過し、受けローラー２２０越しに引き離される。マスク２０１は次に、別の受けローラー２２２に到達する。この受けローラーはテンショナ２２３のローラーであり、マスク２０１を送って、ウェブガイド２３２のローラー２３６へと戻す。この構成の場合、マスク２０１の伸びと速度は、引っ張りロードセル２３４の示度に基づき、テンショナ２２３の作動装置によってかけられる抵抗力と駆動ローラー２１８の速度を調整することにより、制御され続ける。また、マスク２０１の横方向の位置調整も、ウェブガイド２３２により制御される。なお、そのようなウェブガイドについては、図４との関連で以下に詳しく説明する。一方で、マスク２０１は、再利用されるように連続的にループする。しかし最終的にはマスク２０１を交換することが必要となる。これは、付着材料２２８がマスク上に蓄積するからである。
【００２４】
図２に示す構成は、連続的にループするマスク２０１がある点を除き、図１に示す構成と類似している。しかし、図２に示す連続的にループするマスク２０１は、図３〜図６に関して以下に説明するその他の構成にも同様に適用することができる。
【００２５】
図３に示す実施形態は、図１と似ているが、付着源３２６がドラム３２４の外側に設置されている点で異なる。ここで基材３００は、リール３０２から巻き戻され、ダンサー３０４を通過し、ロードセル３０６越しに、駆動ローラー３０８により引っ張られる。基材３００は、ドラム３２４の周辺部分を通過し、受けローラー３１０越しにさらに先へと案内された後、次の付着段階へと進むか、あるいは巻き戻しリールに巻き戻される。このように、基材３００の伸び及び速度は、図１の場合と同様に制御されている。さらに、図１の場合と同様に、マスク３０１は、リール３１２から戻され、ダンサー３１４を通過し、ロードセル３１６越しに、駆動ローラー３１８により引っ張られる。マスク３０１は、ドラム３２４の周辺部分を通過し、受けローラー３２０越しにさらに先へと案内された後、巻き戻しリール３２２に巻き戻される。このように、マスク３０１の伸び及び速度もまた、図１の場合と同様に制御されている。
【００２６】
ただし、付着源３２６は、付着材料３２８がマスク３０１及び基材３００に達する前にドラム３２４を通り抜ける必要がないように、ドラム３２４の外部に設置される。したがって、ドラム３２４は必ずしも開口を含む必要がない。更に、基材３００はドラム３２４と直接接触する。一方、マスク３０１は，基材３００がマスク３０１とドラム３２４との間に位置する状態で、基材３００と直接接触する。
【００２７】
図３に示す構成は図１のものと似ているが、付着源３２６がドラム３２４の外部に設置されている点で異なる。付着源３２６を図３に示すように外部に設置することは、図２及び図４〜図６に示される構成を始めとするその他の構成にも同様に適用できる。
【００２８】
図４に示す構成は図１と似ているが、基材４００が付着ないしは別の方法で形成された模様要素を既に有している点で異なる。模様要素は既に用意されているので、後述のような正確な位置合わせが基材４００とマスク４０１の間で維持される。また、この段階の間に、同一材料の基点をさらに同時に付着させることなく、回路の形が付着させられてもよい。
【００２９】
模様要素は、多種多様な方法の中のいずれかを用いて基材上に予め形成されてよい。ここで用いられる方法は、図１〜図６の実施例のいずれで説明したマスクにそのような模様要素を付着させる場合にも適合する。模様要素を基材及びマスクに予め形成する方法の実施例としては、スパッタリング、蒸着、レーザアブレーション、レーザマーキング、ケミカルミリング、化学的エッチング、エンボス加工、スクラッチ、転写などが挙げられる。
【００３０】
図４の実施形態において、基材４００は、リール４０２から巻き戻され、ダンサー４０４を通過し、ロードセル４０６越しに、駆動ローラー４０８により引っ張られる。基材４００は、ドラム４２４の周辺部分を通過し、受けローラー４１０越しにさらに先へと案内された後、次の付着段階へと進むか、あるいは巻き戻しリールに巻き戻される。このように、基材４００の伸び及び速度は、図１の場合と同様に制御されている。さらに、図１の場合と同様に、マスク４０１は、リール４１２から巻き戻され、ダンサー４１４を通過し、ロードセル４１６越しに、駆動ローラー４１８により引っ張られる。マスク４０１は、ドラム４２４の周辺部分を通過し、受けローラー４２０越しにさらに先へと案内された後、巻き戻しリール４２２に巻き戻される。このように、マスク４０１の伸び及び速度もまた、図１の場合と同様に制御されている。
