CN1578595A - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

一种图像形成装置，是在装载位置向载物台构件(20、30)装载记录介质(200)，而且一边使载物台构件(20、30)通过图像形成部分(100)，一边在记录介质(200)上形成图像，在取出位置从载物台构件(20、30中取出已形成图像的记录介质(200)的图像形成装(10)，其中可以离合地并列设置有由上述装载位置向上述取出位置移动的两个移动体(40、60)，在各移动体(40、60)上安装有上述载物台构件(20、30)，并使其外伸于该移动体(40、60)之外，同时设置有使该载物台构件(20、30)在交错时互不干涉的回避机构。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及一种利用已根据图像信息进行调制的光束等，对印刷布线基板等记录介质中的描绘区域进行曝光，从而在该描绘区域里形成图像的曝光装置等图像形成装置。
背景技术
以往，例如作为用于在印刷布线基板等上形成布线图案的图像形成装置的激光曝光装置，其构造是将作为图像曝光对象的印刷布线基板装载(以下有时称为“加载”)在输送用载物台构件上，一边使该载物台构件沿副扫描方向以规定的速度移动，一边在规定的读出位置上，用CCD摄像机拍摄设置于装载在载物台构件上的印刷布线基板的四角上的对位孔(定位记号)。然后，按照由该拍摄确定的印刷布线基板的位置，对描绘坐标系中的描绘对象区域进行坐标变换，由此实行对图像信息的定位处理。
然后，再在规定的曝光位置上，利用已根据图像信息进行调制并用多面反射镜使之偏向至主扫描方向的激光束，对形成在印刷布线基板上的感光性涂层进行扫描、曝光，并由此完成基于图像信息的曝光处理，即在印刷布线基板中的规定区域(描绘区域)上形成对应于布线图案的图像(潜影)。还有，从载物台构件上取下(以下有时称为“卸载”)形成有图像(潜影)的印刷布线基板，而被除去印刷布线基板的载物台构件复位移动(水平移动)至初始位置，进入对下一个印刷布线基板进行曝光的工序(例如，可参考专利文献1)。
【专利文献1】特开2000-338432公报
但是，在这种方式的激光曝光装置中，在依次完成以下工序即从载物台构件上取下已结束曝光的印刷布线基板(卸载)的工序、将载物台构件复位移动至初始位置的工序、向载物台构件装载(加载)未曝光印刷布线基板的工序、将载物台构件移动至读出位置的工序的期间内，无法对印刷布线基板进行曝光处理。即，对印刷布线基板的曝光处理是跃过上述工序部分而间歇进行的，所以制造效率较差。因此，改善制造效率一直是需要解决的课题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种图像形成装置，其中一边使记录介质沿规定的输送路线移动，一边可以以高效率进行在该记录介质上形成图像的图像形成处理，从而可以改善形成有图像的记录介质的制造效率。
为了达到上述目的，本发明之1的图像形成装置，是如下所述的图像形成装置，即在装载位置上向载物台构件装载记录介质后，一边使该载物台构件通过图像形成部分，一边在该记录介质上形成图像，并在取出位置从该载物台构件上取下形成有图像的记录介质，其特征在于，可以离合地并列设置有由上述装载位置向上述取出位置移动的两个移动体，在各移动体上安装有上述载物台构件，并使其外伸于该移动体之外，同时设置有使该载物台构件在交错时互不干涉的回避机构。
在本发明之1的图像形成装置中，可以离合地并列设置有由记录介质的装载位置向取出位置移动的两个移动体，并且在各移动体上安装有向外伸出的载物台构件。还有，当载物台构件交错时，利用回避机构可以使之互不干涉。因此，例如在一个载物台构件上装载记录介质并由装载位置向取出位置移动的期间(在记录介质上形成图像的期间)内，取下了记录介质的另一个载物台构件可以由取出位置向装载位置移动，并可以在该另一载物台构件上装载记录介质。即，由于可以连续地进行图像形成处理，从而与以往图像形成装置的一个载物台构件在同一个面上进行往复移动而形成图像的结构相比，可以显著改善图像形成处理的效率。
另外，本发明之2的图像形成装置的特征在于，在本发明之1中所述的图像形成装置中，上述回避机构是使上述载物台构件接近或远离图像形成部分的移动机构。
在本发明之2的图像形成装置中，回避机构是可使载物台构件接近或远离图像形成部分的移动机构。因此，当两个移动体互相离合、即载物台构件互相交错时，使一个载物台构件接近图像形成部分，使另一个载物台构件远离图像形成部分，以避免一载物台构件干涉另一个载物台构件。
另外，本发明之3的图像形成装置的特征在于，在本发明之1或者本发明之2中所述的图像形成装置中，调节上述载物台构件的移动量，使记录介质的记录面和图像形成部分之间的距离保持一定值，而与记录介质的厚度无关。
在本发明之3的图像形成装置中，由于可以调节上述载物台构件的移动量，所以在厚度不同的各记录介质中，相对于该记录面不需要进行目的在于改变图像形成部分的位置的焦距调节。
另外，本发明之4的图像形成装置的特征在于，在本发明之1-3中任何一项所述的图像形成装置中，在大致相同位置设置上述装载位置和上述取出位置。
在本发明之4的图像形成装置中，由于在大致相同位置设置装载位置和取出位置，所以在设置图像形成装置方面可以节省空间。此外，当用手动方式将记录介质装载在载物台构件上时具有非常方便的效果。
另外，本发明之5中的图像形成装置的特征在于，具备：用于在记录介质上形成图像的图像形成部分；和用于装载上述记录介质并将其输送至上述图像形成部分的两个载物台构件；以及设置在上述各载物台构件上并且在将上述记录介质装载于上述载物台构件上的装载位置、由上述图像形成部分形成的图像形成位置、和从上述载物台构件取出上述记录介质的取出位置之间，至少使上述各载物台构件的载物台面以大致相同的轨道循环移动的两个移动结构；而且上述各移动结构分别具有移动用导轨。
