JP2005024956A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録媒体に対する画像形成処理を効率よく行うことができ、その製造効率の向上が図れる画像形成装置の提供を課題とする。
【解決手段】搭載位置で記録媒体２００をステージ部材２０へ搭載して、ステージ部材２０を画像形成部へ通過させつつ、記録媒体２００に画像を形成し、取出位置で画像が形成された記録媒体２００をステージ部材２０から取り出す画像形成装置１０において、ステージ部材２０を２つ設けるとともに、一方のステージ部材２０Ａが記録媒体２００を搭載して、画像形成部を通過している間に、他方のステージ部材２０Ｂが画像形成部の下方を取出位置から搭載位置へ移動する上下循環手段を備える。
【選択図】 図２
【解決手段】搭載位置で記録媒体２００をステージ部材２０へ搭載して、ステージ部材２０を画像形成部へ通過させつつ、記録媒体２００に画像を形成し、取出位置で画像が形成された記録媒体２００をステージ部材２０から取り出す画像形成装置１０において、ステージ部材２０を２つ設けるとともに、一方のステージ部材２０Ａが記録媒体２００を搭載して、画像形成部を通過している間に、他方のステージ部材２０Ｂが画像形成部の下方を取出位置から搭載位置へ移動する上下循環手段を備える。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報に応じて変調された光ビーム等により、プリント配線基板等の記録媒体における描画領域を露光して、その描画領域に画像を形成する露光装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばプリント配線基板等に配線パターンを形成するための画像形成装置としてのレーザー露光装置は、画像露光の対象となるプリント配線基板を搬送用ステージ部材に載置し（以下、「ロード」という場合がある）、そのステージ部材を副走査方向へ所定の速度で移動させつつ、所定の読取位置において、ステージ部材上に載置されたプリント配線基板の四隅に設けられた位置合わせ孔（アライメントマーク）をＣＣＤカメラにより撮像するようになっている。そして、その撮像によって得られたプリント配線基板の位置に合わせて、描画座標系中の描画対象領域を座標変換することにより、画像情報に対するアライメント処理を実行するように構成されている。
【０００３】
そして更に、所定の露光位置において、画像情報に基づいて変調され、ポリゴンミラーにより主走査方向へ偏向されたレーザービームがプリント配線基板上に形成された感光性塗膜を走査、露光することにより、画像情報に基づく露光処理、即ちプリント配線基板における所定の領域（描画領域）に配線パターンに対応する画像（潜像）を形成するように構成されている。なお、画像（潜像）が形成されたプリント配線基板は、ステージ部材から取り出され（以下、「アンロード」という場合がある）、プリント配線基板が取り除かれたステージ部材は、初期位置に復帰移動（水平移動）して、次のプリント配線基板を露光する工程に移行するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３３８４３２公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方式のレーザー露光装置では、露光済みのプリント配線基板のステージ部材からの取り出し（アンロード）工程、ステージ部材の初期位置への復帰移動工程、未露光プリント配線基板のステージ部材への載置（ロード）工程、読取位置までのステージ部材の移動工程を順にしている間は、プリント配線基板に対して露光処理が行われない。つまり、プリント配線基板への露光処理は、上記工程分の時間を空けて間欠的に行われていたため、製造効率が良好ではなかった。そのため、従来から製造効率を向上させることが課題となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、所定の搬送経路に沿って記録媒体を移動させつつ、その記録媒体に画像を形成する画像形成処理を効率よく行うことができ、画像が形成された記録媒体の製造効率の向上が図れる画像形成装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の画像形成装置は、搭載位置で記録媒体をステージ部材へ搭載して、該ステージ部材を画像形成部へ通過させつつ、該記録媒体に画像を形成し、取出位置で画像が形成された記録媒体を該ステージ部材から取り出す画像形成装置であって、前記ステージ部材が２つ設けられるとともに、一方のステージ部材が記録媒体を搭載して、画像形成部を通過している間に、他方のステージ部材が画像形成部の下方を前記取出位置から前記搭載位置へ移動する上下循環手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明では、上下循環手段により、２つのステージ部材のうち、一方のステージ部材に搭載された記録媒体が画像形成部で画像形成されている間に、他方のステージ部材が画像形成部の下方を取出位置から搭載位置へ移動する。つまり、一方のステージ部材に搭載された記録媒体に画像を形成している間に、他方のステージ部材に次の記録媒体を搭載することができるので、連続して画像形成処理を実行することができる。したがって、従来の画像形成装置のように、１つのステージ部材が同一面上を往復移動して画像形成する構成に比べ、画像形成処理効率を格段に向上させることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記上下循環手段が、前記ステージ部材を搭載位置から取出位置まで移動可能に支持する上部ガイドレールと、前記ステージ部材と着脱可能とされ、該ステージ部材を前記上部ガイドレールに沿って搭載位置から取出位置まで移動させる上部搬送手段と、前記上部ガイドレールの下方に配置され、前記ステージ部材を取出位置から搭載位置まで移動可能に支持する下部ガイドレールと、前記ステージ部材を前記下部ガイドレールに沿って取出位置から搭載位置まで移動させる下部搬送手段と、前記搭載位置に設けられ、前記下部ガイドレールに沿って移動してきたステージ部材を上昇させて、前記上部ガイドレールへ渡す第１昇降手段と、前記取出位置に設けられ、前記上部ガイドレールに沿って移動してきたステージ部材を下降させて、前記下部ガイドレールへ渡す第２昇降手段と、で構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明では、上下にそれぞれ上部搬送手段と下部搬送手段を設け、それらによってステージ部材を移動させる構成としたので、ステージ部材自体には自走させるための機構等を備える必要がなく、その構成を簡略化できる。
【００１１】
そして、請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記上部ガイドレールと前記下部ガイドレールとの軌道幅を異なるようにし、前記ステージ部材に、前記上部ガイドレールに係合する第１ガイド溝と、前記下部ガイドレールと係合する第２ガイド溝と、を形成したことを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明では、上部ガイドレールと下部ガイドレールとの軌道幅を異なるように、例えば下部ガイドレールの軌道幅を上部ガイドレールの軌道幅より狭くしたので、配線類と他部品とを干渉させることなく、搭載位置まで移動させることができる。
【００１３】
更に、請求項４に記載の画像形成装置は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記第１昇降手段が、前記第２ガイド溝が係合する切替レールが設けられた第１昇降台と、前記第１昇降台を下降させたときに、前記切替レールと前記下部ガイドレールとのレベルを合わせ、前記第１昇降台を上昇させたときに、前記第１ガイド溝と前記上部ガイドレールとのレベルを合わせる第１昇降部材と、で構成され、前記第２昇降手段が、前記第２ガイド溝が係合する切替レールが設けられた第２昇降台と、前記第２昇降台を上昇させたときに、前記切替レールと前記第２ガイド溝とのレベルを合わせ、前記第２昇降台を下降させたときに、前記切替レールと前記下部ガイドレールとのレベルを合わせる第２昇降部材と、で構成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４の発明では、各ガイド溝と各レールとのレベルを合わせるようにしたので、下部ガイドレールから上部ガイドレールへ、及び上部ガイドレールから下部ガイドレールへのステージ部材の受け渡しが容易にできる。
【００１５】
また、請求項５に記載の画像形成装置は、請求項２乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、前記上部搬送手段が、前記ステージ部材の移動方向両側にそれぞれ設けられたリニア走行体を有し、前記一方のステージ部材には、一方のリニア走行体と連結可能な連結部が形成され、前記他方のステージ部材には、他方のリニア走行体と連結可能な連結部が形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項５の発明では、ステージ部材の移動方向両側にリニア走行体を設けたので、一方のリニア走行体が搭載位置から取出位置へステージ部材を搬送しているときに、他方のリニア走行体がその一方のリニア走行体と衝突することなく、取出位置から搭載位置へ移動することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一例としてのレーザー露光装置を正面から見た概略斜視図であり、図２は同じく側面から見た概略斜視図である。本発明に係るレーザー露光装置１０は、プリント配線基板の材料となる薄肉プレート状の基板材料２００を、所定の速度で搬送しながら、画像情報により変調されたレーザービームＢによって露光し、その基板材料２００に、配線パターンに対応する画像（潜像）を形成するものである。そこで、説明の便宜上、図１、図２の矢印Ｘで表す方向を基板材料２００の「搬送方向」とし、それを基準に「上流側」及び「下流側」の表現をする。また、それとは反対方向を基板材料２００の「復帰方向」とする。更に、矢印Ｘと直交する方向を矢印Ｙで表し、レーザー露光装置１０の「幅方向」とする。
【００１８】
［露光装置の概要］
まず、最初に、本発明に係るレーザー露光装置１０の概要を説明する。図１、図２で示すように、レーザー露光装置１０は、基板材料２００を表面（上面）に吸着して保持しながら搬送方向へ移動する所定厚さの略矩形平板状ステージ部材２０を２基備えている。なお、２基のステージ部材２０は、共に同じ構成であるため、以下、一方をステージ部材２０Ａ、他方をステージ部材２０Ｂとして説明する場合がある。また、基板材料２００も、ステージ部材２０Ａ上に吸着保持されている方を基板材料２００Ａ、ステージ部材２０Ｂ上に吸着保持されている方を基板材料２００Ｂ等として説明する場合がある。
【００１９】
この２基のステージ部材２０は、それぞれ後述する上部搬送手段４２、４４により搬送方向に移動し、所定の位置（後述する第２昇降台６８Ａ上）で停止した後、下降し、後述する下部搬送手段７０により復帰方向に移動する。そして、所定の位置（後述する第１昇降台６６Ａ上）で停止した後、上昇し、再度搬送方向へ移動するように構成されている。つまり、２基のステージ部材２０は、それぞれ上下に移動して搬送方向及び復帰方向へ移動するという上下循環移動が可能となるように構成されており、上部の搬送経路を移動するときに、吸着保持した基板材料２００が露光され、その基板材料２００が取り除かれた後、下部の復帰経路を移動して元の初期位置（基板材料２００がロードされる搭載位置）に復帰するようになっている。
【００２０】
ステージ部材２０の移動経路（搬送経路及び復帰経路）の両側には、一対の側壁１２、１４が左右対称に立設されている。この一対の側壁１２、１４は、共に同じ構成であるが、ここでは説明の便宜上、搬送方向側から見る正面視で左側を側壁１２、右側を側壁１４とする。また、側壁１２、１４の長手方向略中央部には、ステージ部材２０の移動経路を跨ぐように正面視略逆「凹」形状の２個のゲート１６、１８が所定間隔を隔てて（図示のものは近接しているが、実際にはステージ部材２０の搬送方向に沿った長さ以上離れて）並設されている。
【００２１】
ゲート１６、１８の両下部は、それぞれ側壁１２、１４の外面に固定されており、下流側のゲート１６の上部には複数個の露光ヘッド１００が取り付けられ、上流側のゲート１８の上部には画像位置検出装置１８０を構成する２台のＣＣＤカメラ１８２、１８４が取り付けられている。露光ヘッド１００は、ゲート１６（画像形成部）を通過する基板材料２００に向かってレーザービームＢを照射できるように下向き状態で固定されており、ＣＣＤカメラ１８２、１８４も、ゲート１８を通過する基板材料２００の位置（描画領域）検出用のアライメントマーク（図示省略）を撮像できるように下向き状態で固定されている。
【００２２】
したがって、このレーザー露光装置１０は、主に次のように動作する。まず、基板材料２００Ａは、ステージ部材２０Ａに吸着保持された状態で搬送されながら、ＣＣＤカメラ１８２、１８４によりアライメントマークが撮像されて、その位置（描画領域）が検出される。そして、その検出結果に基づいて、所定の描画領域が露光ヘッド１００により露光される。露光が終了すると、基板材料（プリント配線基板）２００Ａは、ステージ部材２０Ａ上からアンロードされる。一方、このとき、すでにステージ部材２０Ｂは、次の基板材料２００Ｂを吸着保持した状態で搬送され、ＣＣＤカメラ１８２、１８４により位置検出されて露光が開始されている。
【００２３】
すなわち、先に基板材料（プリント配線基板）がアンロードされたステージ部材２０Ｂは、ステージ部材２０Ａ上の基板材料２００Ａが露光されている間に、そのステージ部材２０Ａの下方を通って初期位置（搭載位置）に復帰移動し、次の基板材料２００Ｂがロードされて、ＣＣＤカメラ１８２、１８４により位置検出される工程まで進むように構成されている。つまり、各ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが上下に循環移動することにより、基板材料２００の露光が順次絶え間なく行われる構成になっており、露光ヘッド１００の稼働率、即ちプリント配線基板の製造効率が向上されるようになっている。レーザー露光装置１０の概要は以上の通りであり、以下、各部の構成について詳細に説明する。
【００２４】
［露光ヘッドの構成］
まず、図８乃至図２０を基に露光ヘッド１００の構成について詳細に説明する。上記したように、露光ヘッド１００は、レーザー露光装置１０の幅方向に架設されたゲート１６の上部に垂設され、その真下の露光位置をステージ部材２０に吸着保持されて搬送されて来た基板材料２００が通過するときに、その基板材料２００の被露光面２０２に対して、上方から画像情報に基づいて変調されたレーザービームＢを照射して露光し、その被露光面２０２にプリント配線基板の配線パターンに対応する画像（潜像）を形成するようになっている。
【００２５】
ここで、基板材料２００の上面部は、感光材料により薄膜状の感光性塗膜が成膜された被露光面２０２となっており、被露光面２０２は潜像（画像）形成後に、エッチング等の所定の処理を受けることにより、潜像に対応する配線パターンが形成されるようになっている。なお、感光性塗膜は、基板材料２００に液状の感光材料を塗布して乾燥硬化させるか、予めフィルム状に成膜された感光材料をラミネートすることによって形成される。
【００２６】
露光ヘッド１００は、図８、図９で示すように、ｍ行ｎ列（例えば３行５列）の略マトリックス状に複数（例えば１４個）配列されて構成されており、図示のものは、基板材料２００の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１００が配置されている。なお、以下、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド１００ｍｎと表記する。
【００２７】
露光ヘッド１００による露光エリア１０２は、副走査方向が短辺となる矩形状とされている。したがって、ステージ部材２０が搬送方向へ移動することにより（露光ヘッド１００が相対的に副走査方向へ移動することにより）、基板材料２００における被露光面２０２上の描画領域２０４には露光ヘッド１００毎に帯状の露光済み領域２０６が順次形成される。なお、以下、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッド１００による露光エリア１０２を示す場合は、露光エリア１０２ｍｎと表記する。
【００２８】
また、図９で示すように、帯状の露光済み領域２０６が副走査方向と直交する方向（主走査方向）に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド１００は、それぞれ配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、本実施形態では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１０２１１と露光エリア１０２１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１０２２１と３行目の露光エリア１０２３１とにより露光することができる。
【００２９】
各露光ヘッド１００１１〜１００ｍｎは、図１０で示すように、入射された光ビームを画像情報に応じて各画素毎に変調する空間光変調素子としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、「ＤＭＤ」という）１０６を備えている。ＤＭＤ１０６は、図示するように、ＳＲＡＭセル（メモリーセル）１０８上に、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば６００個×８００個）の微小ミラー（以下、「マイクロミラー」という）１１０が格子状に配列されて一体的に構成されたミラーデバイスであり、マイクロミラー１１０の表面には、反射率が９０％以上となるように、アルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。そして、各マイクロミラー１１０は、ヒンジ及びヨークを含む支柱（図示省略）によって支持されている。
