JP2006098718A - 描画装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 長尺の可撓性記録媒体に対し連続して露光処理可能とし、待ち時間を削減し、短時間に多くの露光処理を行って生産性を向上できる描画装置を提供する。
【解決手段】 一定の搬送方向に連続して搬送される長尺の可撓性記録媒体２８を、少なくとも２個のローラ３０、３２間に掛け渡す。さらに、張力設定手段６８で、隣接する２個のローラ３０、３２間に掛け渡されている部分の張力を一定に保つことにより平面的に張架させた長尺の可撓性記録媒体の部分に、描画ユニット４８で、二次元のパターンで描画処理を行う。これにより、常に露光処理を続けることができるから、生産性を向上できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、露光ヘッドに設置された空間光変調素子（２次元光変調器）等で、画像データ（パターンデータ）に基づいて変調された光ビームを、長尺の可撓性記録媒体に照射することにより所定のパターンで露光する等の手段で描画する描画装置に関する。

一般に用いられている描画装置のなかには、光ビームで記録媒体を走査することにより、この上に所望のイメージを描画する走査式のプリント基板露光装置，レーザフォトプロッタ，レーザプリンタ等の露光装置がある。

このような露光装置では、例えば、プリント基板露光装置の場合に、記録媒体であるプリント配線基板用の基板材に対し、レーザ光を走査させて描画を行う。ここで用いるプリント配線基板用の基板材は、絶縁層の上に導体薄膜を形成し、その導体薄膜をフォトレジストで被覆して成る。

このプリント基板露光装置は、このような基板材に対して画像データに基づいて変調されたレーザ光を走査することにより、そのフォトレジスト層に対して所望の基板パターンを感光させる。

このように露光処理されたプリント配線基板用の基板材は、プリント基板露光装置から取り外して、さらにフォトエッチング処理を施すことにより、プリント基板として完成する。

このように用いられる従来のプリント基板露光装置には、ロールシート状の記録媒体を送り出すローダと、この記録媒体を回収するためのアンローダとの間に、長尺帯状の記録媒体を張架する。この張架された記録媒体の部分を固定手段によって描画テーブルの描画面上に載置固定した状態で、この描画テーブルを、スライド手段によって高精度にスライド可能に構成する。また、ローダとアンローダとの間に張架された記録媒体の直上には、レーザ光を走査させる走査光学系を配置する。

そして、記録媒体の張架された部分が固定手段によって描画面上に固定されている描画テーブルを、スライド手段によって高精度で搬送しながら、走査光学系が、その描画テーブルとともに高精度でスライドしてゆく媒体に対し、画像データに基づいて変調されたレーザ光を走査することにより描画を行う。

また、この従来のプリント基板露光装置では、はじめの描画処理が終了後に再度描画処理を開始するため、描画テーブルの固定手段を解除し、記録媒体をローダのクランプローラ対で固定させるとともに、アンローダの駆動ローラ対で固定させて、ローダとアンローダの間に張架された記録媒体を不動の状態としてから、スライド手段によって描画テーブルをローダ側へ移動させる。次に、描画テーブルの固定手段により、記録媒体を描画テーブルの描画面上に固定させる。次に、ローダのクランプローラ対を開放させ、ローダの繰出ローラ対により、記録媒体を繰り出してたるみを形成させる。次に、スライド手段によって、描画テーブルをアンローダ側へ移動させつつ、走査光学系によって、その描画テーブルの描画面上に固定された記録媒体を走査させるとともに、アンローダの駆動ローラ対により、記録媒体をそのアンローダ内へ回収させて次の描画処理を終了する。なお、さらに次の描画処理を行う場合は、上述した動作を必要回数繰り返す（例えば、特許文献１参照。）。

このような従来のプリント基板露光装置では、描画処理を終えてから次の描画処理を開始するまでに、描画テーブルの固定手段を解除し、記録媒体をローダとアンローダとでそれぞれ固定し、スライド手段によって描画テーブルをローダ側へ移動し、描画テーブルの固定手段により記録媒体を描画テーブルの描画面上に固定し、次に、ローダのクランプローラ対を開放させ、ローダの繰出ローラ対により、記録媒体を繰り出してたるみを形成させる動作を完了するまで次の描画動作に移れないから露光処理している時間以外の待ち時間が多くなるので、生産性が低くなるという問題がある。
特開２０００−２３５２６７号公報

本発明は、上述した問題に鑑み、長尺の可撓性記録媒体に対し連続して露光処理できるようにして、待ち時間を削減し、短時間に多くの露光処理を行って生産性を向上できる描画装置を新たに提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の描画装置は、長尺の可撓性記録媒体を一定の搬送方向に連続して搬送しながら描画する描画装置であって、長尺の可撓性記録媒体が掛け渡される、少なくとも２個のローラと、長尺の可撓性記録媒体における、隣接する２個のローラ間に掛け渡されている部分の張力を一定に保って平面的に張架させる張力設定手段と、隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている長尺の可撓性記録媒体に、二次元のパターンで描画処理を行う描画ユニットと、を有することを特徴とする。

上述のように構成することにより、２個のローラの間に長尺の可撓性記録媒体を掛け渡し、張力設定手段で２個のローラ間に掛け渡されている部分の張力を一定に保って平面的に張架させた状態で、長尺の可撓性記録媒体を搬送する。そして、２個のローラ間に掛け渡され、かつ張力を一定に保って平面的に張架された部分に、描画ユニットで連続的に二次元のパターンで描画処理を行うことができる。よって、常に露光処理を続けることができるから、待ち時間を削減し、短時間に多くの露光処理を行って生産性を向上できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の描画装置において、描画ユニットで描画する、隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている長尺の可撓性記録媒体の裏側に、可撓性記録媒体の平面性を保つための下支え手段を配置したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の描画装置において、下支え手段が、平面摺接ガイド部材であることを特徴とする。