【００３１】
しかし、基材４００及びマスク４０１の両方の基点を探知した結果に基づいて、伸びと速度が更に制御される。これにより、基材４００及びマスク４０１は、ドラム４２４への供給方向の位置合わせが、最小寸法（１００μｍ未満、５０μｍ未満、更には２５μｍ未満）の１／２の許容度範囲内の適切な状態に維持される。センサ４３８は基材４００の基点を探知し、センサ４４８はマスク４０１の基点を感知する。基材４００とマスク４０１の間の相対速度は、基材４００によるマスク４０１の進みすぎや遅れを補正するために、駆動ローラー４０８及び４１８をそれぞれ使用して調整されてもよい。
【００３２】
更に、基材４００用のロードセル４０６と駆動ローラー４０８の間で、精密ウェブガイド４３０が、基材４００を支持して、横方向の位置を決定するための基点を探知するセンサ４３８に基づき、基材の横方向の位置を制御する。移動中のウェブは、ローラー上で横方向にずれる傾向がある。しかし、ほとんどの場合、横方向位置は、ドラム４２４において、最小形状寸法（１００μｍ未満、５０μｍ未満、更には２５μｍ未満）の少なくとも１／２の許容範囲内に厳密に保たれる必要がある。そのため、ウェブガイド４３０は、基材４００の横方向位置を調整する。ウェブガイド４３０は、第１のローラー４３２、フレーム４３４、第２のローラー４３６を含む。フレーム４３４は、基材４００をガイドして駆動ローラー４０８ひいてはドラム４２４における基材４００の横方向位置を変更するため、図に示されるように、第１のローラー４３２の縁部の旋回点でぺージの内方及び外方へと旋回してもよい。この目的に適した精密ウェブガイドについては、米国特許出願公開第２００５／０１０９８１１号（スワンソン（Swanson）他）に、より詳しく記載されている。
【００３３】
マスク４０１の場合と同様に、ロードセル４１６と駆動ローラー４１８の間で、精密ウェブガイド４４０が、マスク４０１を支持して、横方向の位置を決定するための基点を探知するセンサ４４８に基づき、マスク４０１の横方向の位置を制御する。マスク４０１の横方向位置もまた、ドラム４２４における厳格な許容範囲内に留まる必要がある。そのため、ウェブガイド４４０により、マスク４０１の横方向位置が調整される。ウェブガイド４４０は、第１のローラー４４２、フレーム４４４、第２のローラー４４６を含む。フレーム４４４は、マスク４０１をガイドして駆動ローラー４１８ひいてはドラム４２４におけるマスク４０１の横方向位置を変更するため、図に示されるように、第１のローラー４４２の縁部の旋回点でページの内方及び外方へと旋回してもよい。
【００３４】
横方向位置制御システムは、伸び制御システムと組み合わせるかまたは単独で使用することができる。同様に、伸び制御システムは、横方向位置制御システムと組み合わせるかまたは単独で使用することができる。
【００３５】
図１の場合と同様に、ドラム４２４内部の付着源４２６は、ドラム４２４の周辺部分を覆うマスク４０１及び基材４００に到達させるため、ドラム４２４の開口４５０を通して付着材料４２８を放出する。このような構成を最初の付着段階として使用する点で、図４は図１と関係している。しかし、図４の構成はまた、基材４００が先行する付着段階から直接送られず、先行段階で巻き戻されて後続段階には巻き戻しリール４０２により導入される場合の、後続段階として使用されてもよい。
【００３６】
図５に示す実施形態は図３のものと似ているが、基材５００に、模様要素や、基点付着プロセス５４０を用いた基点が備えられる点で異なる。基点付着プロセス５４０は、基材５００がドラム５２４の周囲と接触している地点であって、マスク５０１がドラムに到達する前の地点において、基点を基材５００に付着させる。模様要素はドラム５２４に既に用意されているので、後述のような正確な位置合わせが基材５００とマスク５０１の間で維持される。また、この段階の間に、同一材料の基点をさらに同時に付着させることなく、回路の形が付着させられてもよい。基点付着プロセス５４０により模様要素を基材に予め形成する方法の実施例としては、スパッタリング、蒸着、レーザアブレーション、レーザマーキング、ケミカルミリング、化学的エッチング、エンボス加工、スクラッチ、転写などが挙げられる。
【００３７】