【００３０】
したがって、ＤＭＤ１０６のＳＲＡＭセル１０８にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー１１０が、対角線を中心としてＤＭＤ１０６が配置された基部側に対して±α°（例えば±１０°）の範囲で傾けられる。つまり、画像信号に応じてＤＭＤ１０６のマイクロミラー１１０の傾きが制御されることにより、ＤＭＤ１０６に入射された光がそれぞれのマイクロミラー１１０の傾き方向へ反射される。ちなみに、図１１（Ａ）はマイクロミラー１１０がＯＮ状態である＋α°に傾いた状態を示し、図１１（Ｂ）はマイクロミラー１１０がＯＦＦ状態である−α°に傾いた状態を示している。また、ＯＦＦ状態のマイクロミラー１１０により光ビームが反射される方向には、光吸収体（図示省略）が配置されている。
【００３１】
また、ＤＭＤ１０６は、上記したように、マイクロミラー１１０を多数個（例えば８００個）長手方向に配列してなるマイクロミラー列が、多数組（例えば６００組）短手方向に配列されて構成されているが、更にその短手方向の辺（短辺）が副走査方向と所定角度θ（例えば１°〜５°）をなすように、僅かに傾斜させられて配置されている。図１２（Ａ）はＤＭＤ１０６を傾斜させない場合の各マイクロミラー１１０による反射光像（露光ビーム）１０４の走査軌跡を示し、図１２（Ｂ）はＤＭＤ１０６を所定角度θ傾斜させた場合の反射光像（露光ビーム）１０４の走査軌跡を示している。このように、ＤＭＤ１０６を傾斜させると、各マイクロミラー１１０による露光ビームの走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ１０６を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くすることができるので、解像度を大幅に向上させることができる。
【００３２】
そして更に、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上が重ねて露光（多重露光）されることになるため、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。したがって、主走査方向に配列された複数の露光ヘッド１００間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差無くつなぐことができる。なお、ＤＭＤ１０６の傾斜角度θは微小であるので、ＤＭＤ１０６を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ１０６を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とは略同一である。また、ＤＭＤ１０６を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を副走査方向と直交する方向に所定間隔ずらした千鳥状に配置しても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３３】
また、露光ヘッド１００を駆動制御する制御装置（図示省略）には、図示しない画像情報処理部とミラー駆動制御部とが組み込まれている。画像情報処理部では、レーザー露光装置１０全体を制御するコントローラー（図示省略）から入力された配線パターンに対応する画像情報に基づいて、各露光ヘッド１００毎にＤＭＤ１０６の制御すべき領域内の各マイクロミラー１１０を駆動制御する制御信号を生成する。そして、ミラー駆動制御部では、画像情報処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド１００毎にＤＭＤ１０６の各マイクロミラー１１０の角度をＯＮ状態又はＯＦＦ状態に制御するようになっている。
【００３４】
また、図１３で示すように、ＤＭＤ１０６の光入射側には、光ファイバーの出射端部（発光点）が露光エリア１０２の長辺方向と対応する方向に沿って１列に配列されたレーザー出射部１１４を備えたファイバーアレイ光源１１２と、ファイバーアレイ光源１１２から出射されたレーザー光を補正してＤＭＤ１０６上に集光させるレンズ系１２０と、レンズ系１２０を透過したレーザー光をＤＭＤ１０６に向けて反射するミラー１１６とが順に配置されている。そして、ＤＭＤ１０６の光反射側には、ＤＭＤ１０６で反射されたレーザー光を基板材料２００の被露光面２０２上に結像するレンズ系１２２、１２４が、ＤＭＤ１０６と被露光面２０２とが共役な関係となるように配置されている。
【００３５】
レンズ系１２０は、図１４で示すように、ファイバーアレイ光源１１２から出射されたレーザー光を平行光化する１対の組合わせレンズ１２６と、平行光化されたレーザー光の光量分布が均一になるように補正する１対の組合わせレンズ１２８と、光量分布が補正されたレーザー光をＤＭＤ１０６上に集光する集光レンズ１１８とで構成されている。組合わせレンズ１２８は、レーザー出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ、光軸から離れた部分は光束を縮め、更に、この配列方向と直交する方向に対しては、光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザー光を補正するようになっている。
【００３６】
また、ファイバーアレイ光源１１２は、図１５（Ａ）で示すように、複数（例えば６個）のレーザーモジュール１３０を備えており、各レーザーモジュール１３０には、マルチモード光ファイバー１３２の一端が結合されている。マルチモード光ファイバー１３２の他端には、コア径がマルチモード光ファイバー１３２と同一で、かつクラッド径がマルチモード光ファイバー１３２より小さい光ファイバー１３４が結合され、図１５（Ｃ）で示すように、光ファイバー１３４の出射端部（発光点）が副走査方向と直交する主走査方向に沿って１列に配列されることによって、レーザー出射部１１４が構成されている。なお、図１５（Ｄ）で示すように、光ファイバー１３４の出射端部（発光点）を主走査方向に沿って２列に配列することも可能である。
【００３７】
光ファイバー１３４の出射端部は、図１５（Ｂ）で示すように、表面が平坦な２枚の支持板１３６に挟み込まれて固定されている。また、光ファイバー１３４の光出射側には、光ファイバー１３４の端面を保護するために、ガラス等の透明な保護板１３８が配置されている。保護板１３８は、光ファイバー１３４の端面と密着させて配置してもよく、光ファイバー１３４の端面が密封されるように配置してもよい。光ファイバー１３４の出射端部は、光密度が高く、集塵しやすく、劣化しやすいが、保護板１３８を配置することにより、端面への塵埃の付着を防止することができるとともに、劣化を遅らせることができる。
【００３８】
また、図１５（Ｂ）で示すように、クラッド径が小さい光ファイバー１３４の出射端を隙間なく１列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバー１３２の間にマルチモード光ファイバー１３２を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバー１３２に結合された光ファイバー１３４の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバー１３２に結合された２本の光ファイバー１３４の出射端間に挟まれるように配列されている。これは、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバー１３２のレーザー光出射側の先端部分に、長さ１〜３０ｃｍのクラッド径が小さい光ファイバー１３４を同軸的に結合する、例えば光ファイバー１３４の入射端面を、マルチモード光ファイバー１３２の出射端面に、両方の中心軸が一致するように融着することにより得ることができる。
【００３９】
なお、マルチモード光ファイバー１３２及び光ファイバー１３４としては、ステップインデックス型光ファイバー、グレーテッドインデックス型光ファイバー、複合型光ファイバーの何れも使用可能であり、図１６で示すように、光ファイバー１３４のコア１３４Ａの径は、マルチモード光ファイバー１３２のコア１３２Ａの径と同じ大きさになっている。すなわち、光ファイバー１３４は、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝２５μｍであり、マルチモード光ファイバー１３２は、クラッド径＝１２５μｍ、コア径＝２５μｍである。そして、マルチモード光ファイバー１３２の入射端面コートの透過率が９９．５％以上になっている。
【００４０】
また、図示しないが、長さが短くてクラッド径が大きい光ファイバーに、クラッド径が小さい光ファイバーを融着させた短尺光ファイバーを、フェルールや光コネクター等を介してマルチモード光ファイバー１３２の出射端に結合してもよい。このように、光コネクター等を用いて、短尺光ファイバー（クラッド径が小さい光ファイバー）を、マルチモード光ファイバー１３２に着脱可能に構成すると、クラッド径が小さい光ファイバーが破損した場合等には、その部分の交換が容易にできるようになるので、露光ヘッド１００のメンテナンスに要するコストを低減することができる。なお、以下では、光ファイバー１３４を、マルチモード光ファイバー１３２の出射端部と称する場合がある。
【００４１】
レーザーモジュール１３０は、図１７で示す合波レーザー光源（ファイバー光源）によって構成されている。この合波レーザー光源は、ヒートブロック１４０上に配列固定された複数（例えば７個）のチップ状の横マルチモード、又はシングルモードのＵＶ系半導体レーザーＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４、ＬＤ５、ＬＤ６、ＬＤ７と、ＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメーターレンズ１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２、１５４と、１つの集光レンズ１５６と、１本のマルチモード光ファイバー１３２とで構成されている。つまり、コリメーターレンズ１４２〜１５４及び集光レンズ１５６によって集光光学系が構成され、その集光光学系とマルチモード光ファイバー１３２とによって合波光学系が構成されている。
【００４２】
したがって、露光ヘッド１００において、ファイバーアレイ光源１１２の合波レーザー光源を構成するＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７の各々から発散光状態で出射したレーザービームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７の各々は、まず、対応するコリメーターレンズ１４２〜１５４によって平行光化される。そして、平行光化されたレーザービームＢ１〜Ｂ７は、集光レンズ１５６によって集光され、マルチモード光ファイバー１３２のコア１３２Ａの入射端面に収束する。
【００４３】
マルチモード光ファイバー１３２のコア１３２Ａの入射端面に収束したレーザービームＢ１〜Ｂ７は、そのコア１３２Ａに入射して光ファイバー内を伝搬し、１本のレーザービームＢに合波される。ＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長及び最大出力がすべて同じであり、このときの結合効率が、例えば８５％であるとすると、ＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７の各出力が３０ｍＷの場合には、出力約１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザービームＢを得ることができる。
【００４４】
こうして、マルチモード光ファイバー１３２の出射端部に結合された光ファイバー１３４から合波レーザービームＢが出射されるが、例えば図１３、図１５（Ｃ）で示すように、６本の光ファイバー１３４がアレイ状に配列された（高輝度の発光点が主走査方向に沿って１列に配列された）レーザー出射部１１４の場合には、その出力は約１Ｗ（＝１８０ｍＷ×６）の高出力となる。なお、合波レーザー光源を構成するＵＶ系半導体レーザーの個数は７個に限定されるものではない。
【００４５】
また、以上のような合波レーザー光源（ＵＶ系半導体レーザー）は、図１８、図１９で示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ１６０内に収納されている。パッケージ１６０は、その開口を閉塞可能なパッケージ蓋１６２を備えており、脱気処理をした後に封止ガスを注入し、パッケージ１６０の開口をパッケージ蓋１６２で閉じることにより、パッケージ１６０とパッケージ蓋１６２とにより形成される閉空間（封止空間）内に、上記の合波レーザー光源が気密封止されるようになっている。
【００４６】
パッケージ１６０の底面にはベース板１６４が固定されており、このベース板１６４の上面には、ヒートブロック１４０と、集光レンズ１５６を保持する集光レンズホルダー１５８と、マルチモード光ファイバー１３２の入射端部を保持するファイバーホルダー１６６とが取り付けられている。マルチモード光ファイバー１３２の出射端部は、パッケージ１６０の壁面に形成された開口からパッケージ１６０外に引き出されている。
【００４７】
また、ヒートブロック１４０の側面にはコリメーターレンズホルダー１６８が取り付けられており、コリメーターレンズ１４２〜１５４が保持されている。パッケージ１６０の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線１７０がパッケージ１６０外に引き出されている。なお、図１８、図１９においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＵＶ系半導体レーザーのうち、ＵＶ系半導体レーザーＬＤ７にのみ符号を付し、複数のコリメーターレンズのうち、コリメーターレンズ１５４にのみ符号を付している。
【００４８】
また、コリメーターレンズ１４２〜１５４の取り付け部分の正面形状を図２０で示す。コリメーターレンズ１４２〜１５４の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を、平行な平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメーターレンズ１４２〜１５４は、例えば樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって得ることができる。そして、コリメーターレンズ１４２〜１５４は、長さ方向がＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図の左右方向）と直交するように、かつ発光点の配列方向に密接配置されている。
【００４９】
また、ＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々、例えば１０°、３０°の状態で各々レーザービームＢ１〜Ｂ７を発するレーザーが用いられている。これらＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行な方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。したがって、各発光点から発せられたレーザービームＢ１〜Ｂ７は、細長形状の各コリメーターレンズ１４２〜１５４に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。
【００５０】
また、集光レンズ１５６は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取って、コリメーターレンズ１４２〜１５４の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ１５６も、例えば樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより得ることができる。
【００５１】
［画像位置検出装置の構成］
次に、画像位置検出装置１８０について説明をする。画像位置検出装置１８０は、上記したように、レーザー露光装置１０の幅方向に架設されたゲート１８の上部で、かつ露光ヘッド１００よりも上流側に垂設された２台のＣＣＤカメラ１８２、１８４と、図示しないアライメント制御部を含んで構成されている。ＣＣＤカメラ１８２、１８４は、２次元ＣＣＤを撮像素子として備えるとともに、撮像時の光源として１回の発光時間が極めて短いストロボを備えており、このストロボの発光時のみ撮像が可能となるように、各ＣＣＤ素子の受光感度が設定されている。アライメント制御部は、ＣＣＤカメラ１８２、１８４からの画像信号を処理し、各ＣＣＤカメラ１８２、１８４により撮像されたアライメントマークの位置に対応する位置情報を上記コントローラーへ出力するようになっている。
【００５２】
一方、基板材料２００の被露光面２０２上には、予め配線パターンに対応する潜像が形成される描画領域２０４が設定されており、この描画領域２０４に対応するアライメントマーク（図示省略）が四隅に形成されている。そして、ＣＣＤカメラ１８２、１８４は、その真下の撮像位置（読取位置）を、ステージ部材２０に吸着保持されて所定の速度で搬送されて来る基板材料２００が通過する際に、所定のタイミングでストロボを発光させ、このストロボからの光の反射光を受光することにより、基板材料２００におけるアライメントマークを含む撮像範囲をそれぞれ撮像するようになっている。
