CN101120286A - 图像形成装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种可以形成具有高定位精度的图像形成装置和方法。所述图像形成装置包括平台以及绘制装置,其中加工件安装在所述平台上,所述绘制装置检测安装在平台上的加工件的标准标记,并根据作为标准的检测的标准标记的位置形成图像,其中平台相对于绘制装置往复运动,且当平台在向外的路线上移动时,绘制装置获得标准标记的定位数据,而当平台在返回路线上移动时,根据获得的定位数据在加工件上形成图像,以及标准定位件设置在平台上,所述标准定位件用于通过与在沿平台的向外和返回方向延伸的加工件的一对侧面之中的最后曝光的侧面接触来定位加工件。
Description
相关申请的交叉引用
本申请依据35 U.S.C.119主张日本专利申请第2005-51610号的优先权,该申请的公开内容在此并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及一种图像形成装置和图像形成方法。更具体地,本发明涉及一种即使当图像形成装置内的温度比已经放置装置的环境的温度高时也可以以高定位精度在加工件上形成图像的图像形成装置和方法。
背景技术
目前,所谓的无图案曝光已经变得广泛使用,其中用于显示的玻璃基板受到曝光而未使用其上印刷有电路图案的任何图案膜。在无图案曝光中,曝光装置包括曝光单元和曝光平台,所述曝光单元具有在x方向成行布置并通过选择性地启动或关闭其多个像素来曝光加工件的多个曝光头,而所述曝光平台上安装加工件并在垂直于x方向的y方向上相对于曝光单元移动(例如,参见日本专利申请公开出版物(JP-A)第2004-163798号)。
当通过往复移动平台对曝光装置进行曝光时,当平台在向外的路线上移动时检测加工件上的标准标记的位置,并当平台在返回路线上移动时曝光加工件,同时根据在向外的路线中检测的标准标记的位置校准图像数据。
在此,当操作曝光装置时,不用说,装置的热量产生部分(例如,曝光头)将产生大量的热量。因此,曝光装置内部的温度变为比放置装置的环境的温度高。
同时,放置在放置装置的环境中直到供给进到曝光装置中的加工件具有与环境温度相同的温度,因此,所述加工件的温度低于曝光装置内部的温度。
因此,当平台与安装到其上的加工件往复运动时,具有出现问题的可能性,当平台在返回路线中移动时,加工件的温度较高,因此,在返回路线中,当平台在向外的方向移动时,标准标记的位置偏离标准标记位置,并使定位精度变差。
应该注意,加工件的面积越大,则上述说明的问题就变得越严重。
发明内容
本发明就鉴于上述情况提出,并提供了一种图像形成装置,所述图像形成装置包括:平台以及绘制装置,其中加工件安装在所述平台上,所述绘制装置检测安装到平台上的加工件上的标准标记,并根据检测的标准标记的位置形成图像;其中平台相对于绘制装置往复运动,当平台在向外的路线上移动时,绘制装置获得标准标记的定位数据,而当平台在返回路线上移动时,根据获得的定位数据在加工件上形成图像,以及标准定位件设置在平台上,所述标准定位件用于通过与在沿平台的向外和返回方向延伸的加工件的一对侧面之中的最后曝光的侧面接触来定位加工件。
本发明提供一种图像形成装置,所述图像形成装置可以通过使在图像形成装置中标准标记在向外和返回路线中的位置偏差最小以高位置精度形成图像,在图像形成装置中,在复移动平台时实施加工件位置的检测和图像形成。本发明还提供一种利用上述图像形成装置的图像形成方法。
附图说明
图1是显示第一实施例的曝光装置的全部构成的示意性透视图;
图2是显示第一实施例的曝光装置的全部构成的示意性侧视图;