在本发明之5的图像形成装置中，由于至少将各载物台构件的载物台面以大致相同的轨道循环移动的两个移动结构分别具有移动用导轨，所以各载物台构件可以稳定而且准确地移动。
另外，本发明之6的图像形成装置的特征在于，在本发明5中所述的图像形成装置中，具有独立控制上述两个移动结构的控制部分。
在本发明之6的图像形成装置中，由于具有独立控制两个移动结构的控制部分，所以即使一方发生故障，另一方也不会受影响。即，由于即使一方发生故障，也可以使另一方工作，所以可以继续在记录介质上形成图像。
另外，本发明之7的图像形成装置的特征在于，在本发明之5或者6中所述的图像形成装置中，上述两个载物台构件和上述两个移动结构被配置成分别互相面对称。
在本发明之7的图像形成装置中，由于两个载物台构件和两个移动结构被配置成分别互相面对称，所以在整个图像形成装置中，左右(宽度方向)的平衡良好，从而可以使载物台构件稳定地移动。
此外，本发明之8的图像形成装置的特征在于，在本发明之5至7中任何一项所述的图像形成装置中，上述移动结构具有使上述载物台构件沿与其载物台面平行的方向移动的平行移动部分和使上述载物台构件沿与其载物台面垂直的方向移动的垂直移动部分。
在本发明之8的图像形成装置中，由于移动结构具有使上述载物台构件沿与其载物台面平行的方向移动的平行移动部分和使上述载物台构件沿与其载物台面垂直的方向移动的垂直移动部分，所以可以很好地支撑载物台构件。
还有，本发明之9的图像形成装置的特征在于，在本发明之8中记载的图像形成装置中，并列设置上述移动结构的各个上述平行移动部分，且上述载物台构件被配置成上述载物台面从俯视方向观察时与两个上述平行移动部分相重叠。
在本发明之9的图像形成装置中，由于并列设置上述移动结构的各个上述平行移动部分，且上述载物台构件被配置成上述载物台面从俯视方向观察时与两个上述平行移动部分相重叠，从而使图像形成装置自身小型化。即，使得在设置图像形成装置方面节省空间。
如上所述，总之根据本发明，可以以高效率进行一边使记录介质移动一边对于该记录介质形成图像的图像形成处理。因此，可以提高其制造效率。
附图说明
图1是表示本发明中的激光曝光装置和装载机及卸载机的立体示意图。
图2是表示本发明中的激光曝光装置的结构的立体示意图。
图3是表示本发明中的激光曝光装置的结构的主要部分主视示意图。
图4是表示本发明中的激光曝光装置的工序的示意模式图。
图5是表示本发明中的激光曝光装置的生产节拍(tact)的说明图。
图6是表示本发明中的激光曝光装置的另一个工序的示意模式图。
图7是表示曝光头的立体示意图。
图8(A)是表示在基板材料上形成的曝光完成区域的说明图，(B)是表示由曝光头进行曝光的区域的排列的说明图。
图9是表示数字·微型反射镜·装置(DMD)的结构的局部放大图。
图10(A)是用于说明DMD的操作的说明图，(B)是用于说明DMD的操作的说明图。
图11(A)是表示未倾斜设置DMD时的曝光光束的扫描线的俯视示意图，(B)是表示倾斜设置DMD时的曝光光束的扫描线的俯视示意图。
图12是表示曝光头的结构的立体示意图。
图13(A)是表示曝光头结构的沿光轴形成的副扫描方向的截面示意图，(B)是(A)的侧视示意图。
图14(A)是表示纤维排列光源的结构的立体示意图，(B)是(A)的局部放大图，(C)是表示激光发射部分中发光点的排列的说明图，(D)是表示激光发射部分中发光点的排列的说明图。
图15是表示多模光纤的结构的说明图。
图16是表示复合波激光光源的结构的俯视示意图。
图17是表示激光模块的结构的俯视示意图。
图18是表示激光模块的结构的侧视示意图。
图19是表示激光模块的结构的主视示意图。
图中，
10激光曝光装置(图像形成装置)
20、30载物台构件
22、32载物台主体
22A、32A装载面(载物台面)
24、34导向壁
26、36导轨
40、60直线移动体(移动结构)
42、62底板(平行移动部分)
44、64导向壁(垂直移动部分)
46、66导轨
54、74导轨
80装载机
90卸载机
100曝光头(图像形成部分)
182 CCD摄像机
200基板材料(记录介质)
202被曝光面(记录面)
204描绘区域
具体实施方式
下面，根据附图详细地说明本发明的实施方式。图1是表示作为本发明中的图像形成装置的一个例子的激光曝光装置和供给基板材料的装载机和排出基板材料的卸载机的立体示意图，图2是激光曝光装置的立体示意图。本发明中的激光曝光装置10以规定的速度输送作为印刷布线基板材料的薄板状的基板材料200，同时用已根据图像信息进行调制的激光束B进行曝光，从而在该基板材料200上形成对应于布线图案的图像(潜影)。
在此，为了说明方便，把用图1的箭头X表示的方向作为基板材料200的“输送方向”，并以其为基准表示“上游”和“下游”。另外，把与其相反方向作为基板材料200的“复位方向”。另外，用箭头Y表示与箭头X垂直的方向，并视为激光曝光装置10中的“宽度方向”。
[曝光装置的概要]
首先，说明本发明中的激光曝光装置10的概要。如图1、图2中所示，激光曝光装置10具备两台在表面(上面)上吸附和保持基板材料200并向输送方向移动的规定厚度的侧面形状呈大致“L”字状的载物台构件。该两台载物台构件20、30具有相同结构，但是为了便于说明，在输送方向上位于左侧的规定为载物台构件20，位于右侧的规定为载物台构件30。另外，有时把被吸附保持在载物台构件20上的基板材料200称作基板材料200A，把被吸附保持在载物台构件30上的称作基板材料200B等进行说明。
各载物台构件20、30分别升降自由地悬挂支撑在作为移动结构的直线移动体40、60上，各直线移动体40、60被支撑为互相邻接，同时使载物台构件20、30位于内侧，并可向输送方向和复位方向移动。因此，当各直线移动体40、60交错时，为了使位于内侧的载物台构件20、30互不干涉，例如可分别进行升降移动，使一个载物台构件20在上方位置，另一个载物台构件30在下方位置。即，各载物台构件20、30在上方位置向输送方向移动，并将吸附保持在其上的基板材料200曝光，该基板材料200被取下之后，在下方位置向复位方向移动，复原到原来的初始位置(加载基板材料200的装载位置)。