前述のように構成することにより、前述した請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている長尺の可撓性記録媒体の裏側から、下支え手段が支持して可撓性記録媒体の平面性を保つため、より高い平面性を保持した状態で描画処理できるから、描画処理の安定性をより向上できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の描画装置において、隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている長尺の可撓性記録媒体に対し、描画ユニットより搬送方向上流側の位置で、可撓性記録媒体の描画される面側又は描画されない面側に、アライメントユニットを配置したことを特徴とする。

上述のように構成することにより、前述した請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発明の作用、効果に加えて、描画装置の設計の自由度を広げ、コンパクト化を図ることを可能とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の描画装置において、隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている長尺の可撓性記録媒体における描画される面側と、描画されない面側とに、それぞれアライメントユニット及び描画ユニットを配置したことを特徴とする。

上述のように構成することにより、前述した請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発明の作用、効果に加えて、長尺の可撓性記録媒体の表裏両面に同時に描画して、描画処理の能率を向上できる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の描画装置において、隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている長尺の可撓性記録媒体における両面側の少なくとも一方の描画ユニットより上流側に、アライメントユニットを配置したことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の描画装置において、隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている長尺の可撓性記録媒体における両面側の描画ユニットより上流側に、アライメントユニットをそれぞれ配置したことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の描画装置において、描画ユニットを、レーザ露光装置で構成したことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の描画装置において、描画ユニットが、光ビームを空間光変調素子によって変調して二次元のパターンを露光処理するよう構成されていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の描画装置において、描画ユニットが、光ビームを空間光変調素子によって変調してから、長尺の可撓性記録媒体上へ、オートフォーカス機構により合焦させて二次元のパターンを照射するよう構成されていることを特徴とする。

上述のように構成することにより、描画ユニットと、隣接する２個のローラ間で張架されている長尺の可撓性記録媒体との間で多少の距離の変動があっても、オートフォーカス機構により二次元のパターンを合焦させて適切に露光処理できるから、露光品質を向上できる。

本発明の描画装置によれば、長尺の可撓性記録媒体に対し連続して露光処理を行うことにより、単位時間中に多くの露光処理を行えるようにして生産性を向上できるという効果がある。

本発明の描画装置に係わる実施の形態について、図１乃至図９を参照しながら説明する。

本発明の実施の形態に係る描画装置は、制御ユニットで自動制御されて、長尺帯状のシートに形成した可撓性記録媒体であるフレキシブルプリント配線基板材を主走査方向に移動しながら、露光ヘッドにより、制御ユニットで画像データから生成した変調信号に基づき光源側から出射されたマルチビームを空間変調してフレキシブルプリント配線基板材上に照射することにより露光処理を行う露光装置として構成する。

図１に示すように、この描画装置は、フロアベース１０の中央部に露光処理部１２を配置し、この露光処理部１２の一方の側部（図１に向かって左側部）に未露光の記録媒体供給部１４を配置し、露光処理部１２の他方の側部（図１に向かって右側部）に露光済みの記録媒体回収部１６を配置して構成する。

この露光処理部１２は、フロアベース１０上に設置した除振機能付の装置基台１８の平面上に、リニア移動機構２０を介して基板搬送部２２を装着する。

このリニア移動機構２０は、除振機能付の装置基台１８の上平面部と、基板搬送部２２を取り付ける移動テーブル２１との間に、リニアモータ又はその他の送り手段を装着して構成する。

このリニア移動機構２０を例えばリニアモータで構成する場合には、除振機能付の装置基台１８に、搬送方向に沿って棒状のステータ部（磁石部）２０Ａを設け、移動テーブル２１の下面側に配置したコイル部２０Ｂを設ける。このリニアモータは、コイル部２０Ｂへの通電によって発生する磁界とステータ部２０Ａの磁界との作用による駆動力で、移動テーブル２１を搬送方向に移動させる。

このリニアモータは、基板搬送部２２の搬送動作における、定速性、位置決め精度並びに始動若しくは停止時のトルク変動等を、電気的な制御により高精度で駆動制御できる。

リニア移動機構２０は、基板搬送部２２全体を、図１及び図２に示す露光処理位置から、図３に示すアライメントカメラ校正用の位置、又は図４に示すビーム位置検出用の位置若しくは図５に示す露光面パワー校正用の位置へ移動可能に構成する。

図１及び図２に示すように、基板搬送部２２は、移動テーブル２１の上に基板厚調整用Ｚステージ２４を設置し、この基板厚調整用Ｚステージ２４の上に、検出用ユニット付の走査用搬送部２６を設置して構成する。

この基板厚調整用Ｚステージ２４は、記録媒体露光面の高さ位置調整のため、斜面を利用した微動調整機構で検出用ユニット付の走査用搬送部２６全体を高さ方向（Ｚ軸方向）に平行移動可能に構成する。

図２に示すように、検出用ユニット付の走査用搬送部２６には、長尺帯状の可撓性記録媒体であるフレキシブルプリント配線基板材２８を搬送するため、搬送方向上流側にニップローラ対３０を配置し、その搬送方向下流側にニップ駆動ローラ対３２を配置する。このニップ駆動ローラ対３２は、駆動ローラ３２Ａの外周面上に転接する複数（ここでは２個）のニップローラ３２Ｂとで構成する。これら駆動ローラ３２Ａとニップローラ３２Ｂとの間には、フレキシブルプリント配線基板材２８が挟み込まれて、駆動ローラ３２Ａを回動することによりフレキシブルプリント配線基板材２８が滑りを生じることなく搬送されるように構成されている。