【００５３】
アライメントマークは、基板材料２００の被露光面２０２に、円形の貫通孔又は凹部を設けることにより形成されており、これによって、ステージ部材２０上の基板材料２００の位置（描画領域）が検出されるようになっている。なお、ＣＣＤカメラは図示の２台に限定されるものではない。また、ＣＣＤカメラ１８２、１８４は、それぞれ基板材料２００の異なる領域を撮像範囲としている。このため、それぞれのＣＣＤカメラ１８２、１８４は、撮像対象となる基板材料２００に形成されたアライメントマークの位置等に応じて、その位置の調整が可能とされている。なお、アライメントマークは貫通孔や凹部ではなく、基板材料２００の被露光面２０２に予め形成されている配線パターンであるランド等を利用してもよい。
【００５４】
［ステージ部材及び上下循環手段の構成］
次に、ステージ部材２０及びその上下循環手段の構成について、図１乃至図７を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、ステージ部材２０をステージ部材２０Ａ、ステージ部材２０Ｂと区別して説明する場合は、それに合わせて、両方において同等のものをＡ、Ｂの英字を付して区別する場合がある。上記したように、ステージ部材２０は所定厚さの略矩形平板状に形成され、その内部は空洞になっている。そして、その上面（表面）が基板材料２００を載置するための平面状の載置面とされており、この載置面には、基板材料２００を負圧によって吸着するためのエアー吸引用の小孔３０が多数穿設されている。
【００５５】
また、ステージ部材２０の下面部には、ステージ部材２０への負圧発生用ケーブルとなる、電源ライン又は空気配管を備えたケーブルベア４０の一端（以下、「先端部」という）が接続されており、そのケーブルベア４０の他端（以下、「基部」という）４５には、同様に電源ライン又は空気配管を備えたケーブルベア５０が接続されている。すなわち、ステージ部材２０が、エアー吸引用の真空ポンプ等の真空発生装置（図示省略）を具備している場合は、その真空発生装置駆動用の電源ラインを備えたケーブルベア４０、５０となり、真空発生装置を具備していない場合は、別途設置される真空ポンプ等の真空発生装置（図示省略）と接続する空気配管を備えたケーブルベア４０、５０となる。
【００５６】
各ケーブルベア４０Ａ、４０Ｂは、それぞれその先端部がステージ部材２０Ａの側壁１２寄り（後述する第１ガイド溝２６とレール２９の間）の下面部と、ステージ部材２０Ｂの側壁１４寄り（後述する第１ガイド溝２６とレール２９の間）の下面部に接続されており、上下に移動するステージ部材２０Ａ、２０Ｂにそれぞれ追従して変形可能となるように、フレキシブルなチューブ等で構成されている。また、各ケーブルベア５０Ａ、５０Ｂは、それぞれ側壁１２、１４の内側に形成された搬送方向（復帰方向）と平行なガイド溝３６、３８内に摺動可能に設けられており、ケーブルベア５０Ａ、５０Ｂと上記基部４５が、そのガイド溝３６、３８に沿って搬送方向及び復帰方向に移動可能となるように構成されている。
【００５７】
したがって、各ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが上下方向、搬送方向、復帰方向へ移動しても、ケーブルベア４０Ａ、４０Ｂ及びケーブルベア５０Ａ、５０Ｂは、それに追従して移動可能である。よって、ケーブルベア４０、５０が絡まったり、邪魔になるような不具合は生じず、各ステージ部材２０Ａ、２０Ｂの移動を阻害するような不具合は起きない。
【００５８】
なお、ガイド溝３６、３８は、上記基部４５の移動範囲分だけ形成され、ケーブルベア５０Ａ、５０Ｂが、ガイド溝３６、３８内における上流側（下流側の場合もある）端部に穿設された貫通孔１２Ｂ、１４Ｂ（図７では側壁１２のみ示されている）から外部へ取り出されるようにすることが望ましいが、ガイド溝３６、３８を側壁１２、１４の上流側（又は下流側）端部まで延設し、そこからケーブルベア５０Ａ、５０Ｂが外部へ取り出されるようにしてもよい。何れにしても、ケーブルベア５０が、撓み変形等により、ガイド溝３６、３８内からステージ部材２０の下方等へ突出することがないように構成されており、ステージ部材２０には、随時電力又は負圧が供給されるようになっている。
【００５９】
また、側壁１２の上面には、搬送方向（復帰方向）と平行に、ボールネジ４６とガイドレール５６が略全長に亘って設けられ、側壁１４の上面にも、搬送方向（復帰方向）と平行に、ボールネジ４８とガイドレール５８が略全長に亘って設けられている。そして、ボールネジ４６、４８の上流側（又は下流側でもよいが）の端部には、それぞれ正逆回転可能なモーター５２、５４が取り付けられている。このモーター５２、５４は、図示しない搬送制御部から出力される駆動パルス信号により回転駆動するように構成されており、その搬送制御部は上記コントローラーに接続されている。
【００６０】
また、そのボールネジ４６、４８の両端部近傍は、それぞれ一対の支持部４７、４９によって支持され、各支持部４７、４９同士の間のボールネジ４６、４８には、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ搬送する上部搬送手段としてのリニア走行体４２、４４が螺合されて設けられている。リニア走行体４２、４４はそれぞれのステージ部材２０Ａ、２０Ｂを搬送方向へ移動させるもので、リニア走行体４２、４４の外方側下部に穿設された、ネジ山を有する孔部に、ボールネジ４６、４８が螺合した状態で挿通されている。
【００６１】
そして、リニア走行体４２、４４の内方側下部には、それぞれガイドレール５６、５８に摺動自在に嵌合される断面視略逆「凹」形状のガイド溝４２Ａ、４４Ａが形成されている。したがって、上記駆動パルス信号によりモーター５２、５４を駆動し、ボールネジ４６、４８を正逆方向に回転させることにより、リニア走行体４２、４４は、ガイドレール５６、５８に沿って搬送方向及び復帰方向に所定の速度（例えば露光時にあっては３０ｍｍ／ｓ）で移動可能となる構成である。
【００６２】
また、ステージ部材２０Ａの側壁１２に対向する側面部には、平面視で二股状をなすジョイント部２２が突設され、ステージ部材２０Ｂの側壁１４に対向する側面部にも、平面視で二股状をなすジョイント部２４が突設されている。そして、側壁１２、１４の上面に設けられたリニア走行体４２、４４の内方側上部には、各二股状ジョイント部２２、２４の間に鉛直方向から挿入されて嵌合するジョイント部４２Ｂ、４４Ｂがそれぞれ突設されている。
【００６３】
したがって、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが昇降することにより、ジョイント部４２Ｂ、４４Ｂとジョイント部２２、２４とがそれぞれ着脱自在に連結され、リニア走行体４２、４４が搬送方向へ移動することにより、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが牽引されて搬送方向へ移動する構成である。つまり、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂのジョイント部２２、２４と、リニア走行体４２、４４のジョイント部４２Ｂ、４４Ｂとの連結は、鉛直方向には容易に外れるが、水平方向には外れない構成になっており、これによって、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが搬送方向へ移動されるようになっている。
【００６４】
このため、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂには、自走させる機構等を設ける必要がなく、その構成を簡略化することが可能となっている。なお、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが下降することにより、それとの連結が解除されたリニア走行体４２、４４は復帰方向へ移動し、初期位置（搭載位置）において、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが上昇することにより、再度それと連結され、順次ステージ部材２０Ａ、２０Ｂを搬送方向へ移動させる構成になっている。
【００６５】
また、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂにおいて、ケーブルベア４０Ａ、４０Ｂの先端部が接続されている位置よりも外方側の下面部（ステージ部材２０の両端下部）には、断面視略逆「凹」形状の一対の第１ガイド溝２６が搬送方向（復帰方向）に沿って突設されており、ケーブルベア４０Ａ、４０Ｂの先端部が接続されている位置よりも内方側の下面部には、断面視略逆「凹」形状の第２ガイド溝２８を備えた一対のレール２９が搬送方向（復帰方向）に沿って突設されている。
【００６６】
そして、側壁１２、１４の上面略中央部には、内方側に所定幅で張り出し、かつ搬送方向に長い張出部１２Ａ、１４Ａが一体的に延設され、その張出部１２Ａ、１４Ａ上に、第１ガイド溝２６が摺動可能に嵌合する上部ガイドレール３２、３４が、それぞれ搬送方向（復帰方向）に沿って、かつ張出部１２Ａ、１４Ａの全長に亘って突設されている。
【００６７】
また、側壁１２、１４間の最下部には、所定厚さの平板状設置台６０が、側壁１２、１４の長手方向（搬送方向及び復帰方向）と略同じ長さで、かつ側壁１２、１４間と略同じ幅で配設されており、図７の側面視で張出部１２Ａ、１４Ａの下方に当たる設置台６０上には、第２ガイド溝２８が摺動可能に嵌合する一対の下部ガイドレール６２、６４が、搬送方向（復帰方向）に沿って、かつ張出部１２Ａ、１４Ａ（上部ガイドレール３２、３４）と略同じ長さに突設されている。
【００６８】
したがって、復帰方向へ移動するときの下部ガイドレール６２、６４の軌道幅が、搬送方向へ移動するときの上部ガイドレール３２、３４の軌道幅よりも狭くなっているが、このような構成にすると、ステージ部材２０に接続したケーブルベア４０が上部ガイドレール３２、３４及び下部ガイドレール６２、６４と干渉しないようにできる。つまり、ケーブルベア４０は第１ガイド溝２６と第２ガイド溝２８（レール２９）の間に接続され、幅方向において、張出部１２Ａと張出部１４Ａとの間には所定の間隙が空いているので、ステージ部材２０が、その両端下部を上部ガイドレール３２、３４に支持されて搬送方向へ移動するときには、ケーブルベア４０は張出部１２Ａと張出部１４Ａの間を通って移動することになる。
【００６９】
そして、ステージ部材２０が、下部ガイドレール６２、６４に沿って移動するときには、下部ガイドレール６２、６４に支持されるレール２９（第２ガイド溝２８）は、ケーブルベア４０よりも内方側にあるので、そのケーブルベア４０は下部ガイドレール６２、６４よりも外方側を移動することになる。このように、下部ガイドレール６２、６４の軌道幅を上部ガイドレール３２、３４の軌道幅とは異なるように（狭くなるように）すると、ケーブルベア４０がステージ部材２０の移動を妨げることなく追従移動できる。
【００７０】
また、設置台６０の上流側端部と下流側端部には、それぞれステージ部材２０を昇降移動させる第１昇降機６６と第２昇降機６８が配設されている。これら第１昇降機６６及び第２昇降機６８は共に同じ構成であり、油圧等により所定高さ上下動する第１シリンダー６６Ｂ及び第２シリンダー６８Ｂをそれぞれ備えている。なお、この第１シリンダー６６Ｂ及び第２シリンダー６８Ｂが、本発明における第１昇降部材及び第２昇降部材の一例に当たる。
【００７１】
第１シリンダー６６Ａ及び第２シリンダー６８Ｂの上部には、それぞれ搬送方向（復帰方向）に長い矩形平板状の第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａが一体的に水平に取り付けられており、その第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａ上には、下部ガイドレール６２、６４と同じ間隔（軌道幅）の第１切替レール７２、７４及び第２切替レール７６、７８がそれぞれ突設されている。したがって、ステージ部材２０は、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａ上では第２ガイド溝２８（レール２９）を介して第１切替レール７２、７４又は第２切替レール７６、７８に支持される構成である。
【００７２】
また、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａの搬送方向の長さは、基板材料２００の搬送方向の長さと、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａが下降したときに、第１切替レール７２、７４及び第２切替レール７６、７８が、下部ガイドレール６２、６４と連続するように、即ち一体的に繋がるようにすることを考慮して決められる（図４参照）。このように、第１切替レール７２、７４及び第２切替レール７６、７８が、下部ガイドレール６２、６４と連続する（一体的に繋がる）ようになっていると、ステージ部材２０の下部ガイドレール６２、６４への受け渡し（移動）が容易かつスムーズにできる。
【００７３】
また、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａの搬送方向（又は復帰方向）における内側の端部６６Ｃ、６８Ｃは、張出部１２Ａ、１４Ａの搬送方向（又は復帰方向）における端部１２Ｃ、１４Ｃ（図７では側壁１２のみ示されている）と平面視で同一直線上か、あるいはそれよりも外側に位置していることが好ましい。これによれば、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａが上昇したときに、それぞれ張出部１２Ａ、１４Ａと干渉しないので、レーザー露光装置１０の幅方向を短く構成できる。
【００７４】
なお、上部ガイドレール３２、３４から第２切替レール７６、７８へ、及び第１切替レール７２、７４から上部ガイドレール３２、２４へのステージ部材２０の受け渡し時には、ステージ部材２０の第２ガイド溝２８が第１切替レール７２、７４又は第２切替レール７６、７８に支持されつつ、その第１ガイド溝２６が上部ガイドレール３２、３４に支持される状態となるので、その移動も容易かつスムーズに行われる。
【００７５】
また、下部ガイドレール６２、６４の間には、ステージ部材２０を初期位置（搭載位置）へ、ある程度の高速で（一方のステージ部材が露光部を移動している間に、他方のステージ部材が撮像位置（読取位置）まで移動可能となるような速度、例えば秒速１ｍ程度で）復帰移動させる下部搬送手段としてのベルトコンベア７０が配設されている。ベルトコンベア７０は、その搬送面（上面）がステージ部材２０のレール２９間の下面部と密接するように、その高さが規定されており、それによってステージ部材２０が下部ガイドレール６２、６４に沿って復帰方向に搬送されるようになっている。なお、このような下部搬送手段は、ベルトコンベア７０に限定されるものではなく、ある程度の高速（１ｍ／ｓ程度）でステージ部材２０を移動させることができるものであれば、任意に構成して構わない。
【００７６】
また、第２昇降機６８の両側には、ステージ部材２０を第２昇降台６８Ａ上からベルトコンベア７０上へ送り出すための送出装置（図示省略）が配設されている。この送出装置は、例えばステージ部材２０Ａのジョイント部２２及びステージ部材２０Ｂのジョイント部２４に係合する係合部を有し、この係合部がジョイント部２２、２４に係合して復帰方向に移動することにより、ステージ部材２０を第２昇降台６８Ａ上から下部ガイドレール６２、６４及びベルトコンベア７０上へ送り出すように構成されている。なお、送出装置の構成は、特に限定されるものではなく、例えば設置台６０の搬送方向外側に配設され、ピストンロッド等の押込部材により、ステージ部材２０を復帰方向へ押し込んで、第２昇降台６８Ａ上から下部ガイドレール６２、６４及びベルトコンベア７０上へ送り出すような構成のものでもよい。
【００７７】
また、ベルトコンベア７０上から第１昇降台６６Ａ上への移動は、ベルトコンベア７０上をある程度の高速（例えば１ｍ／ｓ）で搬送して来るステージ部材２０の復帰方向への慣性力により実現可能となっている。したがって、第１昇降台６６Ａ上には、ステージ部材２０を第１昇降台６６Ａ上の所定位置で停止させる停止手段（図示省略）が設けられている。この停止手段は、例えば第１昇降台６６Ａの第１切替レール７２、７４上に、単に突起等のストッパー（図示省略）を設けて構成してもよいが、第１昇降機６６の両側等に別途ストッパー機能を有する停止装置（図示省略）を配設して構成しても構わない。何れにしても、ステージ部材２０を第１昇降台６６Ａ上の所定位置で停止させられるものであれば、任意の停止手段を採用して構わない。
【００７８】
また、上記と同様に、ステージ部材２０を第１昇降台６６Ａ上へ送り出す送出装置（図示省略）を設けてもよい。この場合は、その送出装置に、第１昇降台６６Ａ上の所定位置でステージ部材２０が停止するような停止機能を持たせることが望ましい。なお、この場合の送出装置も、ジョイント部２２、２４に係合する係合部を備えた送出装置に限定されるものではなく、例えば設置台６０の復帰方向の外側に配設され、ステージ部材２０をベルトコンベア７０上から引き出すようにして第１昇降台６６Ａ上へ載置させる等の構成のものでもよい。
【００７９】
［露光装置の動作］
以上のような構成のレーザー露光装置１０において、次に、その一連の動作を図２乃至図６を参照しながら説明する。まず、初期位置（搭載位置）において、第１昇降台６６Ａが第１シリンダー６６Ｂによって上昇位置に待機している。このとき、ステージ部材２０Ａは、第１切替レール７２、７４に第２ガイド溝２８を介して支持されており、そのジョイント部２２と、側壁１２上のリニア走行体４２のジョイント部４２Ｂとが連結されている。