直线移动体40、60以可以移动的状态被支撑在基座12上，在该基座12的输送方向两侧直立设置有一对侧壁14。还有，在该侧壁14的上部，沿宽度方向架设有用于安装构成图像位置检测装置180的CCD摄像机182的拦板18。然后在与该拦板18相隔了规定距离的下游的侧壁14上部，沿宽度方向架设有用于安装多个曝光头100的拦板16。
曝光头100以向下的状态被固定在拦板16上，以便可以向通过该拦板16的基板材料200照射激光束B，CCD摄像机182也处于朝下设置的状态，而且可以自由地沿宽度方向往复移动，以便可以拍摄通过该拦板18的基板材料200的位置(描绘区域)检测用的定位记号(图示省略)。
因此，该激光曝光装置10主要如下进行操作。首先，基板材料200A通过装载机(基板供给装置)80被装载在载物台构件20的装载面22A上。然后，以吸附保持在该装载面22A上的状态进行输送，同时，用CCD摄像机182拍摄定位记号，检测其位置(描绘区域)，再根据该检测结果，用曝光头100曝光规定的描绘区域。曝光结束后，用卸载机(基板取出装置)90从载物台构件20上取下基板材料(印刷布线基板)200A。
另一方面，此时，载物台构件30已以吸附保持在装载面32A上的状态下输送下一基板材料200B，通过用CCD摄像机182进行位置检测而开始曝光。即，之前卸载了基板材料(印刷布线基板)的载物台构件30在载物台构件20上的基板材料200A进行曝光的期间，通过该载物台构件20的下方已复原移动至初始位置(装载位置)，并加载下一基板材料200B，进行到用CCD摄像机182进行位置检测的工序。
这样，激光曝光装置10中，通过各载物台构件20、30交互进行循环移动，可以不间断地进行基板材料200的曝光，从而可以提高曝光头100的运转率、即印刷布线基板的制造效率。上面是激光曝光装置10的概要，下面对各部分的结构进行详细说明。
[曝光头的结构]
首先，根据图7至图19对曝光头100的结构进行详细说明。如上所述，曝光头100垂直设置在架设于激光曝光装置10的宽度方向上的拦板16的上部，当被吸附保持在载物台构件20上的输送来的基板材料200通过其正下方的曝光位置时，相对于该基板材料200的被曝光面202，从上方照射已根据图像信息进行调制的激光束B，进行曝光，从而在其被曝光面202上形成对应于印刷布线基板的布线图案的图像(潜影)。
在这里，基板材料200的上面部分为被曝光面202，其为由感光材料成膜为薄膜状的感光性涂层，在被曝光面202上形成潜影(图像)后，通过接受蚀刻等规定的处理，就能形成对应于潜影的布线图案。还有，感光性涂层通过在基板材料200上涂敷液状的感光材料后使其干燥固化，或者层压预先成膜为薄膜状的感光材料来形成。
如图7、图8中所示，曝光头100以m行n列(例如3行5列)的大致矩阵状排列多个(例如14个)而构成，而且图中，因受基板材料200的宽的影响，在第3行配置有4个曝光头100。还有，下面当表示排列成第m行的第n列的各个曝光头时，记载为曝光头100mn。
由曝光头100形成的曝光区102呈短边在副扫描方向上的矩形形状。因此，通过载物台构件20向输送方向的移动(通过曝光头100相对地向副扫描方向移动)，在基板材料200中的被曝光面202的扫描区域204上针对每个曝光头100依次形成带状的曝光完成区域206。还有，下面，当表示由排列成第m行第n列的各曝光头100产生的曝光区102时，记载为曝光区102mn。
另外，如图8所示，设置线状排列的各行的曝光头100时分别沿排列方向将其错开规定间隔(曝光区的长边的自然数倍，在本实施方式中是2倍)，以便带状的曝光完成区域206在与副扫描方向正交的方向(主扫描方向)没有间隙地排列。因此，在第1行的曝光区10211和曝光区10212之间不能进行曝光的部分可以由第2行的曝光区10221和第3行的曝光区10231进行曝光。
如图9中所示，各曝光头10011～100mm具有作为根据图像信息在每个象素上调制入射的光束的空间光调制元件的数字·微型反射镜·装置(以下称为“DMD”)106。如图所示，DMD106是在SRAM单元(存储单元)108上，通过以格子状排列构成象素(pixel)的多个(例如600个×800个)微小反射镜(以下称为“微型反射镜”)110并使之一体化而成的反射镜装置，在微型反射镜110的表面上，蒸镀有铝等反射率高的材料，以使反射率达到90％以上。还有，用包括铰链和叉形件(yoke)的支柱(图示省略)支撑各微型反射镜110。
因此，如果在DMD106的SRAM单元108上写入数字信号，则用支柱支撑的微型反射镜110以对角线为中心，相对于设置了DMD106的基部侧在±α°(例如±10°)的范围内倾斜。即，通过根据图像信号控制DMD106的微型反射镜110的倾斜度，可将入射于DMD106的光分别向微型反射镜110的倾斜方向反射。还有，图10(A)表示微型反射镜110处于ON状态的倾斜+α°的状态，图10(B)表示微型反射镜110处于OFF状态的倾斜-α°的状态。另外，在用OFF状态的微型反射镜110反射光束的方向上，设置有光吸收体(图示省略)。
另外，如上所述，DMD106通过在长度方向排列多个(例如800个)微型反射镜110而形成的微型反射镜列在宽度方向排列多个组(例如600组)而构成，而且设置时使之稍微倾斜，以便其宽度方向的边(短边)与副扫描方向形成规定角度θ(例如1°-5°)。图11(A)表示在未使DMD106倾斜时由各微型反射镜110产生的反射光像(曝光束)104的扫描轨迹，图11(B)表示使DMD106倾斜规定角度θ时的反射光像(曝光束)104的扫描轨迹。由此可知，如果使DMD106倾斜，则因为由各微型反射镜110产生的曝光束的扫描轨迹(扫描线)的间距P2可以比未使DMD106倾斜时的扫描线的间距P1窄，从而可以大幅度地改善清晰度。