図５の実施形態において、基材５００は、リール５０２から巻き戻され、ダンサー５０４を通過し、ロードセル５０６越しに、駆動ローラー５０８により引っ張られる。基材５００は、基点プロセス５４０の照準が定められた部分を含むドラム５２４の周辺部分を通過し、受けローラー５１０越しにさらに先へと案内された後、次の付着段階へと進むか、あるいは巻き戻しリールに巻き戻される。このように、基材５００の伸び及び速度は、図１の場合と同様に制御されている。さらに、図３の場合と同様に、マスク５０１は、リール５１２から戻され、ダンサー５１４を通過し、ロードセル５１６越しに、駆動ローラー５１８により引っ張られる。マスク５０１は、ドラム５２４の周辺部分を通過し、受けローラー５２０越しにさらに先へと案内された後、巻き戻しリール５２２に巻き戻される。このように、マスク５０１の伸び及び速度もまた、図３の場合と同様に制御されている。
【００３８】
しかしここでは、基点模様付けプロセス５４０を備えるドラム５２４へと供給する方向でマスク５０１の位置合わせを適切な状態に保つため、センサ５３８を使用してマスク５０１の基点を探知した結果に基づき、伸びと速度が更に制御される。マスク５０１の相対速度は、マスク５０１による基点模様付けプロセス５４０の進みすぎや遅れを補正するために、駆動ローラー５１８を使用して調整されてもよい。
【００３９】
さらに、ロードセル５１６と駆動ローラー５１８の間で、精密ウェブガイド５３０により、マスク５０１の横方向位置が厳密な許容範囲内に制御される。この制御は、横方向の位置を決定するためにマスク５０１上の基点を探知するセンサ５３８に基づいて行われる。ウェブガイド５３０は、第１のローラー５３２、フレーム５３４、第２のローラー５３６を含む。フレーム５３４は、マスク５０１をガイドして駆動ローラー５１８ひいてはドラム５２４におけるマスク４０１の横方向位置を変更するため、図に示されるように、第１のローラー５３２の縁部の旋回点でページの内方及び外方へと旋回してもよい。
【００４０】
図３の場合と同様に、ドラム５２４の外部に設置された付着源５２６は、ドラム５２４の周辺部分を覆うマスク５０１及び基材５００に達するように付着材料５２８を放出する。
【００４１】
図６に示す実施形態は図４のものと似ているが、基材６００が、巻き戻しリールにより供給されるのではなく、前の段階から直接供給される点で異なる。図４の場合と同様に、模様要素は既に用意されているので、正確な位置合わせが基材６００とマスク６０１の間で維持される。また、この段階の間に、同一材料の基点をさらに同時に付着させることなく、回路の形が付着させられてもよい。
【００４２】
図６の実施形態において、基材６００は、引っ張りロードセル６０２において前の段階により直接支持され、駆動ローラー６０８により引っ張られる。基材６００は、ドラム６２４の周辺部分を通過し、受けローラー６１０越しにさらに先へと案内された後、次の付着段階へと進むか、あるいは巻き戻しリールに巻き戻される。この段階には、基材６００用のダンサーが存在しない。そのため、基材６００の伸び及び速度の制御は、ロードセル６０２における基材６００の張力を探知し、駆動ローラー６０８及びドラム６２４の速度をわずかに変更することにより実施される。駆動ローラー６０８及びドラム６２４の相対速度を調整することにより、基材６００の伸びを更に微調整することができる。さらに、図４の場合と同様に、マスク６０１は、リール６１２から巻き戻され、ダンサー６１４を通過し、ロードセル６１６越しに、駆動ローラー６１８により引っ張られる。マスク６０１は、ドラム６２４の周辺部分を通過し、受けローラー６２０越しにさらに先へと案内された後、巻き戻しリール６２２に巻き戻される。このように、マスク６０１の伸び及び速度もまた、図４の場合と同様に制御されている。
【００４３】
ここでは更に、ドラム６２４へと供給する方向で基材６００とマスク６０１の位置合わせを適切な状態に保つため、基材６００とマスク６０１の基点を探知した結果に基づき、伸びと速度が制御される。センサ６３８は基材６００の基点を探知し、センサ６４８はマスク６０１の基点を感知する。基材６００とマスク６０１の間の相対速度は、基材６００によるマスク６０１の進みすぎや遅れを補正するために、駆動ローラー６０８及び６１８をそれぞれ使用して調整されてもよい。
【００４４】
更に、基材６００用のロードセル６０２と駆動ローラー６０８の間で、精密ウェブガイド６３０が、基材６００を支持して、横方向の位置を決定するための基点を探知するセンサ６３８に基づき、基材の横方向の位置を制御する。ウェブガイド６３０は、第１のローラー６３２、フレーム６３４、第２のローラー６３６を含む。フレーム６３４は、基材６００をガイドして駆動ローラー６０８ひいてはドラム６２４における基材６００の横方向位置を変更するため、図に示されるように、第１のローラー６３２の縁部の旋回点でページの内方及び外方へと旋回してもよい。