图3是显示第一实施例的曝光装置的全部构成的示意性平面图;
图4是显示第一实施例的曝光装置的平台的结构的透视图;
图5是显示第一实施例的曝光装置的平台的另一实例的结构的透视图;
图6是显示第一实施例的曝光装置的曝光单元的结构的透视图;
图7A是显示第一实施例的曝光装置的曝光单元的曝光区域的平面图;
图7B是显示在曝光单元中的头部组件的布置图案的平面图;
图8是显示第一实施例的曝光装置的曝光单元的每个头部组件中的点图案的布置的平面图;
图9是显示第一实施例的曝光装置的照相机的结构的透视图;
图10是显示用于将在第一实施例的曝光装置上曝光的感光材料上的标记与储存在存储器中并用作标准的标记进行比较的程序的说明简图;
图11是显示通过照相机单元控制标记检测的第一实施例的曝光装置的控制系统的功能的方框图;
图12是显示在第一实施例的曝光装置中的曝光初始时间校正程序的流程图;
图13A是显示在第一实施例的曝光装置中通过定位销减少在感光材料上的曝光位置偏差的说明图;
图13B是显示在传统曝光装置中未通过定位销减少在感光材料中的曝光位置偏差的说明图;
图14A是显示第一实施例的曝光装置中的曝光单元和照相机单元之间的位置关系的侧视图;以及
图14B是显示传统曝光装置中的曝光单元和照相机单元之间的位置关系的侧视图。
具体实施方式
第一实施例
在下文中,将说明本发明的图像形成装置的实例。
如图1-3所示,根据第一实施例的曝光装置10为平板式装置。
曝光装置10构成为使得每个部件都容纳在矩形框架体12中,其中具有正方形截面的正方形管组装进框架中。面板(未示出)粘接到框架体12上,使得框架体12的内部与外部隔离。
框架体12由具有较大高度的壳体单元12A、和设置成从壳体单元12A的一个侧表面凸出的平台单元12B组成。
平台单元12B的上表面定位为低于壳体单元12A,并布置为接近达到操作者的髋部高度。
打开/关闭盖14设置在平台单元12B的上表面上。铰链(未示出)安装在面对壳体单元12A的一侧,使得打开/关闭盖14可以环绕其中设置铰链的侧面打开和关闭。
当打开/关闭盖14打开时,在平台单元12B的上表面上露出平台16。
如图4所示,具有大体呈C形的横截面的支腿16A被连接到平台16的下表面上。支腿16A通过一对滑动导轨20滑动支撑平台16,滑动导轨20支撑支腿16A并沿从平台单元12B延伸到壳体单元12A的块状部(block)18的纵向彼此平行布置。因此,平台16沿y方向几乎没有摩擦阻力地在滑动导轨20上移动。
如图1-4所示,在平台16的感光材料安装表面17上,其中为本发明的一个实例的感光材料22被安装在所述感光材料安装表面上,两个定位销19A沿相对平台的移动方向的上游侧沿x方向设置,其中所述移动方向如箭头‘b’所示,而第三定位销19A设置在靠近观测者的一侧。如图5所示,不采用定位销19A,可以沿相对返回方向‘b’的上游侧以及靠近观测者的边缘设置为L形的定位尺19B。定位销19A和定位尺19B两者都对应于本发明的标准定位件。
如图1-5所示,感光材料22安装在平台16上,使得位于相对返回方向‘b’的上游的x方向侧和靠近观测者的y方向侧与定位销19A或定位尺19B接触。与定位销19A或定位尺19B接触的感光材料22的两个侧面为最后曝光的侧面。
多个沟槽(未示出)设置在感光材料安装表面17上,该感光材料安装表面构成为能够通过诸如真空泵的装置在沟槽内施加负压。通过使感光材料22与定位销19A或定位尺19B接触、并将负压施加到感光材料安装表面17上的沟槽中,使得感光材料22位于预定的位置并紧紧固定在感光材料安装表面17上,因此,可防止在对准和曝光期间出现感光材料22的位置偏差。