还有，由于可用不同的微型反射镜列在相同扫描线上重复进行曝光(多重曝光)，从而可以控制曝光位置的微小量，可以实现高精密度的曝光。因此，可以通过微小量的曝光位置控制，没有段差地连接排列在主扫描方向的多个曝光头100之间的连接点。而且，由于DMD106的倾斜角度θ很微小，所以使DMD106倾斜时的扫描宽W2和未使DMD106倾斜时的扫描宽W1大致相同。另外，在与副扫描方向正交的方向上以错开规定间隔的锯齿状设置各微型反射镜列，并以此代替使DMD106倾斜的方式，当然也可以获得同样的效果。
另外，在驱动控制曝光头100的控制装置(图示省略)上，装有未图示的图像信息处理部分和反射镜驱动控制部分。在图像信息处理部分，由控制激光曝光装置10整体的控制器(图示省略)根据所输入的对应于布线图案的图像信息，对每个曝光头100发出用于驱动控制DMD106中需要控制的区域内的各微型反射镜110的控制信号。然后，在反射镜驱动控制部分，根据在图像信息处理部分生成的控制信号，对每个曝光头100进行控制，使DMD106的各微型反射镜110的角度处于ON状态或者OFF状态。
另外，如图12所示，在DMD106的光入射侧，依次设置有：具有光纤的射出端部分(发光点)沿与曝光区102的长度方向对应的方向排成1列的激光射出部分114的纤维排列光源112、校正由纤维排列光源112射出的激光而使其在DMD106上聚光的透镜系统120、和向DMD106反射已透过透镜系统120的激光的反射镜116。然后，在DMD106的光反射侧，配置有将由DMD106反射的激光在基板材料200的被曝光面202上成像的透镜系统122、124，以使DMD106和被曝光面202成为共轭关系。
如图13所示，透镜系统120由：将从纤维排列光源112射出的激光平行光化的一对组合透镜126、为了使已被平行光化的激光的光量分布变得均匀而进行校正的一对组合透镜128、和将已校正了光量分布的激光聚光在DMD106上的聚光透镜118构成。组合透镜128具有如下功能，即相对于激光射出端的排列方向，在接近透镜光轴的部分扩展光束，在远离光轴的部分收缩光束，而且在与该排列方向正交的方向，可使光线直接通过，因此可以对激光进行校正，以使光量分布变得均匀。
另外，如图14(A)中所示，纤维排列光源112具有多个(例如6个)激光模块130，在各激光模块130上，连接着多模光纤132的一端。多模光纤132的另一端上，连接着中心部分直径与多模光纤132相同而且包层直径小于多模光纤132的光纤134，如图14(C)中所示，光纤134的射出端部分(发光点)沿着与副扫描方向正交的主扫描方向排成1列，并由此构成激光射出部分114。还有，如图14(D)中所示，也可以将光纤134的射出端部分(发光点)沿主扫描方向排成2列。
如图14(B)中所示，光纤134的射出端部分被表面平整的两块支撑板136所夹持固定。另外，在光纤134的光射出侧，为了保护光纤134的顶端，而设置了玻璃等透明的防护板138。防护板138既可以设置成使其与光纤134的顶端密接，也可以设置成用它来密封光纤134的顶端。光纤134的射出端部分光密度高，容易吸尘、劣化，但是通过设置防护板138，可以防止灰尘附着在顶端上，同时可以延缓劣化。
另外，如图14(B)中所示，为了将包层直径小的光纤134的射出端没有间隙地排列为1列，在包层直径大的部分相邻的两个多模光纤132之间叠置多模光纤132，并使与叠置的多模光纤132连接的光纤134的射出端夹在连接于在包层直径大的部分相邻的两个多模光纤132的两个光纤134的射出端间。这可以通过如下方法实现：在包层直径大的多模光纤132的激光射出侧的顶端部分，同轴结合长1-30cm的包层直径小的光纤134，例如将光纤134的入射端面热熔接在多模光纤132的射出端面上，此时使两者的中心轴相重合。
还有，作为多模光纤132和光纤134，可以使用阶梯折射率型光纤、缓变折射率型光纤、复合型光纤中的任何一种，并且如图15中所示，光纤134的中心部分134A的直径与多模光纤132的中心部分132A的直径相同。即，光纤134中包层直径＝60μm，中心部分直径＝25μm，而多模光纤132中包层直径＝125μm，中心部分直径＝25μm。还有，多模光纤132的入射端面涂层的透射比在99.5％以上。
另外，虽然没有图示，但是也可以在长度较短且包层直径大的光纤上热熔接包层直径小的光纤而形成短尺寸光纤后，通过套圈(ferrule)和光接线柱等将其结合在多模光纤132的射出端上。若如上所述地使用光接线柱等将短尺寸光纤(包层直径小的光纤)可附着或脱离地结合在多模光纤132上，则当包层直径小的光纤被破损时，该部分的更换就会变得容易，从而可以降低在曝光头100的保养维修中所需要的成本。还有，下面有时把光纤134称为多模光纤132的射出顶端。
激光模块130由如图16中所示的复合波激光光源(纤维光源)构成。该复合波激光光源由排列固定在加热块140上的多个(例如7个)片状的横向多模、或者单模的UV类半导体激光器LD1、LD2、LD3、LD4、LD5、LD6、LD7；和设置成分别对应于UV类半导体激光器LD1～LD7的平行光管透镜142、144、146、148、150、152、154；一个聚光透镜156；和一个多模光纤132组成。即，由平行光管透镜142～154和聚光透镜156构成聚光光学系统，由该聚光光学系统和多模光纤132构成复合波光学系统。
因此，在曝光头100中，由构成纤维排列光源112的复合波激光光源的各UV类半导体激光器LD1～LD7以发散光状态射出的各激光束B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7首先经过对应的平行光管透镜142～154进行平行光化。然后，被平行光化的激光束B1-B7被聚光透镜156聚光，从而收敛于多模光纤132的中心部分132A的入射端。
收敛于多模光纤132的中心部分132A的入射端的激光束B1～B7入射到该中心部分132A而在光纤内进行传递，从而被复合为1个激光束B。UV类半导体激光器LD1～LD7振荡波长和最大功率都相同，如果这时耦合效率为例如85％，则UV类半导体激光器LD1～LD7的各个功率为30mW时，可以获得功率约为180mW(＝30mW×0.85×7)的复合波激光束B。