この駆動ローラ３２Ａには、駆動モータ３４で出力され減速機構３６で減速された所定回転数の回転駆動力がベルト伝達機構で伝達される。これにより、このニップ駆動ローラ対３２は、所定の走査速度でフレキシブルプリント配線基板材２８を搬送する。

検出用ユニット付の走査用搬送部２６に配置するニップローラ対３０は、二つのニップローラを相互に転接させて構成したもので、ニップローラ対３０のニップローラ間にフレキシブルプリント配線基板材２８を挟み込んだ状態で保持すると共に、ニップローラ対３０が転動することにより、フレキシブルプリント配線基板材２８を送り出すように構成する。

また、この検出用ユニット付の走査用搬送部２６の搬送経路には、ニップローラ対３０の上流側にガイドローラ３８を設置し、ニップ駆動ローラ対３２の下流側にガイドローラ４０を設置する。

図２に示すように、検出用ユニット付の走査用搬送部２６には、その内部に設定された、フレキシブルプリント配線基板材２８の露光用搬送経路に対する搬送方向上流側の延長線上所定位置に、校正スケール４２を配置する。

さらに、検出用ユニット付の走査用搬送部２６の内部には、ニップローラ対３０とニップ駆動ローラ対３２との間の所定位置に、搬送経路直下に隣接させた状態で、ビーム位置検出装置４４と露光面パワー測定装置４５とを配置する。

図１及び図２に示すように、露光処理部１２には、基板搬送部２２の上方における、搬送方向上流側にアライメントユニット４６を配置し、その搬送方向下流側に描画ユニットとしての露光ヘッドユニット４８を配置する。

このアライメントユニット４６は、図示しないが、描画装置の筐体等の固定構造部に、ベース部５０を取り付けて設置する。このベース部５０には、平行な一対のレール部（図示せず）を設け、これにボールねじ機構で移動されるカメラベースを介してフレキシブルプリント配線基板材２８の幅方向における所望の位置にレンズ部の光軸を合わせるように移動可能に、複数（本実施の形態では４台）のカメラ部５２をそれぞれ装着する。

各カメラ部５２は、図示しないが、カメラ本体の下面にレンズ部を設けると共に、レンズ部の突出先端部にリング状のストロボ光源（ＬＥＤストロボ光源）を取付ける。そして、このカメラ部５２では、ストロボ光源からの光をフレキシブルプリント配線基板材２８へ照射し、その反射光がレンズ部を介してカメラ本体で撮像されるようにして、フレキシブルプリント配線基板材２８の端部又はマークＭ（図９に図示）等を検出する。

図１及び図２に示すように、露光処理部１２に配置する描画ユニットとしての露光ヘッドユニット４８は、図示しないが、搬送されているフレキシブルプリント配線基板材２８の幅方向両端部の外側にそれぞれ立設された支柱に取り付けて設置する。

この描画ユニットとしての露光ヘッドユニット４８は、レーザ露光装置として構成するもので、複数のヘッドアッセンブリ５４をｍ行ｎ列（本実施の形態では、２行４列で合計８個）の略マトリックス状に配列し、この複数のヘッドアッセンブリ５４の行が、フレキシブルプリント配線基板材２８の幅方向（搬送方向に直交する方向であって、フレキシブルプリント配線基板材２８の搬送方向である走査方向に直交する方向に相当する）に沿うように配置する。

図１に示すように、この描画装置本体の内部には、光源ユニット５６を設置する。この光源ユニット５６は、図示しないが、複数のレーザー（半導体レーザー）光源を収容したもので、各レーザー光源から出射する光ビームを光ファイバーによって、それぞれ対応するヘッドアッセンブリ５４に導入する。

各ヘッドアッセンブリ５４は、導入された光ビームを空間光変調素子である図示しないデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）によって変調してから、フレキシブルプリント配線基板材２８上へ、オートフォーカス機構により合焦させて、二次元のパターンを照射する（いわゆる面露光処理）よう構成する。

各ヘッドアッセンブリ５４のデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）は、制御ユニット５８の画像処理部で画像データに基づいて、ドット単位で制御され、フレキシブルプリント配線基板材２８にドットパターンを露光する。

この描画ユニットとしての露光ヘッドユニット４８は、フレキシブルプリント配線基板材２８を一定速度で搬送しながら、所定のタイミングでそれぞれのヘッドアッセンブリ５４から照射される複数の光ビームをフレキシブルプリント配線基板材２８へ照射して露光処理を行う。このとき、各ヘッドアッセンブリ５４は、露光時にオートフォーカス機構によって焦点を合わせてから露光するので、フレキシブルプリント配線基板材２８の高さ位置に多少の変動があっても、適切な露光処理ができる。

この露光ヘッドユニット４８では、図示しないが、１つのヘッドアッセンブリ５４による露光エリアを、走査方向に対して所定の傾斜角で傾斜し、走査方向を短辺とする矩形状となるように構成し、走査方向に搬送されるフレキシブルプリント配線基板材２８上に各ヘッドアッセンブリ５４毎に帯状の露光済み領域を形成する。

また、この露光ヘッドユニット４８では、露光エリアを走査方向に対して所定の傾斜角で傾斜させて露光するので、露光される二次元配列のドットパターンが、走査方向に対して傾斜するから、走査方向に並ぶ各ドットが、走査方向と交差する方向に並ぶドット間を通過することとなって実質的なドット間ピッチが狭められるため、高解像度化を図ることができる。