如图1-3所示,块状部18在纵向的一端到达平台单元12B,而当平台位于平台单元12B下方的块状部的端部上时,操作者可以安装或从平台16移除感光材料22。
块状部18通过牢固地固定到形成壳体单元12A的正方形管上的支架24支撑,以便形成平台16在其上往复运动的轨道的基座。
线性电动机26被布置在沿块状部18的纵向布置的一对滑动导轨20之间。
线性电动机26为线性驱动器,该驱动器应用广泛公知的步进电动机的驱动原理,并由沿块状部18的纵向设置的杆状线圈26A、以及设置在平台16的下表面上的定子26B(即,磁性单元)组成,以便在定子28B和线圈26A之间形成预定量的间隙(参照图2)。
平台16从通过将电力施加到线圈26A产生的电场接收驱动力,并在y方向上沿着滑动导轨20在块状部18上移动。
如上所述,线性电动机26用与步进电动机同样的驱动原理驱动,因此,当平台的运动开始和停止时,所述平台的速度、位置和扭矩图案可以以高精度电控。
曝光单元28近似于布置在块状部18上的平台16的运动轨道的中间。
如图1所示,曝光单元28被布置成横过一对支撑梁30,该对支撑梁30在宽度方向上靠近形成端部的块状部18的两侧竖立,以便形成使平台16在其下通过的门状结构。
如图6所示,曝光单元28包括多个头部组件28A,头部组件28A在块状部18的宽度方向(即,x方向)上成行布置。头部组件28A对应于本发明的曝光头。在曝光单元28中,平台16以恒定的速度移动,同时,平台16上的感光材料22以预定时序被来自每个头部组件28A的多个光束(其稍后将详细说明)辐射。因此,曝光感光材料22。
形成曝光单元28的头部组件28A如图7B中所示大体布置成为‘m’行‘n’列(例如,2行4列)的矩阵图案。多个头部组件28A沿x方向布置。换言之,头部组件28A沿垂直于或与扫描方向‘b’(即,平台16的移动方向)相交的方向布置。在根据第一实施例的曝光装置10中,相对感光材料22的宽度设置了八个头部组件28A(成两行,一行具有四个头部组件28A)。如图1-3和图6所示,八个头部组件28A以交错的形式布置。在曝光期间,相对平台16的移动方向‘b’形成上游行的四个头部组件28A在离开观测者的方向上从相对平台16的移动方向形成下游行的四个头部组件移位。因此,在y方向延伸的感光材料22的两个边缘中,当位于更远侧的边缘完成曝光后,完成位于靠近侧的边缘的曝光。因此,位于靠近侧的边缘为最后曝光的边缘。
由一个头部组件28A形成的曝光区域28B具有其短边在扫描方向‘b’上的矩形,并相对扫描方向‘b’以预定的角度倾斜。因此,如图7A所示,当平台16移动时,通过每个头部组件28A在感光材料22上形成带状区域,其中在所述带状区域上完成曝光。
如图1所示,光源单元29被布置在壳体单元12A内部不阻碍平台16运动的位置处。多个激光光源(半导体激光器)被容纳在光源单元29中。从激光光源输出的激光通过光纤(未示出)被引导到每个头部组件28A。
在每个头部组件28A中,通过光纤引导并输入的光束通过数字微镜装置(在此为星状,称为‘DMD’,但未示出)由像素单元控制,其中所述数字微镜装置为空间光线调制元件,以便以像素图案曝光感光材料22。在第一实施例的曝光装置10中,多个像素重叠以确定一个像素的密度。
如图8所示,曝光区域28B(即,已经完成曝光的区域)由每一个头部组件28A的20个两维布置的像素(例如,4×5)形成。
20个像素相对扫描方向倾斜,所以一行像素在相对扫描方向更远地定位在下游侧的两个邻接的像素行之间通过。因此,可以减小像素之间的实际间距,并因此可以形成高清晰度的图像。
