JP2006267472A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に係り、特に、描画手段に接続されるワイヤハーネスの影響を受けてワークへの画像形成位置がずれることのない画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus in which an image forming position on a workpiece does not shift due to an influence of a wire harness connected to a drawing unit.
近年、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)のような空間光変調素子をパターンジェネレータとして利用して、画像データに応じて変調された光ビームにより、被露光部材上に画像露光を行うマルチビーム露光装置の開発が進められている。 In recent years, a multi-beam exposure that uses a spatial light modulator such as a digital micromirror device (DMD) as a pattern generator to perform image exposure on a member to be exposed by a light beam modulated in accordance with image data. Development of equipment is underway.
DMDは、制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に2次元的に配列したミラーデバイスであり、各メモリセルに蓄えた電荷による静電気力でマイクロミラーの反射面の角度を変化させるように構成されている。 The DMD is a mirror device in which a large number of micromirrors whose reflection surfaces change in response to control signals are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate such as silicon, and are microscopically generated by electrostatic force generated by charges stored in each memory cell. The angle of the reflecting surface of the mirror is changed.
従来のDMDを用いたマルチビーム露光装置では、例えば、レーザビームを出射する光源から出射されたレーザビームをレンズ系でコリメートし、このレンズ系の略焦点位置に配置されたDMDの複数のマイクロミラーでそれぞれレーザビームを反射して複数のビーム出射口から各ビームを出射する露光ヘッドを用い、さらに露光ヘッドのビーム出射口から出射された各ビームを1画素毎に1つのレンズで集光させるマイクロレンズアレイ等の光学素子を持つレンズ系により感光材料(被露光部材)の露光面上にスポット径を小さくして結像し、解像度の高い画像露光を行う。 In a conventional multi-beam exposure apparatus using a DMD, for example, a laser beam emitted from a light source that emits a laser beam is collimated by a lens system, and a plurality of DMD micromirrors arranged at a substantially focal position of the lens system. Using an exposure head that reflects each laser beam and emits each beam from a plurality of beam exit ports, and further collects each beam emitted from the beam exit port of the exposure head with one lens per pixel. A lens system having an optical element such as a lens array forms an image with a reduced spot diameter on the exposure surface of the photosensitive material (exposed member), and performs image exposure with high resolution.
前記マルチビーム露光装置では、画像データ等に応じて生成した制御信号に基づいてDMDのマイクロミラーの各々を駆動回路でオンオフ(on/off)制御してレーザビームを変調(偏向)し、変調されたレーザビームを露光面(記録面)上に照射して露光する。 The multi-beam exposure apparatus modulates (deflects) the laser beam by controlling each of the DMD micromirrors on / off with a drive circuit based on a control signal generated according to image data or the like. The exposed laser beam is irradiated onto the exposure surface (recording surface) for exposure.
前記マルチビーム露光装置としては、複数の露光ヘッドを有する露光ユニットを備え、記録面に感光材料(フォトレジスト等)を配置して前記露光ユニットに対して相対移動させつつ、各露光ヘッドのDMDを画像データに応じて変調して前記感光材料をパターン露光するマルチヘッド露光装置がある。 The multi-beam exposure apparatus includes an exposure unit having a plurality of exposure heads. A photosensitive material (photoresist or the like) is disposed on a recording surface and moved relative to the exposure unit, and the DMD of each exposure head is arranged. There is a multi-head exposure apparatus that performs pattern exposure on the photosensitive material by modulating in accordance with image data.
しかしながら、近年、基板の集積度が高くなるにつれて、さらに高い解像度が要求されるようになってきたので、各露光ヘッドに対応する画像の相対位置のずれの許容値が小さくなってきた。 However, in recent years, as the degree of integration of the substrates has increased, higher resolution has been required, so that the allowable value of the relative position shift of the image corresponding to each exposure head has decreased.
さらに、前記露光ヘッドにおいては、光源から結像面にいたるまでに数多くの光学部材や機構部材などが使用されているので、温度変化による熱膨張や熱収縮、および長期間使用による経時変化の蓄積により、各露光ヘッドにより形成される画像が、つなぎ目において無視できない程度のずれを起こし、画像品質が低下するという問題もあった。 Furthermore, in the exposure head, since many optical members and mechanism members are used from the light source to the imaging surface, thermal expansion and contraction due to temperature change, and accumulation of changes over time due to long-term use. As a result, there is a problem that the image formed by each exposure head causes a shift that cannot be ignored at the joint, and the image quality is deteriorated.