【００４５】
マスク６０１の場合と同様に、ロードセル６１６と駆動ローラー６１８の間で、精密ウェブガイド６４０が、マスク６０１を支持して、横方向の位置を決定するための基点を探知するセンサ６４８に基づき、マスク６０１の横方向の位置を制御する。ウェブガイド６４０は、第１のローラー６４２、フレーム６４４、第２のローラー６４６を含む。フレーム６４４は、マスク６０１をガイドして駆動ローラー６１８ひいてはドラム６２４におけるマスク６０１の横方向位置を変更するため、図に示されるように、第１のローラー６４２の縁部の旋回点でページの内方及び外方へと旋回してもよい。
【００４６】
図４の場合と同様に、ドラム６２４内部の付着源６２６は、ドラム６２４の周辺部分を覆うマスク６０１及び基材６００に到達させるため、ドラム６２４の開口６５０を通して付着材料６２８を放出する。
【００４７】
図７は、回転モーターの位置及び速度制御システム７００を説明する図である。ここで、システム７００のいずれかは、位置、速度、駆動ローラー及びドラムのそれぞれにかかるトルクを制御するために使用されてよい。制御システム７００は位置コマンド７０１を入力として受け取る。そしてこのコマンドは、動作制御分野の当業者にとって理解可能なように、軌道ジェネレータから出力される。このコマンドは、位置フィードフォワードオペレーション７０２へと供給され、次にここで位置フィードフォワード信号が出力されて、フィードフォワードゲイン制御オペレーション７１２へと送られる。
【００４８】
位置コマンド７０１はまた、ローパスフィルタオペレーション７０４に対して供給されているロード位置フィードバック信号７０３を基礎とした別の信号と合成される。ロード位置フィードバック信号７０３は、駆動ローラー又はドラムに直接搭載される高精密回転センサに基づいて受信される。ローパスフィルタオペレーション７０４は、出力をオブザーバ７０６に対して供給する。オブザーバ７０６はその他の内部信号を使用して出力を生成し、生成された出力はフィードバックフィルタオペレーション７０８に適用され、位置コマンド７０１と負の合成が行われる信号が供給される。この信号は次に位置コントローラ７１０へと送られる。この位置コントローラ７１０から出力される信号は、別の２つの信号と合成される。
【００４９】
フィードフォワードゲイン制御オペレーション７１２から出力されるフィードフォワードゲイン信号は、位置コントローラ７１０の出力信号、並びに、モーター位置フィードフォワードフィードバック信号と合成される。なお、モーター位置フィードフォワードフィードバック信号は、位置フィードフォワード微分オペレーション７１４から出力され、ローパスフィルタ７１５を経由して渡されるものであり、受信したモーター位置フィードバック信号７０５を基礎とする。この信号７０５は、駆動ローラー又はドラムを駆動するモーターの電機子に搭載される高精密回転センサから供給される。合成結果の出力は次にローパスフィルタ７２０へと送られ、ここからの出力が速度コントローラ７２２へと供給される。
【００５０】
フィードフォワードゲインオペレーション７１２から出力されるフィードフォワードゲイン信号は、速度フィードフォワードオペレーション７１６へと供給される。この速度フィードフォワードオペレーション７１６は、第２のフィードフォワードゲイン信号を生成するために、出力をフィードフォワードゲインオペレーション７１８に供給する。第２のフィードフォワードゲイン信号は電流フィードフォワードオペレーション７２４へと供給され、この電流フィードフォワードオペレーション７２４からの出力がフィードフォワードゲインオペレーション７２６へと送られる。さらに、第２のフィードフォワードゲイン信号は、速度コントローラ７２２の出力、並びに、軌道ジェネレータから出力されるウェブコマンド速度フィードフォワード信号７０７と合成される。軌道ジェネレータは、各ローラーの制御システム用の位置参照を生成する。これには、正確な単位の位置及び速度が含まれる。速度フィードフォワード信号７０７と速度コントローラ７２２の出力を合成した結果は、ノッチ及びその他のフィルタ７２８を通過して、フィードフォワードゲインオペレーション７２６により出力されるフィードフォワードゲイン信号、並びに、モータの実電流測定値７０９と合成される。これにより、電流コントローラ７３０に対して１つの入力が供給される。次に、電流コントローラ７３０から出力された電流がモーターへと供給され、このモーターにより駆動ローラーやドラムが駆動される。