定位在平台16上的感光材料22的曝光处理在平台16在滑动导轨20上向壳体单元12A的内部(即,在向外的路线‘a’)移动时不实施,而是在如上所述当平台16从壳体单元12A的内部朝着平台单元12B返回(即,在返回路线‘b’上)时实施。
即,如图1-3和图9所示,向外路线‘a’为用于获得感光材料22在平台16上的定位数据的路线。对准单元32设置在块状部18上,以便用作用于获得定位数据的单元。
如图1-3所示,对准单元32被布置在向外路线‘a’的方向上的曝光单元28的较远下游,如图9所示,对准单元32固定在包括壳体单元12A的一部分的一对梁34上。
如图9所示,对准单元32包括固定到该对梁34上的基座单元36、以及在块状部18的宽度方向上相对基座单元36移动的多个照相机单元38(在第一实施例中,有四个照相机)。
每个照相机单元38通过照相机基座42设置到一对导轨40上,导轨40沿基座单元36单独设置并彼此平行,以便在x方向上在导轨40上滑动。
透镜单元38B设置在照相机单元38中的照相机本体38A的下表面处。环形的闪光灯光源38C连接到透镜单元38B的凸出端。
感光材料22被来自平台16上的这些闪光灯光源38C的光线辐射,而反射的光线通过透镜单元38B输入到照相机本体38A中,由此可以对感光材料22上的标记M拍照(参照图9)。
每个照相机基座42都通过滚珠螺杆机构44在块状部18的宽度方向(即,在x方向)被驱动。照相机本体38A的光轴可以通过平台16的运动、以及通过这些滚珠螺杆机构44的驱动力在块状部18的宽度方向上的运动固定在感光材料22上的所需位置处。
平台16和感光材料22的相对位置通过操作者将感光材料22安装在感光材料安装表面17上来确定,然而,在感光材料22应该定位在感光材料安装表面17上的位置和感光材料22的实际位置之间可以稍微有一些偏差。因此,如图10所示,设置在感光材料22上的标记M用照相机本体38A拍照。上述偏差用此拍照确定,并通过曝光单元28对曝光时序进行校正。
如图1所示,腔室46还设置在曝光装置10的壳体单元12A的内部中。曝光单元28和对准单元32设置在腔室46的内部。空调单元50设置在曝光装置10的附近,而空调单元50和腔室46通过管道48连接。
因此,当调节到预设温度的空气从空调单元50送入腔室46时,腔室46的内部被增压,而空气通过使平台16移动的空间流到框架体12中的平台单元12B,即,只减轻了腔室46内部的压力。由于气流,可以去除曝光单元28周边的灰尘,且可以防止由于当打开/关闭盖14打开时的压力差造成的新灰尘的灌输。
此外,在第一实施例中,静电消除器(static eliminator)52(即,电离器)在块状部18的宽度方向上设置在靠近曝光单元28的平台单元12B的侧面。
静电消除器52包括为中空管形的鼓风机52A、以及将电离空气供给到鼓风机52A的离子产生单元52B。静电消除器52构成为向块状部18吹出电离空气。
更具体地,由于在接地电极和放电电极之间出现电晕放电而产生离子,这些离子用空气鼓风机来源引导到鼓风机52A。离子通过因静电而带电的灰尘被抵消,然后移除异极性离子和电力。
因此,当其上安装感光材料22的平台16在块状部18上移动时,感光材料22的表面为中性,并且可以移除由于静电粘接到其上的灰尘,同时,在平台16的上方空间中漂浮的灰尘通过空气的吹送被移除。
将说明设定在感光材料22上的标记的检测控制,从而理解感光材料22和曝光单元28的相对位置关系。此标记检测控制在如上所述构成的曝光装置10中进行对准时进行。
图11显示了用于通过对准单元32检测标记的控制系统的功能方框图。