さらに、この描画装置では、搬送動作中のフレキシブルプリント配線基板材２８と、露光ヘッドユニット４８との相対的な位置関係にずれを生じたときに、カメラ部５２がフレキシブルプリント配線基板材２８上に設けられたマークＭ等を撮影し、フレキシブルプリント配線基板材２８と露光ヘッドユニット４８との位置のずれ量を検出し、露光ヘッドユニット４８による露光処理を補正して、フレキシブルプリント配線基板材２８に対して適切な露光処理を実行できる。

図１及び図２に示すように、この描画装置では、露光処理部１２に設定された搬送経路上でフレキシブルプリント配線基板材２８を搬送しながら連続して露光処理を行うため、露光処理部１２の搬送経路の上流側に接続する未露光の記録媒体供給部１４を設け、露光処理部１２の搬送経路の下流側に接続する露光済みの記録媒体回収部１６を設ける。

この未露光の記録媒体供給部１４は、未露光の長尺状フレキシブルプリント配線基板材２８を巻装した供給リール６０と、スペーサテープ巻取リール６２とを駆動ユニット６４に装着して構成する。

この未露光の記録媒体供給部１４では、供給リール６０から引き出したフレキシブルプリント配線基板材２８を、張力設定手段としてのダンサーローラ機構を介して露光処理部１２の記録媒体搬送経路の入口に搬入するよう構成する。

なお、図示しないが、供給リール６０と露光処理部１２の記録媒体搬送経路の入口との間に、第１のダンサーローラ機構を配置し、クリーンローラを介して、第２のダンサーローラ機構を配置して構成しても良い。

このダンサーローラ機構は、例えば未露光の記録媒体供給部１４の出口側ローラ６６と、露光処理部１２の入口ガイドローラ３８との間にフレキシブルプリント配線基板材２８をＵ字状に弛ませた部分にダンサーローラ６８を転動するよう載置して構成する。なお、このダンサーローラ機構は、空気でフレキシブルプリント配線基板材２８を吸引する構成の、いわゆるエアダンサーで代用することができる。

このように構成した未露光の記録媒体供給部１４は、駆動ユニット６４が供給リール６０を回転駆動することによってフレキシブルプリント配線基板材２８を引き出しダンサーローラ機構を介して露光処理部１２の搬送経路上へフレキシブルプリント配線基板材２８を連続的に供給するよう構成する。

この供給リール６０では、巻装したフレキシブルプリント配線基板材２８同士が直接接触しないよう間にスペーサテープ６１を挟み込んで巻装してある。このため未露光の記録媒体供給部１４では、搬出されるフレキシブルプリント配線基板材２８と共に延び出してくるスペーサテープ６１をスペーサテープ巻取リール６２に巻き取るように、駆動ユニット６４でスペーサテープ巻取リール６２を回転駆動する。

また、露光済みの記録媒体回収部１６は、露光済の長尺状フレキシブルプリント配線基板材２８を巻装する巻取りリール７０と、スペーサテープ供給リール７２とを駆動ユニット７４に装着して構成する。

この露光済みの記録媒体回収部１６では、露光処理部１２の記録媒体搬送経路の出口に接続された張力設定手段としてのダンサーローラ機構を介して、露光処理部１２から搬出された露光済のフレキシブルプリント配線基板材２８を巻取りリール７０に巻装する。

このダンサーローラ機構は、例えば露光処理部１２の出口ガイドローラ４０から搬送方向下流側に配置した保持ローラ７６と、露光済みの記録媒体回収部１６の入口側ローラ７８との間にフレキシブルプリント配線基板材２８をＵ字状に弛ませた部分に、ダンサーローラ６８を転動するよう載置して構成する。

さらに、この露光済みの記録媒体回収部１６では、入口側ローラ７８と巻取りリール７０との間にニップローラ対８０を設置して、巻取りリール７０が巻装するため露光済フレキシブルプリント配線基板材２８を引っ張ることにより働く張力をニップローラ対８０で吸収し、露光済みの記録媒体回収部１６の搬送経路上流側に配置されたダンサーローラ機構に張力が伝達されないように構成する。

このように構成した露光済みの記録媒体回収部１６は、駆動ユニット７４が巻取りリール７０を回転駆動することによって、露光処理部１２からダンサーローラ機構を介して送り出されたフレキシブルプリント配線基板材２８を、連続的に巻装して回収するよう構成する。

さらに、この露光済みの記録媒体回収部１６では、巻取りリール７０に巻装する際に、巻取りリール７０に巻装されて行くフレキシブルプリント配線基板材２８同士が直接接触しないよう、巻装面の間にスペーサテープ６１を挟み込ませて巻装させる。そこで露光済みの記録媒体回収部１６では、搬入されるフレキシブルプリント配線基板材２８にスペーサテープ６１を沿わせて巻装できるように、スペーサテープ供給リール７２からスペーサテープ６１を引き出すため駆動ユニット７４でスペーサテープ供給リール７２を回動させる。

図１及び図２に示すように、上述した構成の描画装置では、未露光の記録媒体供給部１４のダンサーローラ機構と、露光済みの記録媒体回収部１６のダンサーローラ機構との間に、露光処理部１２の露光用搬送経路が設定されている。

この、露光処理部１２の露光用搬送経路では、ニップローラ対３０とニップ駆動ローラ対３２との間に張架されたフレキシブルプリント配線基板材２８を、駆動モータ３４でニップ駆動ローラ対３２を回転駆動することによって所定速度で主走行方向（主走査方向）へ搬送しながら、露光ヘッドユニット４８により露光処理を行うことになる。

この露光処理部１２で露光処理を行うときに、露光用搬送経路上に張架されたフレキシブルプリント配線基板材２８には、アライメントユニット４６の下に対応する位置と、露光ヘッドユニット４８の下に対応する位置とに等しい張力が働く。これと共に、露光処理部１２の露光用搬送経路上に張架されたフレキシブルプリント配線基板材２８に働く張力は、その搬送方向上流側に配置したダンサーローラ機構と、搬送方向下流側に配置したダンサーローラ機構とによって、所定の張力に安定して保持される。