【００８０】
そして、図示しないローダー（基板供給装置）によって、ステージ部材２０Ａの載置面上へ基板材料２００Ａが載置される。このとき、ステージ部材２０Ａにはケーブルベア４０Ａ、５０Ａを介して真空ポンプ等により負圧が供給されているので、載置面に穿設された多数の小孔３０Ａからエアーが吸引されており、その作用によって基板材料２００Ａが載置面上に密着状態で固定される。
【００８１】
こうして、基板材料２００Ａがステージ部材２０Ａの載置面上に吸着保持されると、搬送制御部からの駆動パルス信号によりモーター５２が駆動してボールネジ４６が回転する。すると、リニア走行体４２が、ガイドレール５６に沿って搬送方向へ移動し、ステージ部材２０Ａが第１切替レール７２、７４から上部ガイドレール３２、３４へ第１ガイド溝２６を介して乗り移りつつ搬送方向へ所定の速度で移動する。なお、このとき、ケーブルベア４０Ａは、張出部１２Ａと張出部１４Ａの間を通過する。そして、ゲート１８に垂設されたＣＣＤカメラ１８２、１８４によって、基板材料２００Ａの四隅に設けられたアライメントマークが撮像され、基板材料２００Ａの描画領域２０４の位置が検出される。
【００８２】
すなわち、基板材料２００ＡのアライメントマークがＣＣＤカメラ１８２、１８４の撮像位置（読取位置）に達したら、ストロボを発光させ、ＣＣＤカメラ１８２、１８４によって被露光面２０２におけるアライメントマークを含む撮像領域を撮像する。このとき、ＣＣＤカメラ１８２、１８４により得られた撮像情報はアライメント制御部へ出力される。アライメント制御部は、撮像情報をアライメントマークの走査方向及び幅方向に沿った位置に対応する位置情報に変換し、この位置情報をコントローラーへ出力する。
【００８３】
コントローラーは、アライメント制御部からのアライメントマークの位置情報に基づき、描画領域２０４に対応して設けられたアライメントマークの位置を判断し、このアライメントマークの位置から、描画領域２０４の走査方向及び幅方向に沿った位置と、描画領域２０４の走査方向に対する傾き量をそれぞれ判断する。つまり、コントローラーは、ステージ部材２０Ａ上の基板材料２００Ａの位置を判断するとともに、画像情報に基づいて、基板材料２００Ａにおける各アライメントマークの位置を判断し、その描画領域２０４を判断する。
【００８４】
そして、コントローラーは、描画領域２０４の走査方向に沿った位置に基づいて描画領域２０４に対する露光開始のタイミングを算出するとともに、描画領域２０４の幅方向に沿った位置及び走査方向に対する傾き量に基づいて、配線パターンに対応する画像情報に対する変換処理を実行し、変換処理した画像情報をフレームメモリー内に格納する。ここで、変換処理の内容としては、座標原点を中心として画像情報を回転させる座標変換処理、幅方向に対応する座標軸に沿って画像情報を平行移動させる座標変換処理が含まれる。更に必要に応じて、コントローラーは、描画領域２０４の幅方向及び走査方向に沿った伸長量及び縮長量に対応させて画像情報を伸長又は縮長させる変換処理を実行する。
【００８５】
このようにして得られた変換処理後の画像情報及び描画領域２０４の位置情報は、ステージ部材２０Ａに関連付けられてコントローラーのフレームメモリー内に一時記憶され、基板材料２００Ａがステージ部材２０Ａ上から（レーザー露光装置１０から）次の工程へ搬送するための図示しない搬送装置へ送り出された後に、フレームメモリー内から消去される。
【００８６】
一方、第１昇降台６６Ａの第１切替レール７２、７４からステージ部材２０Ａの第２ガイド溝２８が外れたら、第１昇降台６６Ａは第１シリンダー６６Ｂによって下降する。そして、ベルトコンベア７０によって復帰搬送移動してきたステージ部材２０Ｂが第１昇降台６６Ａ上へ移動する。すなわち、ベルトコンベア７０上及び下部ガイドレール６２、６４上を所定の速度（１ｍ／ｓ）で搬送されて来たステージ部材２０Ｂは、その復帰方向への慣性力と、第１昇降台６６Ａの第１切替レール７２、７４上に設けられたストッパー（図示省略）により、第１昇降台６６Ａ上に乗り移るとともに所定の位置で停止させられる。なお、図示しない送出装置により、ベルトコンベア７０上及び下部ガイドレール６２、６４上から第１切替レール７２、７４上へステージ部材２０Ｂを送り出し、所定の位置で停止させるようにしてもよい。
【００８７】
ステージ部材２０Ｂが第１昇降台６６Ａ上に完全に乗り移ったら、第１シリンダー６６Ｂによって第１昇降台６６Ａを上昇させ、側壁１４上のリニア走行体４４のジョイント部４４Ｂにステージ部材２０Ｂのジョイント部２４を連結させる。そして、上記と同様に次の基板材料２００Ｂを、そのステージ部材２０Ｂの載置面上に載置し、負圧によって小孔３０Ｂからエアーが吸引されていることによる作用で、その載置面上に吸着保持させる。この状態を図２で示す。こうして、ステージ部材２０Ｂ上に基板材料２００Ｂが吸着保持されたら、リニア走行体４４を所定の速度で搬送方向へ移動させ、ステージ部材２０Ｂを搬送方向へ移動させる。そして、基板材料２００ＢのアライメントマークをＣＣＤカメラ１８２、１８４によって撮像する。
【００８８】
一方、アライメントマークが撮像された基板材料２００Ａは、ステージ部材２０Ａ（リニア走行体４２）が更に搬送方向に移動することにより、ゲート１６に垂設されている露光ヘッド１００の露光位置へ供給される。そして、所定の速度（例えば３０ｍｍ／ｓ）で移動しながら、ＣＣＤカメラ１８２、１８４による撮像を基にアライメント制御部によって位置検出された描画領域２０４が、配線パターンに応じた画像情報に基づいて露光され、基板材料２００Ａの描画領域２０４に配線パターン等の潜像（画像）が形成される。すなわち、基板材料２００Ａがステージ部材２０Ａと共に搬送方向へ移動されることにより、相対的に露光ヘッド１００が復帰方向へ副走査されるので、基板材料２００Ａには、各露光ヘッド１００毎に帯状の露光済み領域２０６（図８、図９参照）が順次形成される。
【００８９】
ここで、その露光処理工程を具体的に説明すると、まず、コントローラーが、ステージ部材２０Ａ上の基板材料２００Ａの位置を判断し、フレームメモリー内に格納された描画領域２０４の位置情報に基づいて、描画領域２０４の先端が露光位置に達するタイミングを判断する。そして、その描画領域２０４の先端が露光位置に達するタイミングに同期して露光開始信号を画像情報処理部へ出力する。これにより、画像情報処理部は、フレームメモリーに記憶された画像情報を複数ライン分ずつ順次読み出し、読み出した画像情報に基づいて各露光ヘッド１００毎に制御信号を生成する。そして、ミラー駆動制御部は、その生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド１００毎にＤＭＤ１０６のマイクロミラー１１０の各々をＯＮ状態あるいはＯＦＦ状態に制御する。
【００９０】
こうして、ＤＭＤ１０６のマイクロミラー１１０がＯＮ・ＯＦＦ制御されたら、ファイバーアレイ光源１１２からＤＭＤ１０６にレーザー光が照射され、ＯＮ状態のマイクロミラー１１０に反射されたレーザー光が、レンズ系１２２、１２４により基板材料２００Ａの被露光面２０２上に結像される。つまり、ファイバーアレイ光源１１２から出射されたレーザー光が画素毎にＯＮ・ＯＦＦされて、基板材料２００Ａの描画領域２０４がＤＭＤ１０６の使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア）で露光される。なお、ここで言う画像情報は、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータであり、本実施形態における露光ヘッド１００による露光処理時間は１５秒となっている。
【００９１】
ステージ部材２０Ａ上の基板材料２００Ａの露光が終了すると、ステージ部材２０Ｂは、すでにＣＣＤカメラ１８２、１８４によって、それに搭載された基板材料２００Ｂのアライメントマークが撮像され、その描画領域２０４の位置が検出される工程まで進んで来ているので、そのステージ部材２０Ｂ上の基板材料２００Ｂの露光が続いて開始される。つまり、コントローラーは、基板材料２００Ａの描画領域２０４に対する露光を完了すると、この描画領域２０４に対する場合と同様に、変換処理をした画像情報及び位置情報に基づいて、次の基板材料２００Ｂの描画領域２０４に対する露光を実行する。
【００９２】
一方、基板材料２００Ａへの露光が終了したステージ部材２０Ａは更にリニア走行体４２によって搬送方向へ搬送され、上部ガイドレール３２、３４上から、第２シリンダー６８Ｂによって上昇位置に待機している第２昇降台６８Ａの第２切替レール７６、７８上へ乗り移る。すなわち、第１ガイド溝２６を介して支持されていた状態から第２ガイド溝２８を介して支持される状態へ移行する。そして、ステージ部材２０Ａが完全に第２昇降台６８Ａ上に乗り移ると（基板材料２００の取出位置に来ると）、ステージ部材２０Ａへの真空ポンプ等による負圧が解除され、ステージ部材２０Ａの載置面上から基板材料（プリント配線基板）２００Ａが図示しないアンローダー（基板取出装置）によって取り除かれる。そして、その基板材料（プリント配線基板）２００Ａは、次の工程へ図示しない搬送装置によって搬送される。
【００９３】
基板材料２００Ａが取り除かれた第２昇降台６８Ａ上のステージ部材２０Ａは、第２シリンダー６８Ｂによって下降し、リニア走行体４２のジョイント部４２Ｂからジョイント部２２が外される。この状態を図３で示す。ジョイント部２２が外されたリニア走行体４２は、モーター５２がボールネジ４６を搬送時とは反対の方向に回転駆動することにより、元の位置（初期位置）へガイドレール５６に沿ってある程度の高速で復帰移動させられる。このとき、リニア走行体４２は側壁１２上を移動し、かつステージ部材２０Ｂのジョイント部２４とは反対側の側面部にはジョイント部が設けられていないので、側壁１４上を移動するリニア走行体４４、即ちステージ部材２０Ｂと衝突するような不具合は起きない。
【００９４】
他方、ステージ部材２０Ａが載置された状態で最下部まで下降した第２昇降台６８Ａでは、その第２切替レール７６、７８が設置台６０上の下部ガイドレール６２、６４と一体的に繋げられる。すなわち、第２切替レール７６、７８の復帰方向側の端面と、下部ガイドレール６２、６４の搬送方向側の端面とが略隙間なく正対する。すると、図示しない送出装置により、ステージ部材２０Ａが第２昇降台６８Ａの第２切替レール７６、７８上から下部ガイドレール６２、６４上及びベルトコンベア７０上に送り出される。
【００９５】
そして、下部ガイドレール６２、６４上及びベルトコンベア７０上に送り出されたステージ部材２０Ａは、そのベルトコンベア７０によって高速（例えば１ｍ／ｓ）で復帰方向へ移動させられ、下部ガイドレール６２、６４上から第１昇降台６６Ａの第１切替レール７２、７４上へ、上記ステージ部材２０Ｂと同様にして移動させられる。この状態を図４で示す。なお、このとき、ケーブルベア４０は、第２切替レール７６、７８、下部ガイドレール６２、６４、第１切替レール７２、７４の外方側を移動するため、邪魔になるような不具合はない。
【００９６】
こうして、ステージ部材２０Ａが完全に第１昇降台６６Ａ上に載置されたら、第１シリンダー６６Ｂによって第１昇降台６６Ａが上昇し、ステージ部材２０Ａのジョイント部２２が、待機中のリニア走行体４２のジョイント部４２Ｂと連結する。そして、次の基板材料２００Ｃがステージ部材２０Ａの載置面上に載置され、負圧により吸着保持される。この状態を図５で示す。
【００９７】
基板材料２００Ｃが吸着保持されたら、リニア走行体４２が所定の速度で搬送方向へ移動し、基板材料２００ＣのアライメントマークがＣＣＤカメラ１８２、１８４によって撮像される。この状態を図６で示す。なお、ステージ部材２０Ａの露光終了後から、ここまでの工程が約１５秒で完了するようになっており、ステージ部材２０Ｂ上の基板材料２００Ｂの露光が終了すると、すぐに、ステージ部材２０Ａ上の新たな基板材料２００Ｃの露光が開始されるようになっている。
【００９８】
また、ステージ部材２０Ｂ上に吸着保持されている基板材料２００Ｂの露光が終了したら、ステージ部材２０Ｂも、ステージ部材２０Ａと同様に、図３、図４、図５で示す工程で復帰動作をし、次の新たな基板材料がその載置面に載置されて、上記動作を繰り返し行うことは言うまでもない。こうして、このレーザー露光装置１０は、絶え間なく（時間間隔を空けることなく）露光処理が行われるようになっており、露光ヘッド１００の稼働率が向上されるようになっている。したがって、プリント配線基板の製造効率を向上させることができる。
【００９９】
ここで更に、１基のステージ部材が同じ高さ位置（同一面上）で往復移動（水平移動）しながら露光処理をする従来のレーザー露光装置と、２基のステージ部材が上下に循環移動しながら露光処理をする本発明に係るレーザー露光装置１０の１枚の基板材料を露光処理する際のタクトタイムを表１で示す。この表１から判るように、本発明のレーザー露光装置１０では、従来に比べ、１枚の基板材料を露光する時間が１２秒も短縮されている。すなわち、１枚のプリント配線基板を製造する時間が従来の３／５に低減されており、製造効率が向上されていることが判る。
【０１００】
【表１】
【０１０１】
以上、何れにしても上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一例として、プリント配線基板の素材となる基板材料２００を露光するレーザー露光装置１０について説明をしたが、本発明に係る画像形成装置は、基板材料２００を露光するレーザー露光装置１０に限定されるものではなく、ＰＳ板、ＣＴ刷板等の感光性印刷板、感光紙等の感光材料を露光する露光装置等にも適用できる。また、これらを露光するための光ビームとしては、レーザービーム以外に可視光線、Ｘ線等も用いることができる。更に、本発明に係る画像形成装置は、インクジェット方式の画像形成装置にも適用できる。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、記録媒体を移動させつつ、その記録媒体に対して画像を形成する画像形成処理を効率よく行うことができる。したがって、その製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図２】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図３】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図４】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図５】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図６】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図７】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略側面図
【図８】露光ヘッドを示す概略斜視図
【図９】（Ａ）基板材料に形成される露光済み領域を示す説明図
（Ｂ）露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す説明図
【図１０】デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図
【図１１】（Ａ）ＤＭＤの動作を説明するための説明図
（Ｂ）ＤＭＤの動作を説明するための説明図
【図１２】（Ａ）ＤＭＤを傾斜配置しない場合の露光ビームの走査線を示す概略平面図
（Ｂ）ＤＭＤを傾斜配置する場合の露光ビームの走査線を示す概略平面図
【図１３】露光ヘッドの構成を示す概略斜視図
【図１４】（Ａ）露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の概略断面図
（Ｂ）（Ａ）の概略側面図
【図１５】（Ａ）ファイバーアレイ光源の構成を示す概略斜視図
（Ｂ）（Ａ）の部分拡大図
（Ｃ）レーザー出射部における発光点の配列を示す説明図
（Ｄ）レーザー出射部における発光点の配列を示す説明図
【図１６】マルチモード光ファイバーの構成を示す説明図
【図１７】合波レーザー光源の構成を示す概略平面図
【図１８】レーザーモジュールの構成を示す概略平面図
【図１９】レーザーモジュールの構成を示す概略側面図
【図２０】レーザーモジュールの構成を示す概略正面図
【符号の説明】
１０ レーザー露光装置（画像形成装置）
１２、１４ 側壁
２０ ステージ部材
２２、２４ ジョイント部
２６、２８ ガイド溝
３２、３４ 上部ガイドレール
３６、３８ ガイド溝
４０ ケーブルベア
４２、４４ リニア走行体（上部搬送手段）
５０ ケーブルベア
５６、５８ ガイドレール
６２、６４ 下部ガイドレール
６６ 第１昇降機（第１昇降手段）
６８ 第２昇降機（第２昇降手段）
７０ ベルトコンベア（下部搬送手段）
７２、７４、７６、７８ 切替レール
１００ 露光ヘッド
１８２、１８４ ＣＣＤカメラ
２００ 基板材料（記録媒体）
２０２ 被露光面
２０４ 描画領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報に応じて変調された光ビーム等により、プリント配線基板等の記録媒体における描画領域を露光して、その描画領域に画像を形成する露光装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばプリント配線基板等に配線パターンを形成するための画像形成装置としてのレーザー露光装置は、画像露光の対象となるプリント配線基板を搬送用ステージ部材に載置し（以下、「ロード」という場合がある）、そのステージ部材を副走査方向へ所定の速度で移動させつつ、所定の読取位置において、ステージ部材上に載置されたプリント配線基板の四隅に設けられた位置合わせ孔（アライメントマーク）をＣＣＤカメラにより撮像するようになっている。そして、その撮像によって得られたプリント配線基板の位置に合わせて、描画座標系中の描画対象領域を座標変換することにより、画像情報に対するアライメント処理を実行するように構成されている。