当将平台运动控制信号输入到控制器54的照相机运动控制单元56时,激活信号被送到照相机单元38。通过激活信号在照相机单元38处开始拍照。即,平台16的运动时序对应于通过照相机单元38拍照的时序。
此外,将尺寸数据输入到具有平台运动控制信号的宽度方向位置设定单元58,而滚珠螺杆机构44的运动通过此宽度方向位置设定单元58控制,由此调节照相机单元38相对块状部18的宽度方向。
在照相机单元38的拍照活动期间,平台16以恒定的速度在块状部18上移动,由此通过照相机单元38拍照设置在安装到平台16上的感光材料22上的标记M。
拍照数据被发送到进行拍照数据的分析的拍照数据分析单元60。拍照图像数据基本为模拟数据(即,当光电变换后光密度立刻转换成电压),所以,此模拟数据转换为数字图像数据,而数字图像数据与位置数据一起进行数字化管理(即,关于亮度值)。
将在拍照数据分析单元60处分析的数字图像数据发送到标记提取单元62,提取标记,并发送到标记校验单元64。同时,将隶属于相对应的数字图像数据的位置数据发送到曝光位置校正系数计算单元66。
提取的标记的图像数据和事先储存在标记数据存储器68中的标记数据通过标记校验单元64校验,并将指示标记的一致性或不一致性的信号发送到曝光位置校正系数计算单元66。
在曝光位置校正系数计算单元66处,检测与辨别为一致的标记数据相对应的位置数据和标记的固有位置数据(即,设计位置数据)之间的差异,并计算曝光位置的校正系数(即,在平台16的运动方向的曝光开始位置和平台16的宽度方向的每个像素的移动位置),并发送到曝光控制系统。
在第一实施例的曝光装置10中进行的标记检测特征在于,在以恒定速度移动平台16时检测标记。如图10所示,虽然标记图像依赖于拍照时的快门速度,但如果连接到感光材料22的标记M为圆形,则通过移动平台16拍照的标记的图像表现为拉长的圆形标记ML。
因此,保存在标记数据存储器68中的标记数据制作成与照相机单元38的拍照因数(即,快门速度、平台16的移动速度等)相结合的图像ML′。换言之,代替标记的固有形状的图像数据,而是在具体的拍照条件下拍照的标记的图像数据储存在标记数据存储器68中,以便提高校验的正确性。
在下文中,将说明曝光装置10的功能。
其表面上粘接感光材料22的平台16通过线性电动机26的驱动力,沿块状部18的滑动导轨20在箭头‘a’的方向上以恒定的速度从平台单元12B朝着壳体单元12A的内部移动(即,向外的路线‘a’)。当平台16通过对准单元32时,事先设置在感光材料22上的标记M通过照相机单元38检测。将此标记M与事先储存的标记数据比较,然后,根据位置关系,通过曝光单元28及类似单元校正曝光的开始时间。
上述曝光开始时间校正程序显示在图12的流程图中。
在步骤100中,判定是否已经输入曝光开始命令,如果判定是“是”,则程序进行到步骤102,将照相机单元开始命令输入到照相机单元38内。另一方面,如果在步骤100中的判定是“否”,则程序完成。
当在步骤102中输入照相机单元开始命令以启动照相机单元38时,程序接着转到步骤104,并判定是否已经输入感光材料22的尺寸数据。如果在步骤104中的判定是“是”,则程序进行到步骤106,且根据输入的尺寸数据驱动滚珠螺杆机构44,以便调节照相机单元38相对块状部18的宽度位置。
在步骤108中,判定是否已经完成调节,如果判定是“是”,则程序进行到步骤110,并在向外的路线上开始平台16的移动。平台16以恒定的速度移动。
当平台16在向外的路线上移动时,在步骤112中检测平台16的位置(其位置可以由线性电动机26的驱动脉冲确定),而在步骤114中,判定所述平台是否处于拍照开始时序。换言之,在通过照相机单元38的下面之前,判定平台16相对其移动方向的前端是否在适当的位置处,如果判定是“是”,则程序移动到步骤116并开始拍照。