这样，由与多模光纤132的射出端连接的光纤134可以射出复合波激光束B，但是例如如图12、图14(C)中所示，当6根光纤134为以矩阵状排列的(高亮度的发光点沿主扫描方向排成1列)激光射出部分114中，其功率会变为约1W(＝180mW×6)的高功率。还有，构成复合波激光光源的UV类半导体激光器的个数并不限于7个。
另外，如图17、图18中所示，如上所述的复合波激光光源(UV类半导体激光器)和其他的光学元件一起，被收容在上方开口的箱状的组件(package)160内。组件160具有可以堵塞其开口的组件盖162，在进行抽气处理后注入密封气体，并用组件盖162闭合组件160的开口，从而在由组件160和组件盖162形成的封闭空间(密封空间)内，使上述的复合波激光光源被气密密封。
在组件160的底面上固定有底板164，在该底164的上面，安装有加热块140、支撑聚光透镜156的聚光透镜架158和支撑多模光纤132的入射端的光纤架166。多模光纤132的射出端部分由形成在组件160的墙面上的开口被引到组件160之外。
另外，在加热块140的侧面上安装有平行光管透镜架168，从而支撑平行光管透镜142-154。在组件160的横墙面上形成有开口，通过该开口向UV类半导体激光器LD1-LD7提供驱动电流的布线170被引到组件160之外。还有，在图17、图18中，为了避免图的复杂化，在多个UV类半导体激光器中，只对UV类半导体激光器LD7标注了符号，且在多个平行光管透镜中，只对平行光管透镜154标注了符号。
此外，在图19中示出了平行光管透镜142-154的安装部分的正面形状。各个平行光管透镜142-154形成为将包括具有非球面的圆形透镜的光轴的区域用平行的平面细长地剪切的形状。该细长形状的平行光管透镜142-154可以通过将树脂或者光学玻璃模压成形而获得。还有，平行光管透镜142-154被密接设置在发光点的排列方向上，且其长度方向与UV类半导体激光器LD1-LD7的发光点的排列方向(图的左右方向)正交。
还有，作为UV类半导体激光器LD1-LD7，可使用的是具有发光宽度为2μm的活性层且在与活性层平行的方向、正交的方向的扩展角分别为10°、30°的情况下发射各激光束B1-B7的激光器。这些UV类半导体激光器LD1-LD7被配置成发光点在与活性层平行的方向上排列为1列。因此，由各发光点发射的激光束B1-B7，以扩展角度大的方向与长度方向一致、扩展角度小的方向与宽度方向(与长度方向正交的方向)一致的状态下入射于细长形状的各平行光管透镜142-154。
另外，聚光透镜156形成为，将包括具有非球面的圆形透镜的光轴的区域用平行的平面细长地剪下，从而在平行光管透镜142-154的排列方向即水平方向上较长、在与其正交的方向上较短的形状。该聚光透镜156也可以通过将树脂或者光学玻璃的模压成形而获得。
[图像位置检测装置的结构]
下面，对图像位置检测装置180进行说明。如上所述，图像位置检测装置180包括在架设在激光曝光装置10的宽度方向上的拦板18上，沿该宽度方向移动自由地安装的CCD摄像机182和未图示的定位控制部分。CCD摄像机182中，作为拍摄元件具有二维CCD，同时具有作为拍摄时的光源的1次发光时间极短的闪光灯，并且各CCD元件的受光感度被设定成只有在该闪光灯发光时可以进行拍摄。定位控制部分对来自CCD摄像机182的图像信号进行处理，并向上述控制器输出对应于由CCD摄像机182拍摄的定位记号的位置的位置信息。
另外，CCD摄像机182以向下的状态支撑在架184上，且平行设置在拦板18的下部的导向板186可以移动地支撑该架184。因此，CCD摄像机182可以沿该导向板186在宽度方向作往复移动，从而可以拍摄基板材料200的不同区域。即，CCD摄像机182可以根据形成在作为拍摄对象的基板材料200上的定位记号的位置等，对其位置进行调节。还有，CCD摄像机182并不限于图示的1台，也可以设置多台并固定在适宜位置上。
另一方面，在基板材料200的被曝光面202上，预先设定有可以形成对应于布线图案的潜影的描绘区域204，并在四角上形成有与该描绘区域204对应的定位记号(图示省略)。然后，当被吸附保持在载物台构件20上并以规定的速度输送来的基板材料200通过CCD摄像机182的正下方的拍摄位置(读出位置)时，以规定的时间使闪光灯发光，通过接收由该闪光灯发出的光的反射光，分别拍摄包括基板材料200中的定位记号的拍摄范围。
通过在基板材料200的被曝光面202上设置圆形的通孔或者凹形部分，形成定位记号，由此，可检测出载物台构件20上的基板材料200的位置(描绘区域)。还有，定位记号也可以不是通孔或者凹形部分，可以利用预先形成在基板材料200的被曝光面202上的作为布线图案的凸缘等。
[载物台构件和循环机构的结构]
下面，根据图1至图5对载物台构件20、30及其循环机构的结构进行详细说明。载物台构件20、30由上面(表面)成为用于装载基板材料200的平面状的装载面22A、32A的载物台主体22、32和在该载物台主体22、32的外侧顶端向上方一体直立设置的导向壁24、34构成，且形成为垂直方向比水平方向长的侧面看大致呈“L”字的形状。
另外，在导向壁24、34的外侧两个端部上突设有一对导轨26、36，该导轨上沿上下方向形成有贯穿全长且截面形状大致呈倒“凹”形的导向槽。此外，载物台主体22、32的内部为中空结构，并且在装载面22A、32A上穿设有多个用于通过负压吸附基板材料200的空气抽吸用的小孔22B、32B。因而，在载物台构件20、30上，还连接着用于产生负压的具有电源线或者空气管道的电缆支架(ケ一ブルベア)(图示省略)。