【０００３】
そして更に、所定の露光位置において、画像情報に基づいて変調され、ポリゴンミラーにより主走査方向へ偏向されたレーザービームがプリント配線基板上に形成された感光性塗膜を走査、露光することにより、画像情報に基づく露光処理、即ちプリント配線基板における所定の領域（描画領域）に配線パターンに対応する画像（潜像）を形成するように構成されている。なお、画像（潜像）が形成されたプリント配線基板は、ステージ部材から取り出され（以下、「アンロード」という場合がある）、プリント配線基板が取り除かれたステージ部材は、初期位置に復帰移動（水平移動）して、次のプリント配線基板を露光する工程に移行するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３３８４３２公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方式のレーザー露光装置では、露光済みのプリント配線基板のステージ部材からの取り出し（アンロード）工程、ステージ部材の初期位置への復帰移動工程、未露光プリント配線基板のステージ部材への載置（ロード）工程、読取位置までのステージ部材の移動工程を順にしている間は、プリント配線基板に対して露光処理が行われない。つまり、プリント配線基板への露光処理は、上記工程分の時間を空けて間欠的に行われていたため、製造効率が良好ではなかった。そのため、従来から製造効率を向上させることが課題となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、所定の搬送経路に沿って記録媒体を移動させつつ、その記録媒体に画像を形成する画像形成処理を効率よく行うことができ、画像が形成された記録媒体の製造効率の向上が図れる画像形成装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の画像形成装置は、搭載位置で記録媒体をステージ部材へ搭載して、該ステージ部材を画像形成部へ通過させつつ、該記録媒体に画像を形成し、取出位置で画像が形成された記録媒体を該ステージ部材から取り出す画像形成装置であって、前記ステージ部材が２つ設けられるとともに、一方のステージ部材が記録媒体を搭載して、画像形成部を通過している間に、他方のステージ部材が画像形成部の下方を前記取出位置から前記搭載位置へ移動する上下循環手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明では、上下循環手段により、２つのステージ部材のうち、一方のステージ部材に搭載された記録媒体が画像形成部で画像形成されている間に、他方のステージ部材が画像形成部の下方を取出位置から搭載位置へ移動する。つまり、一方のステージ部材に搭載された記録媒体に画像を形成している間に、他方のステージ部材に次の記録媒体を搭載することができるので、連続して画像形成処理を実行することができる。したがって、従来の画像形成装置のように、１つのステージ部材が同一面上を往復移動して画像形成する構成に比べ、画像形成処理効率を格段に向上させることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記上下循環手段が、前記ステージ部材を搭載位置から取出位置まで移動可能に支持する上部ガイドレールと、前記ステージ部材と着脱可能とされ、該ステージ部材を前記上部ガイドレールに沿って搭載位置から取出位置まで移動させる上部搬送手段と、前記上部ガイドレールの下方に配置され、前記ステージ部材を取出位置から搭載位置まで移動可能に支持する下部ガイドレールと、前記ステージ部材を前記下部ガイドレールに沿って取出位置から搭載位置まで移動させる下部搬送手段と、前記搭載位置に設けられ、前記下部ガイドレールに沿って移動してきたステージ部材を上昇させて、前記上部ガイドレールへ渡す第１昇降手段と、前記取出位置に設けられ、前記上部ガイドレールに沿って移動してきたステージ部材を下降させて、前記下部ガイドレールへ渡す第２昇降手段と、で構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明では、上下にそれぞれ上部搬送手段と下部搬送手段を設け、それらによってステージ部材を移動させる構成としたので、ステージ部材自体には自走させるための機構等を備える必要がなく、その構成を簡略化できる。
【００１１】
そして、請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記上部ガイドレールと前記下部ガイドレールとの軌道幅を異なるようにし、前記ステージ部材に、前記上部ガイドレールに係合する第１ガイド溝と、前記下部ガイドレールと係合する第２ガイド溝と、を形成したことを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明では、上部ガイドレールと下部ガイドレールとの軌道幅を異なるように、例えば下部ガイドレールの軌道幅を上部ガイドレールの軌道幅より狭くしたので、配線類と他部品とを干渉させることなく、搭載位置まで移動させることができる。
【００１３】
更に、請求項４に記載の画像形成装置は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記第１昇降手段が、前記第２ガイド溝が係合する切替レールが設けられた第１昇降台と、前記第１昇降台を下降させたときに、前記切替レールと前記下部ガイドレールとのレベルを合わせ、前記第１昇降台を上昇させたときに、前記第１ガイド溝と前記上部ガイドレールとのレベルを合わせる第１昇降部材と、で構成され、前記第２昇降手段が、前記第２ガイド溝が係合する切替レールが設けられた第２昇降台と、前記第２昇降台を上昇させたときに、前記切替レールと前記第２ガイド溝とのレベルを合わせ、前記第２昇降台を下降させたときに、前記切替レールと前記下部ガイドレールとのレベルを合わせる第２昇降部材と、で構成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４の発明では、各ガイド溝と各レールとのレベルを合わせるようにしたので、下部ガイドレールから上部ガイドレールへ、及び上部ガイドレールから下部ガイドレールへのステージ部材の受け渡しが容易にできる。
【００１５】
また、請求項５に記載の画像形成装置は、請求項２乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、前記上部搬送手段が、前記ステージ部材の移動方向両側にそれぞれ設けられたリニア走行体を有し、前記一方のステージ部材には、一方のリニア走行体と連結可能な連結部が形成され、前記他方のステージ部材には、他方のリニア走行体と連結可能な連結部が形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項５の発明では、ステージ部材の移動方向両側にリニア走行体を設けたので、一方のリニア走行体が搭載位置から取出位置へステージ部材を搬送しているときに、他方のリニア走行体がその一方のリニア走行体と衝突することなく、取出位置から搭載位置へ移動することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一例としてのレーザー露光装置を正面から見た概略斜視図であり、図２は同じく側面から見た概略斜視図である。本発明に係るレーザー露光装置１０は、プリント配線基板の材料となる薄肉プレート状の基板材料２００を、所定の速度で搬送しながら、画像情報により変調されたレーザービームＢによって露光し、その基板材料２００に、配線パターンに対応する画像（潜像）を形成するものである。そこで、説明の便宜上、図１、図２の矢印Ｘで表す方向を基板材料２００の「搬送方向」とし、それを基準に「上流側」及び「下流側」の表現をする。また、それとは反対方向を基板材料２００の「復帰方向」とする。更に、矢印Ｘと直交する方向を矢印Ｙで表し、レーザー露光装置１０の「幅方向」とする。
【００１８】
［露光装置の概要］
まず、最初に、本発明に係るレーザー露光装置１０の概要を説明する。図１、図２で示すように、レーザー露光装置１０は、基板材料２００を表面（上面）に吸着して保持しながら搬送方向へ移動する所定厚さの略矩形平板状ステージ部材２０を２基備えている。なお、２基のステージ部材２０は、共に同じ構成であるため、以下、一方をステージ部材２０Ａ、他方をステージ部材２０Ｂとして説明する場合がある。また、基板材料２００も、ステージ部材２０Ａ上に吸着保持されている方を基板材料２００Ａ、ステージ部材２０Ｂ上に吸着保持されている方を基板材料２００Ｂ等として説明する場合がある。
【００１９】
この２基のステージ部材２０は、それぞれ後述する上部搬送手段４２、４４により搬送方向に移動し、所定の位置（後述する第２昇降台６８Ａ上）で停止した後、下降し、後述する下部搬送手段７０により復帰方向に移動する。そして、所定の位置（後述する第１昇降台６６Ａ上）で停止した後、上昇し、再度搬送方向へ移動するように構成されている。つまり、２基のステージ部材２０は、それぞれ上下に移動して搬送方向及び復帰方向へ移動するという上下循環移動が可能となるように構成されており、上部の搬送経路を移動するときに、吸着保持した基板材料２００が露光され、その基板材料２００が取り除かれた後、下部の復帰経路を移動して元の初期位置（基板材料２００がロードされる搭載位置）に復帰するようになっている。
【００２０】
ステージ部材２０の移動経路（搬送経路及び復帰経路）の両側には、一対の側壁１２、１４が左右対称に立設されている。この一対の側壁１２、１４は、共に同じ構成であるが、ここでは説明の便宜上、搬送方向側から見る正面視で左側を側壁１２、右側を側壁１４とする。また、側壁１２、１４の長手方向略中央部には、ステージ部材２０の移動経路を跨ぐように正面視略逆「凹」形状の２個のゲート１６、１８が所定間隔を隔てて（図示のものは近接しているが、実際にはステージ部材２０の搬送方向に沿った長さ以上離れて）並設されている。
【００２１】
ゲート１６、１８の両下部は、それぞれ側壁１２、１４の外面に固定されており、下流側のゲート１６の上部には複数個の露光ヘッド１００が取り付けられ、上流側のゲート１８の上部には画像位置検出装置１８０を構成する２台のＣＣＤカメラ１８２、１８４が取り付けられている。露光ヘッド１００は、ゲート１６（画像形成部）を通過する基板材料２００に向かってレーザービームＢを照射できるように下向き状態で固定されており、ＣＣＤカメラ１８２、１８４も、ゲート１８を通過する基板材料２００の位置（描画領域）検出用のアライメントマーク（図示省略）を撮像できるように下向き状態で固定されている。
【００２２】
したがって、このレーザー露光装置１０は、主に次のように動作する。まず、基板材料２００Ａは、ステージ部材２０Ａに吸着保持された状態で搬送されながら、ＣＣＤカメラ１８２、１８４によりアライメントマークが撮像されて、その位置（描画領域）が検出される。そして、その検出結果に基づいて、所定の描画領域が露光ヘッド１００により露光される。露光が終了すると、基板材料（プリント配線基板）２００Ａは、ステージ部材２０Ａ上からアンロードされる。一方、このとき、すでにステージ部材２０Ｂは、次の基板材料２００Ｂを吸着保持した状態で搬送され、ＣＣＤカメラ１８２、１８４により位置検出されて露光が開始されている。
【００２３】
すなわち、先に基板材料（プリント配線基板）がアンロードされたステージ部材２０Ｂは、ステージ部材２０Ａ上の基板材料２００Ａが露光されている間に、そのステージ部材２０Ａの下方を通って初期位置（搭載位置）に復帰移動し、次の基板材料２００Ｂがロードされて、ＣＣＤカメラ１８２、１８４により位置検出される工程まで進むように構成されている。つまり、各ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが上下に循環移動することにより、基板材料２００の露光が順次絶え間なく行われる構成になっており、露光ヘッド１００の稼働率、即ちプリント配線基板の製造効率が向上されるようになっている。レーザー露光装置１０の概要は以上の通りであり、以下、各部の構成について詳細に説明する。
【００２４】
［露光ヘッドの構成］
まず、図８乃至図２０を基に露光ヘッド１００の構成について詳細に説明する。上記したように、露光ヘッド１００は、レーザー露光装置１０の幅方向に架設されたゲート１６の上部に垂設され、その真下の露光位置をステージ部材２０に吸着保持されて搬送されて来た基板材料２００が通過するときに、その基板材料２００の被露光面２０２に対して、上方から画像情報に基づいて変調されたレーザービームＢを照射して露光し、その被露光面２０２にプリント配線基板の配線パターンに対応する画像（潜像）を形成するようになっている。
【００２５】
ここで、基板材料２００の上面部は、感光材料により薄膜状の感光性塗膜が成膜された被露光面２０２となっており、被露光面２０２は潜像（画像）形成後に、エッチング等の所定の処理を受けることにより、潜像に対応する配線パターンが形成されるようになっている。なお、感光性塗膜は、基板材料２００に液状の感光材料を塗布して乾燥硬化させるか、予めフィルム状に成膜された感光材料をラミネートすることによって形成される。
【００２６】
露光ヘッド１００は、図８、図９で示すように、ｍ行ｎ列（例えば３行５列）の略マトリックス状に複数（例えば１４個）配列されて構成されており、図示のものは、基板材料２００の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１００が配置されている。なお、以下、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド１００ｍｎと表記する。
【００２７】
露光ヘッド１００による露光エリア１０２は、副走査方向が短辺となる矩形状とされている。したがって、ステージ部材２０が搬送方向へ移動することにより（露光ヘッド１００が相対的に副走査方向へ移動することにより）、基板材料２００における被露光面２０２上の描画領域２０４には露光ヘッド１００毎に帯状の露光済み領域２０６が順次形成される。なお、以下、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッド１００による露光エリア１０２を示す場合は、露光エリア１０２ｍｎと表記する。
【００２８】
また、図９で示すように、帯状の露光済み領域２０６が副走査方向と直交する方向（主走査方向）に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド１００は、それぞれ配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、本実施形態では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１０２１１と露光エリア１０２１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１０２２１と３行目の露光エリア１０２３１とにより露光することができる。
【００２９】
各露光ヘッド１００１１〜１００ｍｎは、図１０で示すように、入射された光ビームを画像情報に応じて各画素毎に変調する空間光変調素子としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、「ＤＭＤ」という）１０６を備えている。ＤＭＤ１０６は、図示するように、ＳＲＡＭセル（メモリーセル）１０８上に、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば６００個×８００個）の微小ミラー（以下、「マイクロミラー」という）１１０が格子状に配列されて一体的に構成されたミラーデバイスであり、マイクロミラー１１０の表面には、反射率が９０％以上となるように、アルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。そして、各マイクロミラー１１０は、ヒンジ及びヨークを含む支柱（図示省略）によって支持されている。
【００３０】
したがって、ＤＭＤ１０６のＳＲＡＭセル１０８にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー１１０が、対角線を中心としてＤＭＤ１０６が配置された基部側に対して±α°（例えば±１０°）の範囲で傾けられる。つまり、画像信号に応じてＤＭＤ１０６のマイクロミラー１１０の傾きが制御されることにより、ＤＭＤ１０６に入射された光がそれぞれのマイクロミラー１１０の傾き方向へ反射される。ちなみに、図１１（Ａ）はマイクロミラー１１０がＯＮ状態である＋α°に傾いた状態を示し、図１１（Ｂ）はマイクロミラー１１０がＯＦＦ状態である−α°に傾いた状態を示している。また、ＯＦＦ状態のマイクロミラー１１０により光ビームが反射される方向には、光吸収体（図示省略）が配置されている。
【００３１】
また、ＤＭＤ１０６は、上記したように、マイクロミラー１１０を多数個（例えば８００個）長手方向に配列してなるマイクロミラー列が、多数組（例えば６００組）短手方向に配列されて構成されているが、更にその短手方向の辺（短辺）が副走査方向と所定角度θ（例えば１°〜５°）をなすように、僅かに傾斜させられて配置されている。図１２（Ａ）はＤＭＤ１０６を傾斜させない場合の各マイクロミラー１１０による反射光像（露光ビーム）１０４の走査軌跡を示し、図１２（Ｂ）はＤＭＤ１０６を所定角度θ傾斜させた場合の反射光像（露光ビーム）１０４の走査軌跡を示している。このように、ＤＭＤ１０６を傾斜させると、各マイクロミラー１１０による露光ビームの走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ１０６を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くすることができるので、解像度を大幅に向上させることができる。