そこで、PSD(position-sensing device、位置検出装置)や4分割ディテクタなどの位置検出素子によって各ビームの位置を検出し、各ビームによって形成される画像間のずれを補正する方法が提案された(特許文献1)。 Therefore, a method has been proposed in which the position of each beam is detected by a position detection element such as a PSD (position-sensing device) or a quadrant detector, and the deviation between images formed by each beam is corrected ( Patent Document 1).
しかしながら、複数の露光ヘッドを備えたマルチヘッド露光装置においては、露光ヘッドの間隔が隣接ビームの間隔に比べて圧倒的に大きいので、前記特許文献1に記載の方法を適用することは困難である。 However, in a multi-head exposure apparatus including a plurality of exposure heads, the interval between exposure heads is overwhelmingly larger than the interval between adjacent beams, so it is difficult to apply the method described in Patent Document 1. .
そこでビーム位置検出手段で検出した位置情報から、ずれ量演算手段により描画のずれ量を求め、この検出した描画のずれ量に対応して適切に補正し、より高精度な描画を行って高品質の露光画像を得られるようにできるマルチヘッド露光装置が考えられた。 Therefore, from the position information detected by the beam position detection means, the deviation amount calculation means obtains the drawing deviation amount, corrects appropriately according to the detected drawing deviation amount, and performs high-precision drawing to achieve high quality. A multi-head exposure apparatus that can obtain an exposure image of the above has been considered.
前記マルチヘッド露光装置においては、画像データに基づいて制御信号を出力する制御基板と、前記制御基板からの制御信号に基づいてDMDなどの空間変調素子を駆動する駆動基板とを各露光ヘッド毎に設けることが一般的である。 In the multi-head exposure apparatus, a control substrate that outputs a control signal based on image data and a drive substrate that drives a spatial modulation element such as a DMD based on a control signal from the control substrate are provided for each exposure head. It is common to provide it.
近年、大面積の感光材料に高密度な画像を形成することが求められるようになるに従い、各露光ヘッドの制御基板に入力される画像データの量も膨大になってきた。したがって、前記制御基板に接続されて画像データを入力する画像伝送ハーネスは益々太くなる傾向にある。
しかしながら、画像伝送ハーネスのようなワイヤハーネスは、太くなると腰が強くなるが、配線の都合からワイヤハーネスは通常、屈曲した状態で制御基板に接続される。したがって、露光ヘッドは、ワイヤハーネスが戻ろうとする力を受けるから、光ビームの照射位置がずれる可能性がある。 However, a wire harness such as an image transmission harness becomes stiff when thick, but the wire harness is usually connected to the control board in a bent state for the convenience of wiring. Therefore, since the exposure head receives a force for the wire harness to return, the irradiation position of the light beam may be shifted.
特に、前記露光ヘッドが、DMDのような空間変調素子によって光ビームを変調する空間変調部と、前記空間変調部で変調された光ビームをワーク上に結像させる結像光学系とを備え、しかも前記結像光学系が、空間変調素子によって変調された光ビームの夫々を感光材料のようなワーク上に結像させるマイクロレンズアレイを備える場合には、ワイヤハーネスからの力により、空間変調部と結像光学系との相対位置がずれて、所期の光学性能が得られないという問題が生じる可能性がある。 In particular, the exposure head includes a spatial modulation unit that modulates a light beam by a spatial modulation element such as a DMD, and an imaging optical system that forms an image of the light beam modulated by the spatial modulation unit on a workpiece, In addition, when the imaging optical system includes a microlens array that images each of the light beams modulated by the spatial modulation element onto a workpiece such as a photosensitive material, the spatial modulation unit is generated by the force from the wire harness. There is a possibility that a relative position between the optical system and the imaging optical system is shifted and a desired optical performance cannot be obtained.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、露光ヘッドのような描画手段に接続されるワイヤハーネスが太くて腰が強いものである場合においても、ワイヤハーネスからの力で描画位置が狂うことのない画像形成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and even when the wire harness connected to the drawing means such as an exposure head is thick and firm, drawing is performed with the force from the wire harness. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus whose position does not change.