即，当载物台构件20、30具有空气抽吸用的真空泵等真空发生装置(图示省略)时，就成为具有该真空发生装置驱动用的电源线的电缆支架，而当不具有真空发生装置时，就成为具有与另设的真空泵等真空发生装置(图示省略)连接的空气管道的电缆支架。还有，为了使该电缆支架可以跟随载物台构件20、30的移动，优选由弹性的软管等组成。另外，由于整体支撑载物台构件20、30的直线移动体40、60只是在同一平面上沿输送方向和复位方向作往复移动，所以对于载物台构件20、30的电缆支架的安装结构较简单，也不会引起该电缆支架缠绕等不便。
直线移动体40、60由底板42、62和在该底板42、62的外侧端向上方一体直立设置的导向壁44、64形成为垂直方向长度比水平方向长的侧面大致呈“L”字的的形状，且在该导向壁44、64的内侧两个端上沿上下方向贯穿全长突出设置有一对导轨46、66。于是，通过使导向槽以可以滑动的状态嵌合在该导轨46、66上，使载物台构件20、30一体悬挂支撑在直线移动体40、60上。
另外，在导轨46、66之间平行设置有圆头螺栓48、68，在该圆头螺栓48、68的一端(例如下端部分)上安装有可以正反旋转圆头螺栓48、68的发动机(图示省略)。另一方面，在导向壁24、34的导轨26、36之间，沿上下方向一体突设有内部具有螺纹牙的柱状构件28、38，圆头螺栓48、68以螺合的状态插入于该柱状构件28、38上。因此，通过发动机(图示省略)的正反旋转驱动，可使导向壁24、34、即载物台构件20、30沿导向壁44、64的导轨46、66自由地进行升降移动。
另外，在底板42、62的下面的四角附近，一体突设有轨道52、72，在该轨道上沿输送方向形成有截面呈大致倒“凹”形的导向槽，并且该导向槽以可以滑动的状态嵌合在突设于规定厚度的平板状基座12上面的一对导轨54、74上。如图所示，在基座12上的规定位置上相邻设有两组导轨54、74，并其分别沿输送方向(复位方向)大致并列配设在全长上，在各导轨54、74之间(内侧)，以规定长度平行设置有圆头螺栓56、76。圆头螺栓56、76的两端附近分别用一对支撑部分(图示省略)实施支撑，在其上游(或者也可以是下游)的顶端分别安装有可以正反旋转的发动机50、70。
另一方面，在底板42、62的下面大致中央上，沿输送方向(复位方向)一体突设有内部具有螺纹牙的柱状构件(图示省略)，圆头螺栓56、76以螺合的状态插通于该柱状构件上。因此，通过发动机50、70的正反旋转驱动，可使直线移动体40、60沿导轨54、74以规定的速度(例如在曝光时是30mm/s)可以离合(可以交错)地向输送方向和复位方向移动。还有，上述发动机50、70可利用由未图示的输送控制部分输出的驱动脉冲信号独立地进行旋转驱动，并且该输送控制部分与上述控制器相连接。另外，使直线移动体40、60移动的机构并不限于图示的圆头螺栓56、76等，也可以用直线发动机等使其移动。
另外，如图所示，直线移动体40、60是在使悬挂支撑的载物台构件20、30对置的状态下使其沿输送方向和复位方向移动的，且如上所述，载物台主体22、32的宽度方向长度比底板42、62的宽度方向长度长(互相向内侧延伸，俯视时各载物台构件20、30的载物台主体22、32就会在大致相同区域内移动)。因此，当各直线移动体40、60交错时，为了使载物台主体22、32互不干涉，载物台构件20、30就会在上方位置和下方位置错开进行移动。
即，当载物台构件20、30进行由CCD摄像机182完成的定位处理和由曝光头100完成的曝光处理时，在装载面22A、32A上装载有基板材料200，因此在上方位置向输送方向移动，而由取出位置向装载位置进行复位移动时，由于已从装载面22A、32A上除去基板材料200，在下方位置向复位方向移动。这样，各载物台构件20、30就可通过上下移动，避免互相干涉，从而具有可以紧凑地构成激光曝光装置10的横向(可以减少设置空间)的优点。
另外，如果如上所述，当载物台构件20、30上升至上方位置之后，再用CCD摄像机182进行定位处理，则可以在用该CCD摄像机182测量时，校正使载物台构件20、30上升时的基板材料200的错位。因此，可以对描绘区域204进行高精度定位。
此外，由于待载物台构件20、30上升至上方位置后用曝光头100进行曝光处理，可以根据基板材料200的厚度，调节该基板材料200的被曝光面202和曝光头100的焦距。即，无论基板材料200的厚度为多少，可以通过调节载物台构件20、30的升降量，使基板材料200的被曝光面202和曝光头100的距离不变，从而不必对不同厚度的每个基板材料200都进行目的在于改变曝光头100的安装高度的焦距调节。另外，由于载物台构件20、30经常与直线移动体40、60一起一体移动，因此可以以高精度稳定地完成该移动。
[曝光装置的操作]
下面主要参考图1、图4、图5说明具有如上所述的结构的激光曝光装置10中的一系列的操作。首先，由供给传送带86依次供给的基板材料200A被未图示的制动器停止而进行定位，之后其四角被装载机80的吸附构件82所吸附。导向板84支撑该吸附构件82，并使其可向输送方向和复位方向移动，从供给传送带86送来基板材料200A，将其装载在待机于初始位置(装载位置)的载物台构件20的装载面22A上。
这时，由于利用真空泵等通过电缆支架向载物台构件20提供负压，所以可由穿设在装载面22A上的多个小孔22B抽吸空气，并根据该作用将基板材料200A以密合状态固定在装载面22A上。然后，使载物台构件20上升到规定位置。这时的上方位置可根据基板材料200A的厚度进行适当调节。
通过以上操作使基板材料200A被吸附保持在载物台构件20的装载面22A上，并保持在上方位置后，发动机50可根据来自输送控制部分的驱动脉冲信号进行驱动使圆头螺栓56旋转。于是，直线移动体40会沿导轨以规定的速度向输送方向移动，首先，利用安装在拦板18上的CCD摄像机182拍摄被设在基板材料200A的四角上的定位记号，从而检测基板材料200A的描绘区域204的位置。
即，基板材料200A的定位记号一到达CCD摄像机182的拍摄位置(读出位置)，就会使闪光灯发光，从而可用CCD摄像机182拍摄包括被曝光面202中的定位记号的拍摄区域。然后，由CCD摄像机182得到的拍摄信息被输出至定位控制部分。定位控制部分将拍摄信息变换为对应于定位记号的扫描方向和宽度方向上的位置的位置信息，并将该位置信息输送至控制器。