よって、この露光処理部１２では、露光ヘッドユニット４８の各ヘッドアッセンブリ５４によって、一定に保たれた所定の張力で平面的に張られたフレキシブルプリント配線基板材２８の表面に対し、二次元のパターンで適正に露光処理を行うことができる。

さらに、露光処理部１２では、主走行方向に一定の速度で搬送されているフレキシブルプリント配線基板材２８に対して、露光ヘッドユニット４８で連続して露光処理できるから、フレキシブルプリント配線基板材２８を露光ヘッドユニット４８の直下で往復動作させるような動作を排除し、迅速かつ合理的に露光処理して作業効率を向上できる。

また、この描画装置では、アライメントユニット４６がフレキシブルプリント配線基板材２８を撮像して取得したマークＭ又は端部の位置データに基づき、制御ユニット５８が、露光ヘッドユニット４８で露光処理する際の露光開始位置並びにフレキシブルプリント配線基板材２８の幅方向におけるドットのシフト位置に係わる補正係数を求める。そして、制御ユニット５８は、この補正係数に基づき、フレキシブルプリント配線基板材２８上に露光する画像の位置を適正位置に補正するよう、露光ヘッドユニット４８の各ヘッドアッセンブリ５４による二次元の描画パターンや画像記録開始時期等を補正して露光処理する制御を実行することになる。

この描画装置の露光処理部１２では、アライメントユニット４６直下のフレキシブルプリント配線基板材２８の検出対象となる部分と、露光ヘッドユニット４８直下のフレキシブルプリント配線基板材２８の検出対象となる部分とが、共に同一の張力を受けて、主走行方向（主走査方向）に同一の速度で搬送されているので、アライメントユニット４６の検出結果を誤差無く露光ヘッドユニット４８に適用できるから、露光処理の精度をより向上できる。

次に、この描画装置に用いられるアライメントユニット４６の校正手段について説明する。この描画装置では、アライメントユニット４６により、フレキシブルプリント配線基板材２８と、露光ヘッドユニット４８との相対位置関係を適正に調整するためのアライメントを実行する。

この描画装置のアライメントでは、図示しない入力部でフレキシブルプリント配線基板材２８のサイズデータが入力されると、この入力されたサイズデータに基づいてアライメントユニット４６のカメラ部５２の位置を、フレキシブルプリント配線基板材２８の幅方向位置を合わせるように移動調整する。

また、この描画装置では、各カメラ部５２によって、主走査方向に移動中のフレキシブルプリント配線基板材２８の長手方向所定範囲を撮影し、予め露光位置検出のためにフレキシブルプリント配線基板材２８に形成されたマークＭを検出し、各カメラ部５２の基準位置と比較して露光用の補正データを生成し、この補正データに基づき図示しないパルスカウンタ等を利用して、フレキシブルプリント配線基板材２８の露光開始位置が露光ヘッドユニット４８の露光ビーム照射位置に至るタイミングを図って露光処理動作を行う。

また、この描画装置では、アライメントの適正を図るため、アライメント用カメラ部５２の位置校正を行う。このアライメント用カメラ部５２の位置校正では、校正スケール４２を利用して位置校正を行う。

このため、この描画装置では、リニア移動機構２０を駆動して、基板搬送部２２（移動テーブル２１、基板厚調整用Ｚステージ２４、ニップローラ対３０及びニップ駆動ローラ対３２を設けると共に、校正スケール４２を設けた走査用搬送部２６）全体を、図２に示す露光待機位置から図に向かって右方向に移動して、図３に示すアライメントカメラ校正用の位置にセットする。

この図３に示すアライメントカメラ校正用の位置では、各カメラ部５２とそれぞれ対応する校正スケール４２とが対向する状態となる。この状態で、指定されたアライメントマークＭの幅位置情報に基づき、アライメント用の各カメラ部５２を基板幅方向に移動させる。

この描画装置では、フレキシブルプリント配線基板材２８の搬送経路よりカメラ部５２側に校正スケール４２を配置した構成であるから、検出用ユニット付の走査用搬送部２６の搬送経路上にフレキシブルプリント配線基板材２８を搬入した状態で、アライメント用カメラ部５２の位置校正を行うことができる。

そして、この描画装置では、アライメント用のカメラ部５２で校正スケール４２を撮影し、校正スケール４２のパターンが撮影された位置からカメラ部５２と校正スケール４２との位置関係を校正する。

なお、この描画装置では、アライメントカメラ校正動作を完了後に、リニア移動機構２０を駆動して、基板搬送部２２全体を、図３に示すアライメントカメラ校正用の位置から図２に示す露光待機位置へ復帰させる動作を行う。

次に、この描画装置に用いられる各ヘッドアッセンブリ５４の露光位置と露光領域内のパワー分布とに関する校正手段について説明する。

この描画装置では、検出用ユニット付の走査用搬送部２６の搬送経路上にフレキシブルプリント配線基板材２８を搬入していない状態で、各ヘッドアッセンブリ５４のビーム位置と、露光領域内のパワー分布とを測定する。

この描画装置では、まず、各ヘッドアッセンブリ５４のビーム位置を測定するため、図２に示す露光待機位置から図に向かって右方向へ向けて、各ヘッドアッセンブリ５４とそれぞれ対応するビーム位置検出装置４４とが対向する図４に示すビーム位置検出位置まで検出用ユニット付の走査用搬送部２６を移動させる。そして、各ヘッドアッセンブリ５４のビーム位置をビーム位置検出装置４４にて測定し、各ヘッドアッセンブリ５４の露光位置を校正する。