【００３２】
そして更に、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上が重ねて露光（多重露光）されることになるため、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。したがって、主走査方向に配列された複数の露光ヘッド１００間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差無くつなぐことができる。なお、ＤＭＤ１０６の傾斜角度θは微小であるので、ＤＭＤ１０６を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ１０６を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とは略同一である。また、ＤＭＤ１０６を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を副走査方向と直交する方向に所定間隔ずらした千鳥状に配置しても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３３】
また、露光ヘッド１００を駆動制御する制御装置（図示省略）には、図示しない画像情報処理部とミラー駆動制御部とが組み込まれている。画像情報処理部では、レーザー露光装置１０全体を制御するコントローラー（図示省略）から入力された配線パターンに対応する画像情報に基づいて、各露光ヘッド１００毎にＤＭＤ１０６の制御すべき領域内の各マイクロミラー１１０を駆動制御する制御信号を生成する。そして、ミラー駆動制御部では、画像情報処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド１００毎にＤＭＤ１０６の各マイクロミラー１１０の角度をＯＮ状態又はＯＦＦ状態に制御するようになっている。
【００３４】
また、図１３で示すように、ＤＭＤ１０６の光入射側には、光ファイバーの出射端部（発光点）が露光エリア１０２の長辺方向と対応する方向に沿って１列に配列されたレーザー出射部１１４を備えたファイバーアレイ光源１１２と、ファイバーアレイ光源１１２から出射されたレーザー光を補正してＤＭＤ１０６上に集光させるレンズ系１２０と、レンズ系１２０を透過したレーザー光をＤＭＤ１０６に向けて反射するミラー１１６とが順に配置されている。そして、ＤＭＤ１０６の光反射側には、ＤＭＤ１０６で反射されたレーザー光を基板材料２００の被露光面２０２上に結像するレンズ系１２２、１２４が、ＤＭＤ１０６と被露光面２０２とが共役な関係となるように配置されている。
【００３５】
レンズ系１２０は、図１４で示すように、ファイバーアレイ光源１１２から出射されたレーザー光を平行光化する１対の組合わせレンズ１２６と、平行光化されたレーザー光の光量分布が均一になるように補正する１対の組合わせレンズ１２８と、光量分布が補正されたレーザー光をＤＭＤ１０６上に集光する集光レンズ１１８とで構成されている。組合わせレンズ１２８は、レーザー出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ、光軸から離れた部分は光束を縮め、更に、この配列方向と直交する方向に対しては、光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザー光を補正するようになっている。
【００３６】
また、ファイバーアレイ光源１１２は、図１５（Ａ）で示すように、複数（例えば６個）のレーザーモジュール１３０を備えており、各レーザーモジュール１３０には、マルチモード光ファイバー１３２の一端が結合されている。マルチモード光ファイバー１３２の他端には、コア径がマルチモード光ファイバー１３２と同一で、かつクラッド径がマルチモード光ファイバー１３２より小さい光ファイバー１３４が結合され、図１５（Ｃ）で示すように、光ファイバー１３４の出射端部（発光点）が副走査方向と直交する主走査方向に沿って１列に配列されることによって、レーザー出射部１１４が構成されている。なお、図１５（Ｄ）で示すように、光ファイバー１３４の出射端部（発光点）を主走査方向に沿って２列に配列することも可能である。
【００３７】
光ファイバー１３４の出射端部は、図１５（Ｂ）で示すように、表面が平坦な２枚の支持板１３６に挟み込まれて固定されている。また、光ファイバー１３４の光出射側には、光ファイバー１３４の端面を保護するために、ガラス等の透明な保護板１３８が配置されている。保護板１３８は、光ファイバー１３４の端面と密着させて配置してもよく、光ファイバー１３４の端面が密封されるように配置してもよい。光ファイバー１３４の出射端部は、光密度が高く、集塵しやすく、劣化しやすいが、保護板１３８を配置することにより、端面への塵埃の付着を防止することができるとともに、劣化を遅らせることができる。
【００３８】
また、図１５（Ｂ）で示すように、クラッド径が小さい光ファイバー１３４の出射端を隙間なく１列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバー１３２の間にマルチモード光ファイバー１３２を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバー１３２に結合された光ファイバー１３４の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバー１３２に結合された２本の光ファイバー１３４の出射端間に挟まれるように配列されている。これは、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバー１３２のレーザー光出射側の先端部分に、長さ１〜３０ｃｍのクラッド径が小さい光ファイバー１３４を同軸的に結合する、例えば光ファイバー１３４の入射端面を、マルチモード光ファイバー１３２の出射端面に、両方の中心軸が一致するように融着することにより得ることができる。
【００３９】
なお、マルチモード光ファイバー１３２及び光ファイバー１３４としては、ステップインデックス型光ファイバー、グレーテッドインデックス型光ファイバー、複合型光ファイバーの何れも使用可能であり、図１６で示すように、光ファイバー１３４のコア１３４Ａの径は、マルチモード光ファイバー１３２のコア１３２Ａの径と同じ大きさになっている。すなわち、光ファイバー１３４は、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝２５μｍであり、マルチモード光ファイバー１３２は、クラッド径＝１２５μｍ、コア径＝２５μｍである。そして、マルチモード光ファイバー１３２の入射端面コートの透過率が９９．５％以上になっている。
【００４０】
また、図示しないが、長さが短くてクラッド径が大きい光ファイバーに、クラッド径が小さい光ファイバーを融着させた短尺光ファイバーを、フェルールや光コネクター等を介してマルチモード光ファイバー１３２の出射端に結合してもよい。このように、光コネクター等を用いて、短尺光ファイバー（クラッド径が小さい光ファイバー）を、マルチモード光ファイバー１３２に着脱可能に構成すると、クラッド径が小さい光ファイバーが破損した場合等には、その部分の交換が容易にできるようになるので、露光ヘッド１００のメンテナンスに要するコストを低減することができる。なお、以下では、光ファイバー１３４を、マルチモード光ファイバー１３２の出射端部と称する場合がある。
【００４１】
レーザーモジュール１３０は、図１７で示す合波レーザー光源（ファイバー光源）によって構成されている。この合波レーザー光源は、ヒートブロック１４０上に配列固定された複数（例えば７個）のチップ状の横マルチモード、又はシングルモードのＵＶ系半導体レーザーＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４、ＬＤ５、ＬＤ６、ＬＤ７と、ＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメーターレンズ１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２、１５４と、１つの集光レンズ１５６と、１本のマルチモード光ファイバー１３２とで構成されている。つまり、コリメーターレンズ１４２〜１５４及び集光レンズ１５６によって集光光学系が構成され、その集光光学系とマルチモード光ファイバー１３２とによって合波光学系が構成されている。
【００４２】
したがって、露光ヘッド１００において、ファイバーアレイ光源１１２の合波レーザー光源を構成するＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７の各々から発散光状態で出射したレーザービームＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７の各々は、まず、対応するコリメーターレンズ１４２〜１５４によって平行光化される。そして、平行光化されたレーザービームＢ１〜Ｂ７は、集光レンズ１５６によって集光され、マルチモード光ファイバー１３２のコア１３２Ａの入射端面に収束する。
【００４３】
マルチモード光ファイバー１３２のコア１３２Ａの入射端面に収束したレーザービームＢ１〜Ｂ７は、そのコア１３２Ａに入射して光ファイバー内を伝搬し、１本のレーザービームＢに合波される。ＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長及び最大出力がすべて同じであり、このときの結合効率が、例えば８５％であるとすると、ＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７の各出力が３０ｍＷの場合には、出力約１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザービームＢを得ることができる。
【００４４】
こうして、マルチモード光ファイバー１３２の出射端部に結合された光ファイバー１３４から合波レーザービームＢが出射されるが、例えば図１３、図１５（Ｃ）で示すように、６本の光ファイバー１３４がアレイ状に配列された（高輝度の発光点が主走査方向に沿って１列に配列された）レーザー出射部１１４の場合には、その出力は約１Ｗ（＝１８０ｍＷ×６）の高出力となる。なお、合波レーザー光源を構成するＵＶ系半導体レーザーの個数は７個に限定されるものではない。
【００４５】
また、以上のような合波レーザー光源（ＵＶ系半導体レーザー）は、図１８、図１９で示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ１６０内に収納されている。パッケージ１６０は、その開口を閉塞可能なパッケージ蓋１６２を備えており、脱気処理をした後に封止ガスを注入し、パッケージ１６０の開口をパッケージ蓋１６２で閉じることにより、パッケージ１６０とパッケージ蓋１６２とにより形成される閉空間（封止空間）内に、上記の合波レーザー光源が気密封止されるようになっている。
【００４６】
パッケージ１６０の底面にはベース板１６４が固定されており、このベース板１６４の上面には、ヒートブロック１４０と、集光レンズ１５６を保持する集光レンズホルダー１５８と、マルチモード光ファイバー１３２の入射端部を保持するファイバーホルダー１６６とが取り付けられている。マルチモード光ファイバー１３２の出射端部は、パッケージ１６０の壁面に形成された開口からパッケージ１６０外に引き出されている。
【００４７】
また、ヒートブロック１４０の側面にはコリメーターレンズホルダー１６８が取り付けられており、コリメーターレンズ１４２〜１５４が保持されている。パッケージ１６０の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線１７０がパッケージ１６０外に引き出されている。なお、図１８、図１９においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＵＶ系半導体レーザーのうち、ＵＶ系半導体レーザーＬＤ７にのみ符号を付し、複数のコリメーターレンズのうち、コリメーターレンズ１５４にのみ符号を付している。
【００４８】
また、コリメーターレンズ１４２〜１５４の取り付け部分の正面形状を図２０で示す。コリメーターレンズ１４２〜１５４の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を、平行な平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメーターレンズ１４２〜１５４は、例えば樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって得ることができる。そして、コリメーターレンズ１４２〜１５４は、長さ方向がＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図の左右方向）と直交するように、かつ発光点の配列方向に密接配置されている。
【００４９】
また、ＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々、例えば１０°、３０°の状態で各々レーザービームＢ１〜Ｂ７を発するレーザーが用いられている。これらＵＶ系半導体レーザーＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行な方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。したがって、各発光点から発せられたレーザービームＢ１〜Ｂ７は、細長形状の各コリメーターレンズ１４２〜１５４に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。
【００５０】
また、集光レンズ１５６は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取って、コリメーターレンズ１４２〜１５４の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ１５６も、例えば樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより得ることができる。
【００５１】
［画像位置検出装置の構成］
次に、画像位置検出装置１８０について説明をする。画像位置検出装置１８０は、上記したように、レーザー露光装置１０の幅方向に架設されたゲート１８の上部で、かつ露光ヘッド１００よりも上流側に垂設された２台のＣＣＤカメラ１８２、１８４と、図示しないアライメント制御部を含んで構成されている。ＣＣＤカメラ１８２、１８４は、２次元ＣＣＤを撮像素子として備えるとともに、撮像時の光源として１回の発光時間が極めて短いストロボを備えており、このストロボの発光時のみ撮像が可能となるように、各ＣＣＤ素子の受光感度が設定されている。アライメント制御部は、ＣＣＤカメラ１８２、１８４からの画像信号を処理し、各ＣＣＤカメラ１８２、１８４により撮像されたアライメントマークの位置に対応する位置情報を上記コントローラーへ出力するようになっている。
【００５２】
一方、基板材料２００の被露光面２０２上には、予め配線パターンに対応する潜像が形成される描画領域２０４が設定されており、この描画領域２０４に対応するアライメントマーク（図示省略）が四隅に形成されている。そして、ＣＣＤカメラ１８２、１８４は、その真下の撮像位置（読取位置）を、ステージ部材２０に吸着保持されて所定の速度で搬送されて来る基板材料２００が通過する際に、所定のタイミングでストロボを発光させ、このストロボからの光の反射光を受光することにより、基板材料２００におけるアライメントマークを含む撮像範囲をそれぞれ撮像するようになっている。
【００５３】
アライメントマークは、基板材料２００の被露光面２０２に、円形の貫通孔又は凹部を設けることにより形成されており、これによって、ステージ部材２０上の基板材料２００の位置（描画領域）が検出されるようになっている。なお、ＣＣＤカメラは図示の２台に限定されるものではない。また、ＣＣＤカメラ１８２、１８４は、それぞれ基板材料２００の異なる領域を撮像範囲としている。このため、それぞれのＣＣＤカメラ１８２、１８４は、撮像対象となる基板材料２００に形成されたアライメントマークの位置等に応じて、その位置の調整が可能とされている。なお、アライメントマークは貫通孔や凹部ではなく、基板材料２００の被露光面２０２に予め形成されている配線パターンであるランド等を利用してもよい。
【００５４】
［ステージ部材及び上下循環手段の構成］
次に、ステージ部材２０及びその上下循環手段の構成について、図１乃至図７を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、ステージ部材２０をステージ部材２０Ａ、ステージ部材２０Ｂと区別して説明する場合は、それに合わせて、両方において同等のものをＡ、Ｂの英字を付して区別する場合がある。上記したように、ステージ部材２０は所定厚さの略矩形平板状に形成され、その内部は空洞になっている。そして、その上面（表面）が基板材料２００を載置するための平面状の載置面とされており、この載置面には、基板材料２００を負圧によって吸着するためのエアー吸引用の小孔３０が多数穿設されている。
【００５５】
また、ステージ部材２０の下面部には、ステージ部材２０への負圧発生用ケーブルとなる、電源ライン又は空気配管を備えたケーブルベア４０の一端（以下、「先端部」という）が接続されており、そのケーブルベア４０の他端（以下、「基部」という）４５には、同様に電源ライン又は空気配管を備えたケーブルベア５０が接続されている。すなわち、ステージ部材２０が、エアー吸引用の真空ポンプ等の真空発生装置（図示省略）を具備している場合は、その真空発生装置駆動用の電源ラインを備えたケーブルベア４０、５０となり、真空発生装置を具備していない場合は、別途設置される真空ポンプ等の真空発生装置（図示省略）と接続する空気配管を備えたケーブルベア４０、５０となる。