控制器根据来自定位控制部分的定位记号的位置信息，判断按照描绘区域204设置的定位记号的位置，并由该定位记号的位置分别判断描绘区域204的扫描方向和宽度方向上的位置和相对于描绘区域204的扫描方向的倾斜量。即，控制器在判断载物台构件20上的基板材料200A的位置的同时，根据图像信息，判断基板材料200A中的各定位记号的位置，并判断其描绘区域204。
然后，控制器根据描绘区域204的扫描方向上的位置算出相对于描绘区域204的开始曝光时间，同时根据描绘区域204的宽度方向上的位置和相对于扫描方向的倾斜量，对对应于布线图案的图像信息进行变换处理，并将变换处理过的图像信息存入帧存储器内。
在这里，作为变换处理的内容，包括以坐标原点为中心而使图像信息旋转的坐标变换处理、沿对应于宽度方向的坐标轴而使图像信息平行移动的坐标变换处理。另外根据需要，控制器根据描绘区域204的宽度方向和扫描方向上的扩张量和收缩量进行使图像信息扩张或者收缩的变换处理。
通过以上得到的变换处理后的图像信息和描绘区域204的位置信息临时存储在与载物台构件20相关的控制器的帧存储器内，当基板材料200A由载物台构件20(由激光曝光装置10)被输送至用于向下一工序输送的未图示的输送装置后，被从帧存储器删除。还有，本实施方式中的定位处理时间是15秒钟。
之后，已被拍摄定位记号的基板材料200A通过载物台构件20(直线移动体40)的向输送方向的移动，被提供到垂直设置在拦板16上的曝光头100的曝光位置上。然后，一边以规定的速度(例如30mm/s)移动，一边对以CCD摄像机182的拍摄为基础用定位控制部分进行过位置检测的描绘区域204，根据与布线图案对应的图像信息进行曝光，从而在基板材料200A的描绘区域204上形成布线图案等潜影(图像)。即，通过使基板材料200A与载物台构件20一起向输送方向移动，使曝光头100相对地向复位方向进行副扫描，从而可在基板材料200A上，在各个曝光头100上依次形成带状的曝光完成区域206(参考图7、图8)。
在这里，对该曝光处理工序进行具体说明。首先，控制器判断载物台构件20上的基板材料200A的位置，并根据存入于帧存储器内的描绘区域204的位置信息，判断描绘区域204的顶端到达曝光位置的时间。然后，在与该描绘区域204的顶端到达曝光位置的同时向图像信息处理部分输出曝光开始信号。由此，图像信息处理部分以多条线为一份依次读出存储在帧存储器中的图像信息，并根据读出的图像信息在各个曝光头100中生成控制信号。然后，反射镜驱动控制部分根据该生成的控制信号在各个曝光头100中将DMD106的每个微型反射镜110控制为ON状态或者OFF状态。
通过以上，将DMD106的微型反射镜110控制为ON·OFF后，由纤维排列光源112向DMD106照射激光，在ON状态的微型反射镜110上反射的激光就会通过透镜系统122、124在基板材料200A的被曝光面202上成像。即，由纤维排列光源112发射的激光被每个象素实施ON·OFF，基板材料200A的描绘区域204以与DMD106的使用象素数大致相同数量的象素单元(曝光区)进行曝光。还有，在这里所说的图像信息是将构成图像的各象素密度用2进制(圆点记录的有无)表示的数据，本实施方式中曝光头100的曝光处理时间是15秒钟。
另一方面，载物台构件30在对载物台构件20上的基板材料200A进行定位处理并开始曝光处理之前的期间内，进行复位动作。即，载物台构件30下降到下方位置，直线移动体60沿导轨74以规定的速度由取出位置向装载位置移动。然后，在载物台构件20的曝光处理过程中，在装载位置上，用装载机将下一基板材料200B从供给传送带86输送至其装载面32A上，以完成装载。这时，与上述相同，基板材料200B因为由载物台构件30的小孔32B抽吸空气而产生的负压作用，被吸附保持在其装载面32A上。
通过以上装载基板材料200B后，载物台构件30向上方位置上升，且发动机70根据来自输送控制部分的驱动脉冲信号进行驱动，使圆头螺栓76旋转。于是，直线移动体60沿导轨74以规定的速度向输送方向移动，并用安装在拦板18上的CCD摄像机182，拍摄设置在基板材料200B的四角上的定位记号，从而检测出基板材料200B的描绘区域204的位置。即，在载物台构件20由开始曝光到结束曝光的15秒钟内，大致完成向载物台构件30装载基板材料200B直到上述的工序。
另一方面，基板材料200A的曝光结束后，载物台构件20下降到下方位置，并解除由真空泵等产生的负压，同时用卸载机90从装载面22A上取出基板材料(印刷布线基板)200A。即，用卸载机90的吸附构件92吸附基板材料200A的四角，并沿导轨94从载物台构件20上输送至排出传送带96上。然后，将该基板材料(印刷布线基板)200A被未图示的输送装置输送至下一工序。
另外，利用发动机50将圆头螺栓56与输送时相反的方向旋转驱动，由此使取下了基板材料200A的载物台构件20(直线移动体40)复位移动到原来的装载位置(初始位置)。然后，用装载机80将下一基板材料200A装载在其装载面22A上。还有，这时，在载物台构件30上，装载在其上的基板材料200B的定位记号已被CCD摄像机182拍摄，检测出其描绘区域204的位置，并开始曝光。即，控制器在结束对基板材料200A的描绘区域204的曝光后，与对该描绘区域204的情况相同，根据经变换处理的图像信息和位置信息，对下一基板材料200B的描绘区域204进行曝光。
然后，被吸附保持在载物台构件30上的基板材料200B的曝光一结束，载物台构件30就下降到下方位置，并解除由真空泵等产生的负压，同时用卸载机90从装载面32A上取下基板材料(印刷布线基板)200B。图4中示出了该状态。然后，在装载位置装载了新的基板材料200A的载物台构件20重复进行上述操作，取下了基板材料的载物台构件30(直线移动体60)也以与载物台构件20相同的工序进行复位操作，将下一基板材料(图示省略)装载在其装载面32A上，重复进行上述操作。