【００５１】
図８は、ガイドモーターの位置及び速度制御システム８００を説明する図である。ここで、システム８００のいずれか１つは基材の横方向位置を制御するために使用され、もう１つはマスクの横方向位置を制御するために使用されてよい。制御システム８００は位置コマンド８０１を入力として受け取る。このコマンドは、ウェブの横方向位置を示す基点を探知する探知システムから出力される。このコマンドは、位置フィードフォワードオペレーション８０２へと供給され、次にここで位置フィードフォワード信号が出力されて、フィードフォワードゲイン制御オペレーション８１０へと送られる。
【００５２】
位置コマンド８０１はまた、ローパスフィルタオペレーション８０４に対して供給されているロード位置フィードバック信号８０３を基礎とした別の信号と合成される。ロード位置フィードバック信号８０３は、ウェブガイドフレームに直接搭載される高精密線状センサに基づいて受信される。フィードフォワードオペレーション８０４は、出力をオブザーバ８０６に対して供給する。オブザーバ８０６はその他の内部信号を使用して出力を生成し、生成された出力はフィードバックフィルタオペレーション８０８へと適用され、位置コマンド８０１と負の合成が行われる信号が供給される。この信号は次に位置コントローラ７１０へと送られる。この位置コントローラ７１０から出力される信号は、別の２つの信号と合成される。
【００５３】
フィードフォワードゲイン制御オペレーション８１０から出力されるフィードフォワードゲイン信号は、位置コントローラ出力信号８１２、並びに、モーター位置フィードフォワードフィードバック信号と合成される。なお、モーター位置フィードフォワードフィードバック信号は、位置フィードフォワード微分オペレーション８０９から出力され、ローパスフィルタ８１１を経由して渡されるものであり、受信したモーター位置フィードバック信号８０５を基礎とする。この信号８０５は、ウェブガイドフレームを動かすモーターの電機子に直接搭載される高精密回転センサに基づいて受信される。合成結果の出力は次にローパスフィルタ８１８へと送られ、ここからの出力が速度コントローラ８２０へと供給される。
【００５４】
フィードフォワードゲイン制御オペレーション８１０から出力されるフィードフォワードゲイン信号は、速度フィードフォワードオペレーション８１４へと供給される。この速度フィードフォワードオペレーション８１４は、第２のフィードフォワードゲイン信号を生成するために、出力をフィードフォワードゲインオペレーション８１６に供給する。第２のフィードフォワードゲイン信号は電流フィードフォワードオペレーション８２２へと供給され、この電流フィードフォワードオペレーション８２２からの出力がフィードフォワードゲインオペレーション８２４へと送られる。さらに、第２のフィードフォワードゲイン信号は、速度コントローラ８２０の出力と合成される。その結果は、ノッチ及びその他のフィルタ８２６を通過して、フィードフォワードゲインオペレーション８２４の出力、並びに、モータの実電流測定値８０７と合成される。これにより、電流コントローラ８２８に対して１つの入力が供給される。次に、電流コントローラ８２８から出力された電流がモーターへと供給され、このモーターによりウェブガイドフレームが駆動される。
【００５５】
図９は、ウェブ基点生成制御システム９００を示す図である。このウェブ基点生成制御システム９００は、基点が既に両方のウェブに存在する（図６参照）付着プロセスの各段階で、マスクの基点と基材の基点の間の正確な位置合わせを維持する。制御システム９００は、ウェブ位置コマンド９０１を入力として受信する。なお、このコマンドは軌道ジェネレータにより生成される。このコマンドは、位置フィードフォワードオペレーション９０２へと供給され、次にここで位置フィードフォワード信号が出力されて、フィードフォワードゲイン制御オペレーション９０８へと送られる。
【００５６】
位置コマンド９０１はまた、ウェブ位置フィードバック信号９０３を基礎とした別の信号と合成される。ウェブ位置フィードバック信号９０３は、長手方向のウェブ位置を基礎として受信される。この信号は、基材又はマスクの位置、あるいはそれらの間の差を表す。ウェブ位置フィードバック信号９０３は、オブザーバ９０４に対して供給される。オブザーバ９０４はセンサにより生成された位置信号を強化し、その出力はフィードバックフィルタオペレーション９０５へと適用され、位置コマンド９０１と合成される信号が供給される。この合成の結果得られた信号は、次に、位置コントローラ９１０へと供給される。この位置コントローラ９１０から出力される信号は、後述のように別の２つの信号と合成される。