【００５６】
各ケーブルベア４０Ａ、４０Ｂは、それぞれその先端部がステージ部材２０Ａの側壁１２寄り（後述する第１ガイド溝２６とレール２９の間）の下面部と、ステージ部材２０Ｂの側壁１４寄り（後述する第１ガイド溝２６とレール２９の間）の下面部に接続されており、上下に移動するステージ部材２０Ａ、２０Ｂにそれぞれ追従して変形可能となるように、フレキシブルなチューブ等で構成されている。また、各ケーブルベア５０Ａ、５０Ｂは、それぞれ側壁１２、１４の内側に形成された搬送方向（復帰方向）と平行なガイド溝３６、３８内に摺動可能に設けられており、ケーブルベア５０Ａ、５０Ｂと上記基部４５が、そのガイド溝３６、３８に沿って搬送方向及び復帰方向に移動可能となるように構成されている。
【００５７】
したがって、各ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが上下方向、搬送方向、復帰方向へ移動しても、ケーブルベア４０Ａ、４０Ｂ及びケーブルベア５０Ａ、５０Ｂは、それに追従して移動可能である。よって、ケーブルベア４０、５０が絡まったり、邪魔になるような不具合は生じず、各ステージ部材２０Ａ、２０Ｂの移動を阻害するような不具合は起きない。
【００５８】
なお、ガイド溝３６、３８は、上記基部４５の移動範囲分だけ形成され、ケーブルベア５０Ａ、５０Ｂが、ガイド溝３６、３８内における上流側（下流側の場合もある）端部に穿設された貫通孔１２Ｂ、１４Ｂ（図７では側壁１２のみ示されている）から外部へ取り出されるようにすることが望ましいが、ガイド溝３６、３８を側壁１２、１４の上流側（又は下流側）端部まで延設し、そこからケーブルベア５０Ａ、５０Ｂが外部へ取り出されるようにしてもよい。何れにしても、ケーブルベア５０が、撓み変形等により、ガイド溝３６、３８内からステージ部材２０の下方等へ突出することがないように構成されており、ステージ部材２０には、随時電力又は負圧が供給されるようになっている。
【００５９】
また、側壁１２の上面には、搬送方向（復帰方向）と平行に、ボールネジ４６とガイドレール５６が略全長に亘って設けられ、側壁１４の上面にも、搬送方向（復帰方向）と平行に、ボールネジ４８とガイドレール５８が略全長に亘って設けられている。そして、ボールネジ４６、４８の上流側（又は下流側でもよいが）の端部には、それぞれ正逆回転可能なモーター５２、５４が取り付けられている。このモーター５２、５４は、図示しない搬送制御部から出力される駆動パルス信号により回転駆動するように構成されており、その搬送制御部は上記コントローラーに接続されている。
【００６０】
また、そのボールネジ４６、４８の両端部近傍は、それぞれ一対の支持部４７、４９によって支持され、各支持部４７、４９同士の間のボールネジ４６、４８には、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ搬送する上部搬送手段としてのリニア走行体４２、４４が螺合されて設けられている。リニア走行体４２、４４はそれぞれのステージ部材２０Ａ、２０Ｂを搬送方向へ移動させるもので、リニア走行体４２、４４の外方側下部に穿設された、ネジ山を有する孔部に、ボールネジ４６、４８が螺合した状態で挿通されている。
【００６１】
そして、リニア走行体４２、４４の内方側下部には、それぞれガイドレール５６、５８に摺動自在に嵌合される断面視略逆「凹」形状のガイド溝４２Ａ、４４Ａが形成されている。したがって、上記駆動パルス信号によりモーター５２、５４を駆動し、ボールネジ４６、４８を正逆方向に回転させることにより、リニア走行体４２、４４は、ガイドレール５６、５８に沿って搬送方向及び復帰方向に所定の速度（例えば露光時にあっては３０ｍｍ／ｓ）で移動可能となる構成である。
【００６２】
また、ステージ部材２０Ａの側壁１２に対向する側面部には、平面視で二股状をなすジョイント部２２が突設され、ステージ部材２０Ｂの側壁１４に対向する側面部にも、平面視で二股状をなすジョイント部２４が突設されている。そして、側壁１２、１４の上面に設けられたリニア走行体４２、４４の内方側上部には、各二股状ジョイント部２２、２４の間に鉛直方向から挿入されて嵌合するジョイント部４２Ｂ、４４Ｂがそれぞれ突設されている。
【００６３】
したがって、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが昇降することにより、ジョイント部４２Ｂ、４４Ｂとジョイント部２２、２４とがそれぞれ着脱自在に連結され、リニア走行体４２、４４が搬送方向へ移動することにより、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが牽引されて搬送方向へ移動する構成である。つまり、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂのジョイント部２２、２４と、リニア走行体４２、４４のジョイント部４２Ｂ、４４Ｂとの連結は、鉛直方向には容易に外れるが、水平方向には外れない構成になっており、これによって、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが搬送方向へ移動されるようになっている。
【００６４】
このため、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂには、自走させる機構等を設ける必要がなく、その構成を簡略化することが可能となっている。なお、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが下降することにより、それとの連結が解除されたリニア走行体４２、４４は復帰方向へ移動し、初期位置（搭載位置）において、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂが上昇することにより、再度それと連結され、順次ステージ部材２０Ａ、２０Ｂを搬送方向へ移動させる構成になっている。
【００６５】
また、ステージ部材２０Ａ、２０Ｂにおいて、ケーブルベア４０Ａ、４０Ｂの先端部が接続されている位置よりも外方側の下面部（ステージ部材２０の両端下部）には、断面視略逆「凹」形状の一対の第１ガイド溝２６が搬送方向（復帰方向）に沿って突設されており、ケーブルベア４０Ａ、４０Ｂの先端部が接続されている位置よりも内方側の下面部には、断面視略逆「凹」形状の第２ガイド溝２８を備えた一対のレール２９が搬送方向（復帰方向）に沿って突設されている。
【００６６】
そして、側壁１２、１４の上面略中央部には、内方側に所定幅で張り出し、かつ搬送方向に長い張出部１２Ａ、１４Ａが一体的に延設され、その張出部１２Ａ、１４Ａ上に、第１ガイド溝２６が摺動可能に嵌合する上部ガイドレール３２、３４が、それぞれ搬送方向（復帰方向）に沿って、かつ張出部１２Ａ、１４Ａの全長に亘って突設されている。
【００６７】
また、側壁１２、１４間の最下部には、所定厚さの平板状設置台６０が、側壁１２、１４の長手方向（搬送方向及び復帰方向）と略同じ長さで、かつ側壁１２、１４間と略同じ幅で配設されており、図７の側面視で張出部１２Ａ、１４Ａの下方に当たる設置台６０上には、第２ガイド溝２８が摺動可能に嵌合する一対の下部ガイドレール６２、６４が、搬送方向（復帰方向）に沿って、かつ張出部１２Ａ、１４Ａ（上部ガイドレール３２、３４）と略同じ長さに突設されている。
【００６８】
したがって、復帰方向へ移動するときの下部ガイドレール６２、６４の軌道幅が、搬送方向へ移動するときの上部ガイドレール３２、３４の軌道幅よりも狭くなっているが、このような構成にすると、ステージ部材２０に接続したケーブルベア４０が上部ガイドレール３２、３４及び下部ガイドレール６２、６４と干渉しないようにできる。つまり、ケーブルベア４０は第１ガイド溝２６と第２ガイド溝２８（レール２９）の間に接続され、幅方向において、張出部１２Ａと張出部１４Ａとの間には所定の間隙が空いているので、ステージ部材２０が、その両端下部を上部ガイドレール３２、３４に支持されて搬送方向へ移動するときには、ケーブルベア４０は張出部１２Ａと張出部１４Ａの間を通って移動することになる。
【００６９】
そして、ステージ部材２０が、下部ガイドレール６２、６４に沿って移動するときには、下部ガイドレール６２、６４に支持されるレール２９（第２ガイド溝２８）は、ケーブルベア４０よりも内方側にあるので、そのケーブルベア４０は下部ガイドレール６２、６４よりも外方側を移動することになる。このように、下部ガイドレール６２、６４の軌道幅を上部ガイドレール３２、３４の軌道幅とは異なるように（狭くなるように）すると、ケーブルベア４０がステージ部材２０の移動を妨げることなく追従移動できる。
【００７０】
また、設置台６０の上流側端部と下流側端部には、それぞれステージ部材２０を昇降移動させる第１昇降機６６と第２昇降機６８が配設されている。これら第１昇降機６６及び第２昇降機６８は共に同じ構成であり、油圧等により所定高さ上下動する第１シリンダー６６Ｂ及び第２シリンダー６８Ｂをそれぞれ備えている。なお、この第１シリンダー６６Ｂ及び第２シリンダー６８Ｂが、本発明における第１昇降部材及び第２昇降部材の一例に当たる。
【００７１】
第１シリンダー６６Ａ及び第２シリンダー６８Ｂの上部には、それぞれ搬送方向（復帰方向）に長い矩形平板状の第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａが一体的に水平に取り付けられており、その第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａ上には、下部ガイドレール６２、６４と同じ間隔（軌道幅）の第１切替レール７２、７４及び第２切替レール７６、７８がそれぞれ突設されている。したがって、ステージ部材２０は、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａ上では第２ガイド溝２８（レール２９）を介して第１切替レール７２、７４又は第２切替レール７６、７８に支持される構成である。
【００７２】
また、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａの搬送方向の長さは、基板材料２００の搬送方向の長さと、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａが下降したときに、第１切替レール７２、７４及び第２切替レール７６、７８が、下部ガイドレール６２、６４と連続するように、即ち一体的に繋がるようにすることを考慮して決められる（図４参照）。このように、第１切替レール７２、７４及び第２切替レール７６、７８が、下部ガイドレール６２、６４と連続する（一体的に繋がる）ようになっていると、ステージ部材２０の下部ガイドレール６２、６４への受け渡し（移動）が容易かつスムーズにできる。
【００７３】
また、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａの搬送方向（又は復帰方向）における内側の端部６６Ｃ、６８Ｃは、張出部１２Ａ、１４Ａの搬送方向（又は復帰方向）における端部１２Ｃ、１４Ｃ（図７では側壁１２のみ示されている）と平面視で同一直線上か、あるいはそれよりも外側に位置していることが好ましい。これによれば、第１昇降台６６Ａ及び第２昇降台６８Ａが上昇したときに、それぞれ張出部１２Ａ、１４Ａと干渉しないので、レーザー露光装置１０の幅方向を短く構成できる。
【００７４】
なお、上部ガイドレール３２、３４から第２切替レール７６、７８へ、及び第１切替レール７２、７４から上部ガイドレール３２、２４へのステージ部材２０の受け渡し時には、ステージ部材２０の第２ガイド溝２８が第１切替レール７２、７４又は第２切替レール７６、７８に支持されつつ、その第１ガイド溝２６が上部ガイドレール３２、３４に支持される状態となるので、その移動も容易かつスムーズに行われる。
【００７５】
また、下部ガイドレール６２、６４の間には、ステージ部材２０を初期位置（搭載位置）へ、ある程度の高速で（一方のステージ部材が露光部を移動している間に、他方のステージ部材が撮像位置（読取位置）まで移動可能となるような速度、例えば秒速１ｍ程度で）復帰移動させる下部搬送手段としてのベルトコンベア７０が配設されている。ベルトコンベア７０は、その搬送面（上面）がステージ部材２０のレール２９間の下面部と密接するように、その高さが規定されており、それによってステージ部材２０が下部ガイドレール６２、６４に沿って復帰方向に搬送されるようになっている。なお、このような下部搬送手段は、ベルトコンベア７０に限定されるものではなく、ある程度の高速（１ｍ／ｓ程度）でステージ部材２０を移動させることができるものであれば、任意に構成して構わない。
【００７６】
また、第２昇降機６８の両側には、ステージ部材２０を第２昇降台６８Ａ上からベルトコンベア７０上へ送り出すための送出装置（図示省略）が配設されている。この送出装置は、例えばステージ部材２０Ａのジョイント部２２及びステージ部材２０Ｂのジョイント部２４に係合する係合部を有し、この係合部がジョイント部２２、２４に係合して復帰方向に移動することにより、ステージ部材２０を第２昇降台６８Ａ上から下部ガイドレール６２、６４及びベルトコンベア７０上へ送り出すように構成されている。なお、送出装置の構成は、特に限定されるものではなく、例えば設置台６０の搬送方向外側に配設され、ピストンロッド等の押込部材により、ステージ部材２０を復帰方向へ押し込んで、第２昇降台６８Ａ上から下部ガイドレール６２、６４及びベルトコンベア７０上へ送り出すような構成のものでもよい。
【００７７】
また、ベルトコンベア７０上から第１昇降台６６Ａ上への移動は、ベルトコンベア７０上をある程度の高速（例えば１ｍ／ｓ）で搬送して来るステージ部材２０の復帰方向への慣性力により実現可能となっている。したがって、第１昇降台６６Ａ上には、ステージ部材２０を第１昇降台６６Ａ上の所定位置で停止させる停止手段（図示省略）が設けられている。この停止手段は、例えば第１昇降台６６Ａの第１切替レール７２、７４上に、単に突起等のストッパー（図示省略）を設けて構成してもよいが、第１昇降機６６の両側等に別途ストッパー機能を有する停止装置（図示省略）を配設して構成しても構わない。何れにしても、ステージ部材２０を第１昇降台６６Ａ上の所定位置で停止させられるものであれば、任意の停止手段を採用して構わない。
【００７８】
また、上記と同様に、ステージ部材２０を第１昇降台６６Ａ上へ送り出す送出装置（図示省略）を設けてもよい。この場合は、その送出装置に、第１昇降台６６Ａ上の所定位置でステージ部材２０が停止するような停止機能を持たせることが望ましい。なお、この場合の送出装置も、ジョイント部２２、２４に係合する係合部を備えた送出装置に限定されるものではなく、例えば設置台６０の復帰方向の外側に配設され、ステージ部材２０をベルトコンベア７０上から引き出すようにして第１昇降台６６Ａ上へ載置させる等の構成のものでもよい。
【００７９】
［露光装置の動作］
以上のような構成のレーザー露光装置１０において、次に、その一連の動作を図２乃至図６を参照しながら説明する。まず、初期位置（搭載位置）において、第１昇降台６６Ａが第１シリンダー６６Ｂによって上昇位置に待機している。このとき、ステージ部材２０Ａは、第１切替レール７２、７４に第２ガイド溝２８を介して支持されており、そのジョイント部２２と、側壁１２上のリニア走行体４２のジョイント部４２Ｂとが連結されている。
【００８０】
そして、図示しないローダー（基板供給装置）によって、ステージ部材２０Ａの載置面上へ基板材料２００Ａが載置される。このとき、ステージ部材２０Ａにはケーブルベア４０Ａ、５０Ａを介して真空ポンプ等により負圧が供給されているので、載置面に穿設された多数の小孔３０Ａからエアーが吸引されており、その作用によって基板材料２００Ａが載置面上に密着状態で固定される。
【００８１】
こうして、基板材料２００Ａがステージ部材２０Ａの載置面上に吸着保持されると、搬送制御部からの駆動パルス信号によりモーター５２が駆動してボールネジ４６が回転する。すると、リニア走行体４２が、ガイドレール５６に沿って搬送方向へ移動し、ステージ部材２０Ａが第１切替レール７２、７４から上部ガイドレール３２、３４へ第１ガイド溝２６を介して乗り移りつつ搬送方向へ所定の速度で移動する。なお、このとき、ケーブルベア４０Ａは、張出部１２Ａと張出部１４Ａの間を通過する。そして、ゲート１８に垂設されたＣＣＤカメラ１８２、１８４によって、基板材料２００Ａの四隅に設けられたアライメントマークが撮像され、基板材料２００Ａの描画領域２０４の位置が検出される。
【００８２】
すなわち、基板材料２００ＡのアライメントマークがＣＣＤカメラ１８２、１８４の撮像位置（読取位置）に達したら、ストロボを発光させ、ＣＣＤカメラ１８２、１８４によって被露光面２０２におけるアライメントマークを含む撮像領域を撮像する。このとき、ＣＣＤカメラ１８２、１８４により得られた撮像情報はアライメント制御部へ出力される。アライメント制御部は、撮像情報をアライメントマークの走査方向及び幅方向に沿った位置に対応する位置情報に変換し、この位置情報をコントローラーへ出力する。
【００８３】
コントローラーは、アライメント制御部からのアライメントマークの位置情報に基づき、描画領域２０４に対応して設けられたアライメントマークの位置を判断し、このアライメントマークの位置から、描画領域２０４の走査方向及び幅方向に沿った位置と、描画領域２０４の走査方向に対する傾き量をそれぞれ判断する。つまり、コントローラーは、ステージ部材２０Ａ上の基板材料２００Ａの位置を判断するとともに、画像情報に基づいて、基板材料２００Ａにおける各アライメントマークの位置を判断し、その描画領域２０４を判断する。
【００８４】