在步骤116的下一个步骤118中,检测平台16的位置,然后,在步骤120中,判定是否为完成拍照的时间。换言之,判定平台16相对其移动方向的后端是否已经完全通过照相机单元38的下面,如果判定是“是”,则程序进行到步骤122,并结束拍照。
在步骤122的下一个步骤124中,分析拍照的图像数据,并且程序转入下一个步骤126,并提取对应于标记M的图像数据。
然后,在步骤128中,从标记数据存储器68中读取出标准数据。在步骤130中,将拍照和提取的图像数据与标准数据比较。
接着,在步骤132中,根据比较的结果计算曝光位置校正系数,程序移动到步骤134,并将计算的校正系数数据发送到曝光控制系统,完成本程序。
当平台16到达向外路线的终点时,平台16以预定的速度如箭头‘b’所示(返回路线‘b’)朝着平台单元12B返回。当平台16在返回路线‘b’中通过曝光单元28时,通过曝光单元28处的激光在校正的曝光开始时序时辐射DMD单元。当DMD的微镜处于开启位置时,反射的激光通过光学系统被引导到感光材料22,以便聚焦在感光材料22上以形成图像。
如图1-5和图13A所示,在根据本实施例的曝光装置10中,最后曝光的感光材料22的侧面接触定位销19A。因此,感光材料22在箭头‘b’所示的返回路线‘b’的移动方向上热膨胀。
然而,当在返回路线‘b’上移动时,热膨胀的侧面为前侧面,因此,前侧面在返回路线‘b’上首先曝光。因此,靠近前缘的感光材料22的一部分在感光材料22完全热膨胀之前曝光。因此,可以减少由于曝光时热膨胀造成的标记M的位置偏移。
另一方面,在相对返回路线‘b’的移动方向的上游侧的边缘,即,最后曝光的侧面,通过定位销19A保持,因此,标记M的位置并不会由于感光材料22的热膨胀而偏离。
因此,可以抑制感光材料22的任何部分由于曝光时的热膨胀造成的曝光位置的偏移。
相反,如图13B所示,如果感光材料22安装在平台16的感光材料安装表面17上,且首先曝光的感光材料22的侧面接触定位销19A,则最后曝光的侧面在感光材料22已经完全热膨胀后曝光。因此,标记M的位置彻底偏移。
另外,在曝光装置10中,如图14A所示,曝光单元28构成在平台16的向外路线‘a’的移动方向的上游侧,而对准单元32被布置在下游侧,所以,平台16的移动距离L1比传统的曝光装置的移动距离L2短,其中对准单元32被布置在平台16的向外路线a的移动方向的上游侧,而曝光单元28被设置在如图14B所示的下游侧。因此,可以通过本实施例的曝光装置10实现提高处理效率。
另外,设置曝光单元28和对准单元32的区段通过腔室46与壳体单元12A中的空间完全隔离,而腔室46通过空调单元50供给空气。因此,腔室46的内部保持在正压,而空气流向平台单元12B,从而为单一排出路线。
通过该气流,在曝光单元28和对准单元32附近的灰尘(即,最应该避免的灰尘)可以从平台单元12B排出。此外,当从平台16的顶部连接或移除感光材料22时,即使在平台单元12B的打开/关闭盖14打开时,也可以防止灰尘从平台单元12B渗透。
感光材料22根据其基材可以为静电充电的电镀品,因此,感光材料22的静电吸引灰尘。通过静电吸引和粘附在感光材料22表面上的灰尘仅通过气流无法被移除。
然而,在曝光装置10中,静电消除器52(即,电离器)横过块状部18的宽度方向设置在相对于在向外的路线中移动的平台16的移动方向靠近观测者的曝光单元28的一侧。因此,电离的空气被从静电消除器52的鼓风机52A吹到定位于在块状部18上滑动的平台16上的感光材料22。