【００５７】
フィードフォワードゲイン制御オペレーション９０８から出力されるフィードフォワードゲイン信号は、位置コントローラ９１０から出力される信号、並びに、軌道ジェネレータにより供給されるウェブフィードフォワード開ループ位置補正信号９１２と合成される。合成結果の出力はガイド位置コマンドであり、このコマンドは次にウェブ位置コントローラ（図７参照）へと供給される。モーターの位置及び速度はモーター９１６から取得され、これに対応するフィードバック信号９１８がモーター位置速度コントローラ９１４へと供給される。モーター位置速度コントローラ９１４は、ライン速度制御付きのセンサ位置オフセット補正を含む。
【００５８】
図１０は、説明的実施形態の一部を示している。この実施形態では、要求された形状（１００μｍ以下）と位置合わせの許容度（寸法１００μｍ未満、５０μｍ未満、更には２５μｍ未満）を考慮して、マスクと基材の間で基点の位置合わせが維持される。基材１０００は、供給ローラー１００２を通過した後、ウェブガイド１０４０を通る。このウェブガイド１０４０では、ローラー１０４２、１０４６がフレーム１０４４に取り付けられている。次いで、基材はセンサ１０４８を通過する。このセンサ１０４８は、長手方向及び／又は横方向のウェブ位置を検出する。駆動ローラー１０１８は、基材１０００がドラム１０２４の周辺部分へと移動する際に基材１０００の伸び及び速度の最終調整を行う。その後、出口ローラー１０２０により、基材１０００が次の目的地へと案内される。
【００５９】
マスク１００１はウェブガイド１０３０に入る。このウェブガイド１０３０では、ローラー１０３２、１０３６がフレーム１０３４に取り付けられている。マスク１００１は、長手方向及び／又は横方向のウェブ位置を検出するセンサ１０３８を通過する。そして、マスク１００１がドラム１０２４の周辺部分へと移動する際に、駆動ローラー１００８により、マスク１００１の伸び及び速度についての最終調整が行われる。一方、出口ローラー１０１０は、マスク１００１をドラム１０２４から離れる方向に案内する。
【００６０】
稼動中は、基材センサ１０４８及びマスクセンサ１０３８によりウェブ位置フィードバック信号が出力され、ひずみコントローラ１０５２へと供給される。ひずみコントローラは、次に、出力信号を仮想引っ張りオブザーバ１０５４に供給する。仮想引っ張りオブザーバ１０５４は、ある変数の値を他の変数の既知の値に基づいて推定する制御システム技術である。オブザーバは、変数の測定遅延を低減、精度向上、あるいは、直接測定が困難又は不可能な変数の値を供給することにより、制御システムの性能を向上させる。仮想引っ張りオブザーバ１０５４は、次に、ひずみコントローラ１０５２に対して供給された位置フィードバックと、基材及びマスクの材料パラメータに基づいて、ウェブの引っ張りを計算する。また、上流コントローラに対する適切な引っ張り設定点の他、追加の修正位置コマンドオフセットも生成する。なお、追加の修正位置コマンドオフセットは、いずれかの駆動ローラーに追加してもよい。仮想引っ張りオブザーバはまた、変化するパラメータをリアルタイムで推定できる。この実施形態の仮想引っ張りオブザーバについては、同一所有者の米国特許出願公開第２００５／０１３７，７３８Ａ１号に、更に詳しく記載されている。次に、仮想引っ張りオブザーバ１０５４は、駆動信号を駆動ローラー１００８のモーターに供給する。
【００６１】
図１１は、仮想引っ張りオブザーバ１０５４との関連において引っ張りコントローラ１０５２で使用される制御ループを示している。基材の位置は、位置オペレーション１１０２におけるセンサ出力で示される。一方、マスクの位置は、位置オペレーション１１１２のセンサ出力により示される。計算オペレーション１１０４では、張り詰めていないときの基材の目標長さが計算され、計算オペレーション１１１４では、張り詰めていないときのマスクの目標長さが計算される。計算オペレーション１１０６では、基材の目標時間が基材について計算され、計算オペレーション１１１６では、マスクの目標時間が計算される。目標時間に基づき、新規の値ε１が計算オペレーション１１０８で計算される。なお、この値はウェブの望ましいひずみを表す。新規の値ε１に基づき、Ｔｓｐが計算オペレーション１１１０で計算される。なお、この値は、そのレベルのひずみを達成するために必要な引っ張りを表す。