そして、コントローラーは、描画領域２０４の走査方向に沿った位置に基づいて描画領域２０４に対する露光開始のタイミングを算出するとともに、描画領域２０４の幅方向に沿った位置及び走査方向に対する傾き量に基づいて、配線パターンに対応する画像情報に対する変換処理を実行し、変換処理した画像情報をフレームメモリー内に格納する。ここで、変換処理の内容としては、座標原点を中心として画像情報を回転させる座標変換処理、幅方向に対応する座標軸に沿って画像情報を平行移動させる座標変換処理が含まれる。更に必要に応じて、コントローラーは、描画領域２０４の幅方向及び走査方向に沿った伸長量及び縮長量に対応させて画像情報を伸長又は縮長させる変換処理を実行する。
【００８５】
このようにして得られた変換処理後の画像情報及び描画領域２０４の位置情報は、ステージ部材２０Ａに関連付けられてコントローラーのフレームメモリー内に一時記憶され、基板材料２００Ａがステージ部材２０Ａ上から（レーザー露光装置１０から）次の工程へ搬送するための図示しない搬送装置へ送り出された後に、フレームメモリー内から消去される。
【００８６】
一方、第１昇降台６６Ａの第１切替レール７２、７４からステージ部材２０Ａの第２ガイド溝２８が外れたら、第１昇降台６６Ａは第１シリンダー６６Ｂによって下降する。そして、ベルトコンベア７０によって復帰搬送移動してきたステージ部材２０Ｂが第１昇降台６６Ａ上へ移動する。すなわち、ベルトコンベア７０上及び下部ガイドレール６２、６４上を所定の速度（１ｍ／ｓ）で搬送されて来たステージ部材２０Ｂは、その復帰方向への慣性力と、第１昇降台６６Ａの第１切替レール７２、７４上に設けられたストッパー（図示省略）により、第１昇降台６６Ａ上に乗り移るとともに所定の位置で停止させられる。なお、図示しない送出装置により、ベルトコンベア７０上及び下部ガイドレール６２、６４上から第１切替レール７２、７４上へステージ部材２０Ｂを送り出し、所定の位置で停止させるようにしてもよい。
【００８７】
ステージ部材２０Ｂが第１昇降台６６Ａ上に完全に乗り移ったら、第１シリンダー６６Ｂによって第１昇降台６６Ａを上昇させ、側壁１４上のリニア走行体４４のジョイント部４４Ｂにステージ部材２０Ｂのジョイント部２４を連結させる。そして、上記と同様に次の基板材料２００Ｂを、そのステージ部材２０Ｂの載置面上に載置し、負圧によって小孔３０Ｂからエアーが吸引されていることによる作用で、その載置面上に吸着保持させる。この状態を図２で示す。こうして、ステージ部材２０Ｂ上に基板材料２００Ｂが吸着保持されたら、リニア走行体４４を所定の速度で搬送方向へ移動させ、ステージ部材２０Ｂを搬送方向へ移動させる。そして、基板材料２００ＢのアライメントマークをＣＣＤカメラ１８２、１８４によって撮像する。
【００８８】
一方、アライメントマークが撮像された基板材料２００Ａは、ステージ部材２０Ａ（リニア走行体４２）が更に搬送方向に移動することにより、ゲート１６に垂設されている露光ヘッド１００の露光位置へ供給される。そして、所定の速度（例えば３０ｍｍ／ｓ）で移動しながら、ＣＣＤカメラ１８２、１８４による撮像を基にアライメント制御部によって位置検出された描画領域２０４が、配線パターンに応じた画像情報に基づいて露光され、基板材料２００Ａの描画領域２０４に配線パターン等の潜像（画像）が形成される。すなわち、基板材料２００Ａがステージ部材２０Ａと共に搬送方向へ移動されることにより、相対的に露光ヘッド１００が復帰方向へ副走査されるので、基板材料２００Ａには、各露光ヘッド１００毎に帯状の露光済み領域２０６（図８、図９参照）が順次形成される。
【００８９】
ここで、その露光処理工程を具体的に説明すると、まず、コントローラーが、ステージ部材２０Ａ上の基板材料２００Ａの位置を判断し、フレームメモリー内に格納された描画領域２０４の位置情報に基づいて、描画領域２０４の先端が露光位置に達するタイミングを判断する。そして、その描画領域２０４の先端が露光位置に達するタイミングに同期して露光開始信号を画像情報処理部へ出力する。これにより、画像情報処理部は、フレームメモリーに記憶された画像情報を複数ライン分ずつ順次読み出し、読み出した画像情報に基づいて各露光ヘッド１００毎に制御信号を生成する。そして、ミラー駆動制御部は、その生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド１００毎にＤＭＤ１０６のマイクロミラー１１０の各々をＯＮ状態あるいはＯＦＦ状態に制御する。
【００９０】
こうして、ＤＭＤ１０６のマイクロミラー１１０がＯＮ・ＯＦＦ制御されたら、ファイバーアレイ光源１１２からＤＭＤ１０６にレーザー光が照射され、ＯＮ状態のマイクロミラー１１０に反射されたレーザー光が、レンズ系１２２、１２４により基板材料２００Ａの被露光面２０２上に結像される。つまり、ファイバーアレイ光源１１２から出射されたレーザー光が画素毎にＯＮ・ＯＦＦされて、基板材料２００Ａの描画領域２０４がＤＭＤ１０６の使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア）で露光される。なお、ここで言う画像情報は、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータであり、本実施形態における露光ヘッド１００による露光処理時間は１５秒となっている。
【００９１】
ステージ部材２０Ａ上の基板材料２００Ａの露光が終了すると、ステージ部材２０Ｂは、すでにＣＣＤカメラ１８２、１８４によって、それに搭載された基板材料２００Ｂのアライメントマークが撮像され、その描画領域２０４の位置が検出される工程まで進んで来ているので、そのステージ部材２０Ｂ上の基板材料２００Ｂの露光が続いて開始される。つまり、コントローラーは、基板材料２００Ａの描画領域２０４に対する露光を完了すると、この描画領域２０４に対する場合と同様に、変換処理をした画像情報及び位置情報に基づいて、次の基板材料２００Ｂの描画領域２０４に対する露光を実行する。
【００９２】
一方、基板材料２００Ａへの露光が終了したステージ部材２０Ａは更にリニア走行体４２によって搬送方向へ搬送され、上部ガイドレール３２、３４上から、第２シリンダー６８Ｂによって上昇位置に待機している第２昇降台６８Ａの第２切替レール７６、７８上へ乗り移る。すなわち、第１ガイド溝２６を介して支持されていた状態から第２ガイド溝２８を介して支持される状態へ移行する。そして、ステージ部材２０Ａが完全に第２昇降台６８Ａ上に乗り移ると（基板材料２００の取出位置に来ると）、ステージ部材２０Ａへの真空ポンプ等による負圧が解除され、ステージ部材２０Ａの載置面上から基板材料（プリント配線基板）２００Ａが図示しないアンローダー（基板取出装置）によって取り除かれる。そして、その基板材料（プリント配線基板）２００Ａは、次の工程へ図示しない搬送装置によって搬送される。
【００９３】
基板材料２００Ａが取り除かれた第２昇降台６８Ａ上のステージ部材２０Ａは、第２シリンダー６８Ｂによって下降し、リニア走行体４２のジョイント部４２Ｂからジョイント部２２が外される。この状態を図３で示す。ジョイント部２２が外されたリニア走行体４２は、モーター５２がボールネジ４６を搬送時とは反対の方向に回転駆動することにより、元の位置（初期位置）へガイドレール５６に沿ってある程度の高速で復帰移動させられる。このとき、リニア走行体４２は側壁１２上を移動し、かつステージ部材２０Ｂのジョイント部２４とは反対側の側面部にはジョイント部が設けられていないので、側壁１４上を移動するリニア走行体４４、即ちステージ部材２０Ｂと衝突するような不具合は起きない。
【００９４】
他方、ステージ部材２０Ａが載置された状態で最下部まで下降した第２昇降台６８Ａでは、その第２切替レール７６、７８が設置台６０上の下部ガイドレール６２、６４と一体的に繋げられる。すなわち、第２切替レール７６、７８の復帰方向側の端面と、下部ガイドレール６２、６４の搬送方向側の端面とが略隙間なく正対する。すると、図示しない送出装置により、ステージ部材２０Ａが第２昇降台６８Ａの第２切替レール７６、７８上から下部ガイドレール６２、６４上及びベルトコンベア７０上に送り出される。
【００９５】
そして、下部ガイドレール６２、６４上及びベルトコンベア７０上に送り出されたステージ部材２０Ａは、そのベルトコンベア７０によって高速（例えば１ｍ／ｓ）で復帰方向へ移動させられ、下部ガイドレール６２、６４上から第１昇降台６６Ａの第１切替レール７２、７４上へ、上記ステージ部材２０Ｂと同様にして移動させられる。この状態を図４で示す。なお、このとき、ケーブルベア４０は、第２切替レール７６、７８、下部ガイドレール６２、６４、第１切替レール７２、７４の外方側を移動するため、邪魔になるような不具合はない。
【００９６】
こうして、ステージ部材２０Ａが完全に第１昇降台６６Ａ上に載置されたら、第１シリンダー６６Ｂによって第１昇降台６６Ａが上昇し、ステージ部材２０Ａのジョイント部２２が、待機中のリニア走行体４２のジョイント部４２Ｂと連結する。そして、次の基板材料２００Ｃがステージ部材２０Ａの載置面上に載置され、負圧により吸着保持される。この状態を図５で示す。
【００９７】
基板材料２００Ｃが吸着保持されたら、リニア走行体４２が所定の速度で搬送方向へ移動し、基板材料２００ＣのアライメントマークがＣＣＤカメラ１８２、１８４によって撮像される。この状態を図６で示す。なお、ステージ部材２０Ａの露光終了後から、ここまでの工程が約１５秒で完了するようになっており、ステージ部材２０Ｂ上の基板材料２００Ｂの露光が終了すると、すぐに、ステージ部材２０Ａ上の新たな基板材料２００Ｃの露光が開始されるようになっている。
【００９８】
また、ステージ部材２０Ｂ上に吸着保持されている基板材料２００Ｂの露光が終了したら、ステージ部材２０Ｂも、ステージ部材２０Ａと同様に、図３、図４、図５で示す工程で復帰動作をし、次の新たな基板材料がその載置面に載置されて、上記動作を繰り返し行うことは言うまでもない。こうして、このレーザー露光装置１０は、絶え間なく（時間間隔を空けることなく）露光処理が行われるようになっており、露光ヘッド１００の稼働率が向上されるようになっている。したがって、プリント配線基板の製造効率を向上させることができる。
【００９９】
ここで更に、１基のステージ部材が同じ高さ位置（同一面上）で往復移動（水平移動）しながら露光処理をする従来のレーザー露光装置と、２基のステージ部材が上下に循環移動しながら露光処理をする本発明に係るレーザー露光装置１０の１枚の基板材料を露光処理する際のタクトタイムを表１で示す。この表１から判るように、本発明のレーザー露光装置１０では、従来に比べ、１枚の基板材料を露光する時間が１２秒も短縮されている。すなわち、１枚のプリント配線基板を製造する時間が従来の３／５に低減されており、製造効率が向上されていることが判る。
【０１００】
【表１】
以上、何れにしても上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一例として、プリント配線基板の素材となる基板材料２００を露光するレーザー露光装置１０について説明をしたが、本発明に係る画像形成装置は、基板材料２００を露光するレーザー露光装置１０に限定されるものではなく、ＰＳ板、ＣＴ刷板等の感光性印刷板、感光紙等の感光材料を露光する露光装置等にも適用できる。また、これらを露光するための光ビームとしては、レーザービーム以外に可視光線、Ｘ線等も用いることができる。更に、本発明に係る画像形成装置は、インクジェット方式の画像形成装置にも適用できる。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、記録媒体を移動させつつ、その記録媒体に対して画像を形成する画像形成処理を効率よく行うことができる。したがって、その製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図２】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図３】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図４】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図５】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図６】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略斜視図
【図７】本発明に係るレーザー露光装置の構成を示す概略側面図
【図８】露光ヘッドを示す概略斜視図
【図９】（Ａ）基板材料に形成される露光済み領域を示す説明図
（Ｂ）露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す説明図
【図１０】デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図
【図１１】（Ａ）ＤＭＤの動作を説明するための説明図
（Ｂ）ＤＭＤの動作を説明するための説明図
【図１２】（Ａ）ＤＭＤを傾斜配置しない場合の露光ビームの走査線を示す概略平面図
（Ｂ）ＤＭＤを傾斜配置する場合の露光ビームの走査線を示す概略平面図
【図１３】露光ヘッドの構成を示す概略斜視図
【図１４】（Ａ）露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の概略断面図
（Ｂ）（Ａ）の概略側面図
【図１５】（Ａ）ファイバーアレイ光源の構成を示す概略斜視図
（Ｂ）（Ａ）の部分拡大図
（Ｃ）レーザー出射部における発光点の配列を示す説明図
（Ｄ）レーザー出射部における発光点の配列を示す説明図
【図１６】マルチモード光ファイバーの構成を示す説明図
【図１７】合波レーザー光源の構成を示す概略平面図
【図１８】レーザーモジュールの構成を示す概略平面図
【図１９】レーザーモジュールの構成を示す概略側面図
【図２０】レーザーモジュールの構成を示す概略正面図
【符号の説明】
１０ レーザー露光装置（画像形成装置）
１２、１４ 側壁
２０ ステージ部材
２２、２４ ジョイント部
２６、２８ ガイド溝
３２、３４ 上部ガイドレール
３６、３８ ガイド溝
４０ ケーブルベア
４２、４４ リニア走行体（上部搬送手段）
５０ ケーブルベア
５６、５８ ガイドレール
６２、６４ 下部ガイドレール
６６ 第１昇降機（第１昇降手段）
６８ 第２昇降機（第２昇降手段）
７０ ベルトコンベア（下部搬送手段）
７２、７４、７６、７８ 切替レール
１００ 露光ヘッド
１８２、１８４ ＣＣＤカメラ
２００ 基板材料（記録媒体）
２０２ 被露光面
２０４ 描画領域
Claims (5)
- 搭載位置で記録媒体をステージ部材へ搭載して、該ステージ部材を画像形成部へ通過させつつ、該記録媒体に画像を形成し、取出位置で画像が形成された記録媒体を該ステージ部材から取り出す画像形成装置であって、
前記ステージ部材が２つ設けられるとともに、
一方のステージ部材が記録媒体を搭載して、画像形成部を通過している間に、他方のステージ部材が画像形成部の下方を前記取出位置から前記搭載位置へ移動する上下循環手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記上下循環手段が、
前記ステージ部材を搭載位置から取出位置まで移動可能に支持する上部ガイドレールと、
前記ステージ部材と着脱可能とされ、該ステージ部材を前記上部ガイドレールに沿って搭載位置から取出位置まで移動させる上部搬送手段と、
前記上部ガイドレールの下方に配置され、前記ステージ部材を取出位置から搭載位置まで移動可能に支持する下部ガイドレールと、
前記ステージ部材を前記下部ガイドレールに沿って取出位置から搭載位置まで移動させる下部搬送手段と、
前記搭載位置に設けられ、前記下部ガイドレールに沿って移動してきたステージ部材を上昇させて、前記上部ガイドレールへ渡す第１昇降手段と、
前記取出位置に設けられ、前記上部ガイドレールに沿って移動してきたステージ部材を下降させて、前記下部ガイドレールへ渡す第２昇降手段と、で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記上部ガイドレールと前記下部ガイドレールとの軌道幅を異なるようにし、
前記ステージ部材に、
前記上部ガイドレールに係合する第１ガイド溝と、
前記下部ガイドレールと係合する第２ガイド溝と、を形成したことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 - 前記第１昇降手段が、
前記第２ガイド溝が係合する切替レールが設けられた第１昇降台と、
前記第１昇降台を下降させたときに、前記切替レールと前記下部ガイドレールとのレベルを合わせ、前記第１昇降台を上昇させたときに、前記第１ガイド溝と前記上部ガイドレールとのレベルを合わせる第１昇降部材と、で構成され、
前記第２昇降手段が、
前記第２ガイド溝が係合する切替レールが設けられた第２昇降台と、
前記第２昇降台を上昇させたときに、前記切替レールと前記第２ガイド溝とのレベルを合わせ、前記第２昇降台を下降させたときに、前記切替レールと前記下部ガイドレールとのレベルを合わせる第２昇降部材と、で構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。 - 前記上部搬送手段が、前記ステージ部材の移動方向両側にそれぞれ設けられたリニア走行体を有し、前記一方のステージ部材には、一方のリニア走行体と連結可能な連結部が形成され、前記他方のステージ部材には、他方のリニア走行体と連結可能な連結部が形成されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
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2003
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