因此,灰尘的静电荷通过电离空气被中和,因此,当其上安装感光材料22的平台16在块状部18上移动时,移除感光材料22表面上的电荷,从而移除由于静电粘接的灰尘,同时也移除了在平台16上方的空间内漂浮的灰尘。
在本实施例中,DMD用作空间调制元件,而像素图案设定制作照明时间常数以及启动或关闭像素而产生。另外,也可以采用具有开始时间比较控制的脉冲宽度调制(即,灰尘控制)。另外,像素图案可以通过用非常短的照明时间改变照明数而形成。
此外,说明了第一实施例,其中使用了设置有DMD作为空间光线调制元件的记录元件单元166。然而,除了以上反射式空间光线调制元件的类型外,也可以使用透射式空间光线调制元件(即,LCD)。例如,可以使用微机电系统(MEMS型)空间光线调制元件,例如,空间光调制器(SLM)、或通过电光效应调制透射光线的光学元件(PLZT元件)、或者液晶快门阵列,例如,液晶光线快门式(FLC)元件。换言之,也可以使用除MEMS型元件外的空间光线调制元件。应该注意,MEMS指微系统,其中利用IC生产过程作为基础,用微细加工技术产生微型尺寸的传感器、致动器以及集成控制电路。MEMS型空间光线调制元件通过利用静电动力由机电作用提供动力。此外,可以使用由多个光栅光阀(GLV)两维构成的装置。由于利用反射式空间光线调制元件(GLV)或透射式空间光线调制元件(LCD)的这些类型的结构,除了上述激光作为光源外,也可以使用光线等作为光源。
另外,也可以使用设置有多个集成激光光源的光纤阵列光源作为用于上述实施例的光源,以及设置有一个光纤的光纤阵列光源,其中通过所述光纤发射从具有一个光线产生源的单个半导体激光器输入的激光。此外,也可以采用两维布置成行的多个光线产生点的光源(例如,LD阵列、有机EL阵列等)。
另外,在上述曝光装置10中,在无论是光子模式的感光材料(其中数据直接通过曝光记录)还是热模式的感光材料(其中数据通过曝光产生的热量进行记录)都可以使用。当使用光子模式的感光材料时,GaN系统半导体激光器或波长转换式固定激光器及类似激光器都可以用于激光装置中。当使用热模式的感光材料时,AlGaAs系统半导体激光器(即,红外线激光器)或固定激光器及类似激光器可以用于激光装置中。
如上所述,通过使加工件沿平台往复运动方向的侧面与具有本发明的图像形成装置的标准定位件接触,标准定位件起到在往复运动方向上定位标准的作用。
在其上最后形成图像的加工件的侧面,即,在定位时首先被引入图像形成装置的侧面为具有从定位到图像形成的最长时间的部分。
然而,在图像形成装置中,在垂直于平台的往复运动方向的加工件的侧面之中,当加工件被安装在平台上时,最后形成图像的侧面压在标准定位件上。因此,加工件与标准定位件接触的侧面向首先形成图像的侧面膨胀。
在靠近首先形成图像的侧面的加工件的部分上,在受到热量影响之前形成图像。因此,由于加工件的热膨胀造成的在图像精度上的不利影响可以保持最小。
本发明的第二方面为根据第一方面的图像形成装置,其中绘制装置包括曝光单元,曝光单元包括多个曝光头,这些曝光头沿x方向成行布置,并通过可选择地启动或关闭多个像素来曝光加工件,而平台沿垂直于x方向的y方向往复运动。
平台通过来自曝光头的辐射而被加热。
因此,加工件在定位和图像形成时受到大量的热膨胀。
然而,在上述图像形成装置中,通过曝光单元最后曝光的侧面通过定位部件定位,而首先曝光的侧面为自由端,所以,可以保持由于加工件的热膨胀造成的图像的位置偏差最小。
本发明的第三方面为根据第二方面的图像形成装置,其中在曝光单元中,曝光头的行以交错位置设置。
在此图像形成装置中,曝光头以交错形成的方式布置,因此,曝光头之间的间隔可以设定为恰好很小。因此,可以在两个曝光头之间更平滑地连接像素。