次に、この描画装置では、各ヘッドアッセンブリ５４の露光領域内のパワー分布を測定するため、図４に示すビーム位置検出位置から図に向かって右方向へ向けて、各ヘッドアッセンブリ５４とそれぞれ対応する露光面パワー測定装置４５とが対向する露光面パワー校正位置まで検出用ユニット付の走査用搬送部２６を移動させる。

なお、このとき、露光面パワー測定装置４５の検出表面をフレキシブルプリント配線基板材２８の搬送経路の表面と合わせるため、基板厚調整用Ｚステージ２４を駆動して所要高さだけ露光面パワー測定装置４５部分を上昇させる。

そして、各ヘッドアッセンブリ５４の露光領域内のパワー分布をそれぞれ対応する露光面パワー測定装置４５にて測定し、露光領域全域でのパワーを校正し、適切な二次元のパターンを描画可能とする。

なお、この描画装置では、各ヘッドアッセンブリ５４の露光位置を校正する動作及び露光領域全域でのパワーの校正する動作を完了後に、リニア移動機構２０を駆動して、基板搬送部２２全体を、図５に示す露光面パワー校正位置から図２に示す露光待機位置へ復帰させる動作を行う。

次に、上述のように構成した描画装置の作用及び動作について説明する。

この描画装置では、露光処理を開始する前に、前述したアライメントカメラ部５２に対する校正の処理と、各ヘッドアッセンブリ５４に対する露光位置と露光領域内のパワー分布との校正を行っておく。なお、アライメントカメラ部５２に対する校正の処理は、随時可能である。

次に、この描画装置では、露光処理を行う対象となるフレキシブルプリント配線基板材２８を未露光の記録媒体供給部１４から露光処理部１２を通って露光済みの記録媒体回収部１６へ至る搬送経路上にセットする。このため、供給リール６０から記録媒体であるフレキシブルプリント配線基板材２８を取り出し、露光処理部１２における搬送経路を通して、巻取りリール７０に先端を固定する。

この後、この描画装置では、搬送経路上にセットしたフレキシブルプリント配線基板材２８を、その供給リール６０側の出口側ローラ６６と、露光処理部１２側の入口ガイドローラ３８との間の部分で、最も多く弛んだ状態であるたるみが所定量（たるみ最上限値）になったことを検出するまで供給リール６０を回転させ、たるみ部分にダンサーローラ６８をセットする。これ以後は、たるみがたるみ量下限値（最も少なく弛んだ状態）になったことを検出した際に、たるみがたるみ量上限値になったことを検出するまで供給リール６０を回転駆動させるように調整する。

次に、この描画装置では、露光処理部１２の搬送経路出口側保持ローラ７６と、露光済みの記録媒体回収部１６の入口側ローラ７８との間の部分で、最も少なく弛んだ状態であるたるみが所定量（たるみ最下限値）になったことを検出するまでニップ駆動ローラ対３２を回転駆動させ、たるみ部分にダンサーローラ６８をセットする。これ以後は、たるみがたるみ量上限値（最も多く弛んだ状態）になったことを検出した際に、たるみがたるみ量下限値になったことを検出するまで巻取りリール７０を回転駆動させるように調整する。

次に、この描画装置では、ニップ駆動ローラ対３２を回転駆動させてフレキシブルプリント配線基板材２８を送りながら、所定間隔でアライメントカメラ部５２によってフレキシブルプリント配線基板材２８の表面を撮影し、フレキシブルプリント配線基板材２８上に設けられた露光開始位置のマークＭが撮影（検知）されたところでニップ駆動ローラ対３２を停止させ待機状態とする。

次に、この描画装置では、ニップ駆動ローラ対３２を回転させ、フレキシブルプリント配線基板材２８を所定量送ったところでアライメントカメラ部５２にて前の作業工程でフレキシブルプリント配線基板材２８基板上に設けられた単位露光領域ＬのアライメントマークＭを撮影し、単位露光領域ＬのマークＭの位置を計測する。なお、単位露光領域ＬのマークＭ位置の計測は、図９に示すフレキシブルプリント配線基板材２８の送り方向に単位露光領域Ｌ中の２箇所以上（単位露光領域Ｌの周囲４箇所以上）で行うことが望ましいが、基板の拡縮変形をさせない場合には２箇所（単位露光領域Ｌの上下又は左右）でも良い。

次に、単位露光領域ＬのマークＭ位置計測が終了すると、制御ユニット５８は、単位露光領域ＬのマークＭ位置の計測値から拡縮変形状態に露光画像が対応するように露光データの変形処理を行う。なお、このとき制御ユニット５８は、画像記録位置補正（露光開始時期補正）も含めた処理を行うようにしても良い。

この制御ユニット５８は、露光データの変形処理を行っている間に、フレキシブルプリント配線基板材２８を連続して送る制御を行い、次の単位露光領域ＬのアライメントマークＭ位置計測を行う。

次に、制御ユニット５８は、露光データの変形処理を終了し、単位露光領域Ｌの先頭が露光ヘッドユニット４８の位置まで送られると、各ヘッドアッセンブリ５４によってフレキシブルプリント配線基板材２８への露光を開始し、この単位露光領域Ｌの後端が露光ヘッドユニット４８を通過した所定位置に至ったときに、この単位露光領域Ｌに対する露光を停止する。

この露光処理は、フレキシブルプリント配線基板材２８の単位露光領域Ｌが露光ヘッドユニット４８による露光領域を通過する際に、行う。この露光処理では、各ヘッドアッセンブリ５４が制御ユニット５８で変形処理された露光データに基づいて、ＤＭＤにレーザ光を照射し、このＤＭＤのマイクロミラーがオン状態とされたときに反射されたレーザ光が光学系により設定された光路を通ってフレキシブルプリント配線基板材２８上に結像されることにより行われる。