【００６２】
図１２は、基点印又は模様要素の実施例を示している。このような基点印又は模様要素は、横方向及び長手方向の位置の制御と、２つのウェブ間の適切な位置合わせの維持を目的として、基材及びマスクに配置されてよい。上述のように、このような基点印は、予め模様として施されてもよいし、あるいは、付着プロセスの第１段階でウェブに付加されてもよい。
【００６３】
この実施例で示すように、横方向又はクロスウェブの基点は、基材又はマスク１２００に配置される付着模様から一定の距離に位置する線１２０２であってもよい。ウェブ１２００の縁部１２０１は、クロスウェブ基点線１２０２やウェブ１２００上のいかなる付着模様に対しても、それらと同一の位置に配置されてはならない。横方向における線１２０２の位置を探知した結果を基に、ウェブ１２００が適切な位置にあるか否か、あるいは、横方向についてウェブの再調整を行う上でウェブガイドの調整が必要か否かを判断することができる。
【００６４】
また、この実施形態に示されているように、長手方向又は流れ方向の基点は、流れ方向で互いに一定の距離を置いて配置される一連の印群１２０４であってもよい。一連の中の１つの印１２０４の位置を探知した結果から、所定の時点で、ウェブ１２００上の付着模様に対してウェブ１２００が適切な長手方向位置にあるか否かを判断することができる。
【００６５】
図１３は、ウェブ用の探知システムを説明する実施形態を示している。この実施形態では、横方向と長手方向の両方に対して１つのセンサが使用されている。ウェブ１３０２は、長手方向の基点印１３０４と、横方向の基点印１３０６を有する。ウェブ１３０２がローラー１３０８とローラー１３１０の間を通過するときに、センサ１３１２が、長手方向の基点印１３０４及び横方向の基点印１３０６の両方を探知する。センサ１３１２は、ラインスキャンカメラやエリアカメラでもよい。
【００６６】
センサ１３１２の出力は、リアルタイム画像データ取得プロセス１３１４へと送られる。センサ出力に加えて、この実施形態のリアルタイム画像データ取得プロセス１３１４は、探知対象ウェブの長手方向制御システムから送られる位置参照１３１１も受信する。これは、基点印画像の位置捕捉と同時に行われる。リアルタイム画像データ取得プロセスは、デジタル画像出力をデジタル画像処理システム１３１６へ送る。デジタル画像処理システム１３１６は、画像を分析して、横方向及び長手方向の印が予定の位置とどの程度離れているかを判断する。長手方向又は流れ方向の位置エラー１３１８は、探知対象ウェブの長手方向制御システムに向けて出力される。これに対し、横方向又はクロスウェブ方向の位置エラー１３２０は、ウェブガイド制御システムへと出力される。
【００６７】
図１４は、ウェブの探知システムを説明する実施形態を示している。この実施形態では、横方向と長手方向にそれぞれ別のセンサが使用されている。ウェブ１４０２は、長手方向の基点印１４０４と、横方向の基点印１４０６を有する。ウェブ１４０２がローラー１４０８とローラー１４１０の間を通過するときに、１つのセンサ１４１２が長手方向の基点印１４０４を探知し、もう１つのセンサ１４１４が横方向の基点印１４０６を探知する。長手方向の探知に使用されるセンサ１４１２は、応答時間の短い光電変換素子回路（photo detector circuit）を備える標準的な発光ダイオード（ＬＥＤ）／フォトダイオードでもよい。横方向の探知に使用されるセンサ１４１４は、高速処理装置を内蔵したキーエンス社製のＬＳ−７５００シリーズＣＣＤカメラなどのカメラでもよい。
【００６８】
センサ１４１２の出力は、光電変換素子回路１４１６へと供給される。この光電変換素子回路１４１６において、基点の監視や、長手方向の基点印の実際の位置が予定位置からどの程度離れているかの判断が行われてもよい。長手方向又は流れ方向の位置エラー１４１８は、探知対象ウェブの長手方向制御システムに向けて出力される。
【００６９】
センサ１４１４の出力は、カメラの画像処理１４２０へと供給される。この画像処理１４２０において、横方向の基点印の実際の位置が予定位置からどの程度離れているかの判断が行われてもよい。横方向又はクロスウェブ方向の位置エラー１４２２は、ウェブガイド制御システムに向けて出力される。
【００７０】