本发明的第四方面为根据第三方面的图像形成装置,其中标准定位件形成为通过接触沿y方向延伸并最后曝光的加工件边缘定位加工件。
在以交错行布置的曝光头中,当加工件在y方向移动时,沿y方向延伸的加工件的一个侧面在另一侧面之后被曝光。
因此,在沿y方向延伸的两个侧面之中,对于稍后曝光的侧面,其从定位到曝光比曝光较早的侧面花费更长时间,因此,受到由于图像形成设备的内部和外部之间的温度差造成的热膨胀更严重的影响。
然而,在本图像形成装置中,最后曝光的加工件的侧面,换言之,稍后曝光的侧面与标准定位件接触,因此,加工件朝向较早曝光的侧面热膨胀。
因此,由于加工件在y方向以及x方向上的热膨胀所造成的对曝光定位精度的不利影响可以保持最小。
本发明还包括一种用于利用图像形成装置在加工件上形成图像的图像形成方法,其中所述图像形成装置包括其上安装加工件的平台以及绘制装置,绘制装置检测安装在平台上的加工件上的标准标记,并根据检测的标准标记的位置形成图像,所述方法包括步骤:根据沿平台的向外和返回方向延伸并最后曝光的加工件边缘的位置定位加工件;在相对绘制装置的向外和返回方向移动平台,同时在向外的路线上移动平台时获得标准标记定位数据;以及根据获得的定位数据在返回路线上移动平台时在加工件上形成图像。
在以上图像形成方法中,通过利用最后形成图像的加工件侧面作为定位标准,将加工件定位在平台上,然后,实施标准标记的位置检测和图像形成。
因此,由于图像首先从为自由端的侧面形成,所以,即使加工件在图像形成期间经历大的热膨胀,也可以将热膨胀对图像定位的精度的影响抑制到最小。
Claims (5)
1.一种图像形成装置,包括:
平台,加工件安装在所述平台上,以及
绘制装置,所述绘制装置检测安装在所述平台上的加工件上的标准标记,并根据检测的标准标记的位置形成图像;
其中所述平台相对于所述绘制装置往复运动,
当所述平台在向外的路线上移动时,所述绘制装置获得所述标准标记的定位数据,且当所述平台在返回路线上移动时,根据所述定位数据在加工件上形成图像,以及
标准定位件设置在所述平台上,所述标准定位件用于通过与沿所述平台的向外和返回方向延伸的加工件的一对侧面之中的最后曝光的侧面接触来定位加工件。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其中所述绘制装置包括曝光单元,所述曝光单元包括沿x方向成行布置并通过可选择地启动或关闭多个像素来曝光加工件的多个曝光头,并且所述平台沿垂直于所述x方向的y方向往复运动。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置,其中在所述曝光单元中,成行的所述曝光头以交错位置进行设置。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置,其中所述标准定位件形成为通过接触在所述y方向上延伸并最后曝光的加工件边缘来定位加工件。
5.一种图像形成方法,所述方法用于利用图像形成装置在加工件上形成图像,所述图像形成装置包括其上安装加工件的平台以及绘制装置,所述绘制装置检测安装在所述平台上的加工件上的标准标记,并根据检测的标准标记的位置形成图像,所述方法包括步骤:
根据沿所述平台的向外和返回方向延伸并最后曝光的加工件边缘的位置来定位加工件;
相对于所述绘制装置在向外和返回方向上移动所述平台,并且同时在向外的路线中移动所述平台时获得标准标记定位数据;以及
当在返回路线上移动所述平台时,根据获得的定位数据在加工件上形成图像。
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