この描画装置では、上述した露光処理を連続して行い、あらかじめ指定された回数だけ単位露光領域Ｌを露光したところで、ニップ駆動ローラ対３２を停止させて露光処理を終了する。

前述のように、この描画装置では、ニップローラ対３０とニップ駆動ローラ対３２との間にフレキシブルプリント配線基板材２８を掛け渡し、ニップ駆動ローラ対３２を一定速度で回転させることでフレキシブルプリント配線基板材２８を連続的に送る。そして、ニップローラ対３０とニップ駆動ローラ対３２との間に掛け渡されたフレキシブルプリント配線基板材２８の張架部分に、ヘッドアッセンブリ５４によって連続的にレーザ露光して描画する。よって、この描画装置は、記録媒体を往路でアライメント調整のための処理をし、復路で露光処理するものと比較して、常に露光処理を連続して行えるから、生産性を高めることができる。

次に、上述した描画装置における、露光処理部１２の搬送経路にフレキシブルプリント配線基板材２８用のガイドを設ける構成例について、図６により説明する。

この図６に示す露光処理部１２では、搬送経路上のヘッドアッセンブリ５４による露光処理領域全体に対応した、フレキシブルプリント配線基板材２８の直下に当たる位置に、下支え手段としての平面摺接ガイド部材８２を配置して構成する。

この平面摺接ガイド部材８２には、その上面部に、フレキシブルプリント配線基板材２８の裏面に摺接して下から支えるようにガイドするガイド平面を設ける。

このように平面摺接ガイド部材８２を設けることにより、搬送経路上を搬送されるフレキシブルプリント配線基板材２８は、平面摺接ガイド部材８２のガイド平面上を摺動して、平面的な状態を保つようにガイドされながら各ヘッドアッセンブリ５４により露光処理されることになる。このように構成した場合には、露光処理の際に、より高い精度で平面性を維持でき、外乱によってフレキシブルプリント配線基板材２８の平面が変動することを防止できるので、より安定した品質で露光処理できる。

なお、この下支え手段としての平面摺接ガイド部材８２の代わりに、図示しないが、カメラ部５２の直下位置と、露光ヘッドユニット４８の直下位置とに、それぞれ、下支え手段としての単数又は複数のガイドローラを転接させて平面的な状態を保つようにガイドしながらフレキシブルプリント配線基板材２８を搬送可能に構成しても良い。

次に、前述した図１乃至図５に示す描画装置において、アライメントユニット４６を露光処理部１２の搬送経路の下側（露光ヘッドユニット４８のヘッドアッセンブリ５４を配置したのと反対側）に配置した構成例について、図７により説明する。

この図７に示す露光処理部１２では、露光処理部１２の搬送経路の下側にアライメントユニット４６を配置する。さらに、フレキシブルプリント配線基板材２８には、露光される表面に対する裏面にアライメントマークＭを形成する。

この図７に示す露光処理部１２では、搬送経路の下側に配置しなければならない構造物が無いので、このようなレイアウトにして、露光位置におけるレイアウトの自由度を広げることができる。

このように構成した描画装置では、搬送経路の下側に配置したアライメントユニット４６によって、フレキシブルプリント配線基板材２８の裏面に形成されたアライメントマークＭを検出してアライメント合わせをしながら露光処理する。

次に、前述した図１乃至図５に示す構成の描画装置に加えて、アライメントユニット４６及び露光ヘッドユニット４８のヘッドアッセンブリ５４を露光処理部１２の搬送経路の下側にも配置した構成例について、図８により説明する。

この図８に示す構成例では、露光処理部１２の搬送経路の上側と下側とに、それぞれアライメントユニット４６及び露光ヘッドユニット４８のヘッドアッセンブリ５４を配置して構成する。

このように構成することにより、フレキシブルプリント配線基板材２８の表面側と、裏面側とにそれぞれ配置した各アライメントユニット４６及び露光ヘッドユニット４８のヘッドアッセンブリ５４によって、フレキシブルプリント配線基板材２８の表裏両面にそれぞれ異なる画像を１回の走査動作によって同時に露光処理できる。

よって、この図８に示す構成例の描画装置でフレキシブルプリント配線基板材２８の表裏両面に同時に露光処理する場合には、露光処理の能率を２倍に向上し生産性を高めることができる。

なお、本実施の形態では、レーザ露光装置として構成した露光ヘッドユニット４８のヘッドアッセンブリ５４に用いる空間変調素子としてＤＭＤを用い、点灯時間を一定にしてオン／オフすることでドットパターンを生成するようにしたが、オン時間比（デューティ）制御によるパルス幅変調を行ってもよい。また、１回の点灯時間を極めて短時間として、点灯回数によってドットパターンを生成してもよい。

さらに、本実施の形態では、空間光変調素子としてＤＭＤを備えたヘッドアッセンブリ５４について説明したがこのような反射型空間光変調素子の他に、
例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Special Light Modulator）や、透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）や、液晶光シャッタ（ＦＬＣ）の液晶シャッターアレイ等、ＭＥＭＳタイプ以外の空間光変調素子をＤＭＤに代えて用いることができる。さらに、Grating Light Valve（ＧＬＶ）を複数ならべて二次元状に構成したものを用いることもできる。これらの反射型空間光変調素子（ＧＬＶ）や透過型空間光変調素子（ＬＣＤ）を使用する構成では、上記したレーザの他にランプ等も光源として使用可能である。

また、この実施の形態における光源としては、合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源、複数の発光点が二次元状に配列された光源（たとえば、ＬＤアレイ、有機ＥＬアレイ等）、等を適用可能である。