別の態様では、上述の装置を使用して連続的材料付着方法を実現している。この方法は、基材供給ローラーから基材を連続的に供給しつつ、供給された基材を第１の基材受けローラーで連続的に支持することを含む。ここで、基材は、基材供給ローラー及び第１の基材受けローラーとの間にあるときに、第１のドラムの周辺の一部を通過する。この方法は更に、基材の供給と支持を連続的に行いながら、第１のマスク供給ローラーから第１のマスクを連続的に供給しつつこの第１のマスクを第１のマスク受けローラーで支持することにおいて、第１のマスクは、第１のマスク供給ローラーと第１のマスク受けローラーの間にあるときに第１のドラム周辺の一部を通過し、第１のマスクは第１の模様を形成する複数個の開口を有し、少なくとも一部の開口が最小１００μｍ以下の大きさであることを含む。更にこの方法は、基材と第１のマスクの供給と支持を連続的に行いながら、第１の材料による第１の模様が基材上に付着するように、第１の付着材料を第１の付着源から第１のドラムの周辺部分上に位置する第１のマスクの一部へと連続的に誘導することを含む。
【００７１】
この方法は更に、第１の基材受けローラーから基材を連続的に供給しながらその基材を第２の基材受けローラーで連続的に支持することを含む。ここで、基材は、第１の基材受けローラーと第２の基材受けローラーの間にあるときに第２のドラム周辺の一部を通過する。この方法は更にまた、第２のマスク供給ローラーから第２のマスクを連続的に供給しながら、供給された第２のマスクを第２のマスク受けローラーで連続的に支持することを含む。ここで、この第２のマスクは、第２のマスク供給ローラーと第２のマスク受けローラーとの間にあるときに第２のドラムの周辺の一部を通過する。更に、第２のマスクは第２の模様を形成する複数個の開口を有する。更にこの方法は、基材と第２のマスクの供給と支持を連続的に行いながら、第２の付着材料による第２の模様が基材上に付着するように、第２の付着材料を第２の付着源から第２のドラムの周辺部分上に位置する第２のマスクの一部へと連続的に誘導することを含む。
【００７２】
本発明について、それらの様々な実施形態に関連して示し説明してきたが、当業者であれば、形状及び細部における様々な他の変更が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、その分野においてなされ得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】ドラムの内部に付着源を備え、予め模様付けされた基点要素を使用せず、ロールトゥロールマスクを使用する付着プロセスの第１段階を提供する装置の実施形態。
【図２】ドラムの内部に付着源を備え、予め模様付けされた基点要素を使用せず、連続ループマスクを使用する付着プロセスの第１段階を提供する装置の実施形態を。
【図３】ドラムの外部に付着源を備え、予め模様付けされた基点要素を使用せず、ロールトゥロールマスクを使用する付着プロセスの第１段階を提供する装置の実施形態。
【図４】ドラムの内部に付着源を備え、予め模様付けされた基点要素を使用し、ロールトゥロールマスクを使用する付着プロセスの第１段階を提供する装置の実施形態。
【図５】ドラムの外部に付着源を備え、予め模様付けされた基点要素は使用しないもののドラム外での付着に先立って予め基点の模様付けが発生し、ロールトゥロールマスクを使用する付着プロセスの第１段階を提供する装置の実施形態。
【図６】ドラムの内部に付着源を備え、ロールトゥロールマスクを使用する付着プロセスの第２段階を提供する装置の実施形態。
【図７】様々な実施形態で長手方向のウェブ位置を制御するための回転モーター及び速度／位置制御システムの概略を説明する図。
【図８】様々な実施形態で横方向のウェブ位置を制御するためのガイドモーター制御システムの概略を説明する図。
【図９】様々な実施形態で２つのウェブの正確な位置合わせを維持するためのウェブ基点位置合わせ制御システムの概略を説明する図。
【図１０】付着プロセスの第２段階を提供する装置の実施形態で用いられる制御システムのインターフェースを説明する図。
【図１１】図１０の説明的な制御システムインターフェースに利用される制御ループ。
【図１２】横方向及び長手方向の両方の相対位置をそれぞれ探知するためにマスク及び／又は基材に利用される基点要素模様を説明する図。
【図１３】横方向及び長手方向の両方のウェブ位置を探知するための探知システムを説明する概観図。
【図１４】横方向及び長手方向の両方のウェブ位置を探知するための探知システムを説明する概観図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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