这样，该激光曝光装置10就会不断地(不空出时间间隔)进行曝光处理，从而可使曝光头100的运转率得到改善。因此，可以提高印刷布线基板的制造效率。还有，1台载物台构件在相同高度位置(同一面上)进行往复移动(水平移动)的同时进行曝光处理的以往的激光曝光装置中，其制造间歇是30秒，而就2台载物台构件交错循环移动的同时进行曝光处理的本发明的激光曝光装置10而言，其制造间歇可以缩短到24秒。即，印刷布线基板的制造间歇可减少至以往的4/5。
还有，在图4中设置了装载机80和卸载机90，并且基板材料200的装载位置和取出位置位于不同的位置，但是也可以在大致相同位置设置装载机80和卸载机90，或者如图6中所示，可把两者一体化而构成输入·输出装置88，使基板材料200的装载和取出在大致相同的位置上进行。如果变为这样的结构，则可以减少相当于卸载机90(或者装载机80)所占空间的设置空间，同时用手动方式进行基板材料200的装载和取出时，可由一名操作者完成，操作起来会非常方便。
另外，各直线移动体40、60分别通过轨道52、72以可以移动的状态分别被各自的导轨54、74所支撑，以便在大致相同轨道上使各载物台构件20、30的装载面22A、32A作循环移动(使装载面22A、32A在大致相同区域内移动)，而且由于各载物台构件20、30和各直线移动体40、60配置成分别呈面对称，所以激光曝光装置10在宽度方向(左右方向)上的平衡良好，各载物台构件20、30可以通过直线移动体40、60稳定而且高精度地完成移动。
此外，由于各直线移动体40、60具有在与装载面22A、32A平行方向上使各载物台构件20、30移动的底板42、62和使其在垂直方向移动的导向壁44、64，所以可以很好地支撑载物台构件20、30。另外，由于可以用输送控制部分分别独立地控制用于驱动各直线移动体40、60的发动机50、70，所以即使一方发生故障，另一方也不会受影响。即，即使一方发生故障，也可以使另一方运转，所以可以连续地对基板材料100进行曝光处理。
还有，由于并列设置各直线移动体40、60的底板42、62，并且载物台构件20、30被配置成其装载面22A、32A在两个底板42、62上的俯视图中相重叠(在大致相同区域内移动)，从而可使激光曝光装置10自身小型化。即，在设置激光曝光装置10方面可特别节省宽度方向的空间。
还有，也可以这样构成，即，不是通过使载物台构件20、30上下移动而回避互相干涉，而是通过使其在水平方向移动而完成循环移动。也就是说，当载物台构件20、30进行复位移动时，也可以使之通过围绕侧壁14外侧的路线而完成移动。这时，由于需要在激光曝光装置10的宽度方向延长设置基座12，并敷设其围绕用的导轨等，所以在宽度方向上需要较多地设置空间，但可以减少在上下方向上的设置空间。
总之在上述实施方式中，作为本发明中的图像形成装置的一个例子，对作为印刷布线基板的原料的基板材料200进行曝光的激光曝光装置10作了说明，但是本发明中的图像形成装置并不限于用于曝光基板材料200的激光曝光装置10，也可以适用于对PS版、CT印刷版等感光性印刷版、感光纸等感光材料进行曝光的曝光装置等。另外，作为对这些进行曝光的光束，除了激光束以外，也可以使用可见光线、X射线等。此外，本发明中的图像形成装置也可以适用于喷墨方式的图像形成装置和显示器制造装置。

Claims (9)

1.一种图像形成装置，是在装载位置上向载物台构件装载记录介质后，一边使该载物台构件通过图像形成部分，一边在该记录介质上形成图像，并在取出位置从该载物台构件取下已形成图像的记录介质的图像形成装置，其特征在于，可以离合地并列设置有由上述装载位置向上述取出位置移动的两个移动体，在各移动体上安装有上述载物台构件，并使其外伸于该移动体之外，同时设置有使该载物台构件在交错时互不干涉的回避机构。
2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，上述回避机构是使上述载物台构件接近或远离图像形成部分的移动机构。
3.如权利要求1或者2所述的图像形成装置，其特征在于，无论记录介质的厚度为多少，通过调节上述载物台构件的移动量，使记录介质的记录面和图像形成部分之间的距离保持一定值。
4.如权利要求1-3中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于，在大致相同位置设置上述装载位置和上述取出位置。
5.一种图像形成装置，其特征在于，具备：用于在记录介质上形成图像的图像形成部分；和用于装载上述记录介质并将其输送至上述图像形成部分的两个载物台构件；以及设置在上述各载物台构件上并且在将上述记录介质装载于上述载物台构件上的装载位置、由上述图像形成部分形成的图像形成位置、和从上述载物台构件取出上述记录介质的取出位置之间，至少使上述各载物台构件的载物台面以大致相同的轨道循环移动的两个移动结构；而且上述各移动结构分别具有移动用导轨。
6.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，具有独立控制上述两个移动结构的控制部分。
7.如权利要求5或6所述的图像形成装置，其特征在于，上述两个载物台构件和上述两个移动结构被配置成分别互相面对称。
8.如权利要求5-7中任何一项所述的图像形成装置，其特征在于，上述移动结构具有使上述载物台构件沿着与其载物台面平行的方向移动的平行移动部分和使上述载物台构件沿着与其载物台面垂直的方向移动的垂直移动部分。
9.如权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于，并列设置上述移动结构的各上述平行移动部分，且上述载物台构件被配置成上述载物台面从俯视方向观察时与两个上述平行移动部分相重叠。
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