また、この描画装置には、露光により直接情報が記録されるフォトンモード感光材料、露光により発生した熱で情報が記録されるヒートモード感光材料の何れも使用することができる。フォトンモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはＧａＮ系半導体レーザ、波長変換固体レーザ等が使用され、ヒートモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ（赤外レーザ）、固体レーザが使用される。

さらに、前述した実施の形態では、ニップローラ対３０とニップ駆動ローラ対３２との間に張架したフレキシブルプリント配線基板材２８を、ニップローラ対３０の搬送方向上流側に配置した張力設定手段としてのダンサーローラ機構と、ニップ駆動ローラ対３２の搬送方向下流側に配置した張力設定手段としてのダンサーローラ機構とによって、一定の張力（テンション）で張架するように構成したが、ここで用いる張力設定手段として、一方のニップローラ対と、他方のニップローラ対との速度を異ならせて回転駆動することにより一定の張力を付加するように構成し、又は一方のニップローラ対を所定の制動力で制動し、他方のニップ駆動ローラ対で搬送させるようにして一定の張力を付加するように構成しても良い。

なお、本発明の描画装置は、長尺帯状の可撓性記録媒体としてのフレキシブルプリント配線基板材２８に描画処理する外に、ディスプレイ用基板に描画処理する装置として構成しても良い。

さらに、本発明の描画装置は、露光ヘッドユニットの代わりにインクジェットヘッドを搭載して、長尺帯状の可撓性記録媒体である用紙等に、インクジェットヘッドからインク滴を噴射し、インクによって描画する描画装置として構成しても良い。

なお、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

本発明の実施の形態に係る描画装置要部の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る描画装置要部の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る描画装置の検出用ユニット付の走査用搬送部をアライメントカメラ校正用の位置に移動した状態を示す要部概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る描画装置の検出用ユニット付の走査用搬送部をビーム位置検出用の位置に移動した状態を示す要部概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る描画装置の検出用ユニット付の走査用搬送部を露光面パワー校正用の位置に移動した状態を示す要部概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る描画装置における露光処理部の搬送経路にフレキシブルプリント配線基板材用のガイドを設けた構成例を示す要部概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る描画装置に係わる露光処理部の搬送経路におけるヘッドアッセンブリと反対側にアライメントユニットを設けた構成例を示す要部概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る描画装置に係わる露光処理部の搬送経路の上下両側に、それぞれアライメントユニット及び露光ヘッドユニットのヘッドアッセンブリとを設けた構成例を示す要部概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る描画装置で露光処理されるフレキシブルプリント配線基板材を例示する要部の平面図である。

符号の説明

１２ 露光処理部
１４ 未露光の記録媒体供給部
１６ 露光済みの記録媒体回収部
２０ リニア移動機構
２１ 移動テーブル
２２ 基板搬送部
２４ 基板厚調整用Ｚステージ
２６ 検出用ユニット付の走査用搬送部
２８ フレキシブルプリント配線基板材
３０ ニップローラ対
３２ ニップ駆動ローラ対
３４ 駆動モータ
３６ 減速機構
３８ 入口ガイドローラ
４０ 出口ガイドローラ
４２ 校正スケール
４４ ビーム位置検出装置
４５ 露光面パワー測定装置
４６ アライメントユニット
４８ 露光ヘッドユニット
５０ ベース部
５２ カメラ部
５４ ヘッドアッセンブリ
５８ 制御ユニット
６０ 供給リール
６６ 出口側ローラ
６８ ダンサーローラ
７０ 巻取りリール
７６ 搬送経路出口側保持ローラ
７８ 入口側ローラ
８２ 平面摺接ガイド部材

Claims (10)

1. 長尺の可撓性記録媒体を一定の搬送方向に連続して搬送しながら描画する描画装置であって、
   前記長尺の可撓性記録媒体が掛け渡される、少なくとも２個のローラと、
   前記長尺の可撓性記録媒体における、前記隣接する２個のローラ間に掛け渡されている部分の張力を一定に保って平面的に張架させる張力設定手段と、
   前記隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている前記長尺の可撓性記録媒体に、二次元のパターンで描画処理を行う描画ユニットと、
   を有することを特徴とする描画装置。
2. 前記描画ユニットで描画する、前記隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている前記長尺の可撓性記録媒体の裏側に、前記可撓性記録媒体の平面性を保つための下支え手段を配置したことを特徴とする請求項１記載の描画装置。
3. 前記下支え手段が、平面摺接ガイド部材であることを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
4. 前記隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている前記長尺の可撓性記録媒体に対し、前記描画ユニットより搬送方向上流側の位置で、前記可撓性記録媒体の描画される面側又は描画されない面側に、アライメントユニットを配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の描画装置。
5. 前記隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている前記長尺の可撓性記録媒体における両面側に、それぞれ描画ユニットを配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の描画装置。
6. 前記隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている前記長尺の可撓性記録媒体における前記両面側の少なくとも一方の前記描画ユニットより上流側に、アライメントユニットを配置したことを特徴とする請求項５に記載の描画装置。
7. 前記隣接する２個のローラ間で平面的に張架されている前記長尺の可撓性記録媒体における前記両面側の前記描画ユニットより上流側に、アライメントユニットをそれぞれ配置したことを特徴とする請求項５に記載の描画装置。
8. 前記描画ユニットを、レーザ露光装置で構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の描画装置。
9. 前記描画ユニットが、光ビームを空間光変調素子によって変調して二次元のパターンを露光処理するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の描画装置。
10. 前記描画ユニットが、光ビームを空間光変調素子によって変調してから、前記長尺の可撓性記録媒体上へ、オートフォーカス機構により合焦させて二次元のパターンを照射するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の描画装置。

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