請求項1に記載の発明は、ワーク上に画像を形成する描画手段と、画像データを入力する画像伝送用ハーネスが接続され、前記画像伝送用ハーネスを通して入力された画像データに基づいて制御信号を発生する制御基板と、前記描画手段に隣接して設けられ、前記制御基板から入力された制御信号に基づいて前記描画手段を駆動する駆動基板とを備え、前記制御基板と前記駆動基板とは柔軟性を有するフレキシブル基板で接続されてなることを特徴とする画像形成装置に関する。 According to the first aspect of the present invention, a drawing means for forming an image on a work and an image transmission harness for inputting image data are connected, and a control signal is transmitted based on the image data input through the image transmission harness. A control board that is generated, and a drive board that is provided adjacent to the drawing means and drives the drawing means based on a control signal input from the control board, and the control board and the drive board are flexible The present invention relates to an image forming apparatus characterized by being connected by a flexible substrate having a property.
前記画像形成装置においては、制御基板と駆動基板とはフレキシブル基板で接続されているから、画像伝送用ハーネスから制御基板に伝達された外力は、前記フレキシブル基板で遮断され、駆動基板には殆ど伝達されない。 In the image forming apparatus, since the control board and the drive board are connected by a flexible board, the external force transmitted from the image transmission harness to the control board is cut off by the flexible board, and almost transmitted to the drive board. Not.
したがって、画像伝送用ハーネスが太く、腰の強いものであっても、画像伝送用ハーネスからの力によって描画手段の位置が狂うことがない。 Therefore, even if the image transmission harness is thick and stiff, the position of the drawing means does not go wrong due to the force from the image transmission harness.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記描画手段が、画像データに応じて空間変調素子によって光ビームを変調してワーク上に画像を形成する露光ヘッドであって、前記駆動基板が、前記制御基板から入力された制御信号に基づいて前記空間変調素子を駆動するものに関する。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the drawing unit is an exposure head that forms an image on a work by modulating a light beam by a spatial modulation element according to image data. The drive board drives the spatial modulation element based on a control signal input from the control board.
前記露光ヘッドは、光ビームをワークに照射した画素によって画像を形成するから、何らかの外力によって露光ヘッドの位置が狂うと、画素の位置も狂い、精度の高い画像が得られない。 Since the exposure head forms an image with pixels that irradiate the workpiece with a light beam, if the position of the exposure head is shifted due to some external force, the position of the pixel is also shifted, and a highly accurate image cannot be obtained.
この問題は、ワークに微細な画像を形成することが要求される場合には深刻な問題になる。 This problem becomes a serious problem when it is required to form a fine image on the workpiece.
前記画像形成装置においては、画像伝送用ハーネスからの外力は、制御基板には伝達されるが、フレキシブル基板で遮断されるから、駆動基板や露光ヘッドに前記外力が伝達されることはない。 In the image forming apparatus, the external force from the image transmission harness is transmitted to the control substrate, but is blocked by the flexible substrate, so that the external force is not transmitted to the drive substrate or the exposure head.
したがって、ワークに微細な画像を形成することが要求される場合においても高精度な画像が得られる。 Therefore, even when it is required to form a fine image on the workpiece, a highly accurate image can be obtained.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記露光ヘッドが、前記空間変調素子によって光ビームを変調する空間変調部と、前記空間変調部で変調された光ビームをワーク上に結像させる結像光学系とを備えるものに関する。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the exposure head modulates a light beam by the spatial modulation element, and the light beam modulated by the spatial modulation unit And an imaging optical system that forms an image on a workpiece.
露光ヘッドが空間変調部と結像光学系とに分かれている画像形成装置においては、制御基板に接続された画像伝送用ハーネスが腰の強いものである場合には、画像伝送用ハーネスからの力を受けて空間変調部と結像光学系との相対位置がずれ、ワーク上に画像が正しく結像しない可能性がある。 In an image forming apparatus in which the exposure head is divided into a spatial modulation unit and an imaging optical system, if the image transmission harness connected to the control board is stiff, the force from the image transmission harness As a result, the relative position between the spatial modulation unit and the imaging optical system may shift, and the image may not be correctly formed on the workpiece.
しかしながら、前記画像形成装置においては、制御基板と駆動基板とがフレキシブル基板で接続されているから、画像伝送用ハーネスからの力はフレキシブル基板で吸収され、空間変調部や結像光学系には及ばない。 However, in the image forming apparatus, since the control board and the drive board are connected by the flexible board, the force from the image transmission harness is absorbed by the flexible board and reaches the spatial modulation unit and the imaging optical system. Absent.
したがって、空間変調部と結像光学系との相対位置が狂うことはない。 Therefore, the relative position between the spatial modulation unit and the imaging optical system does not go wrong.
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の画像形成装置において、露光ヘッドを複数有し、前記複数の露光ヘッドが、x方向に配設されて露光ユニットを形成するとともに、前記露光ヘッドの夫々について前記制御基板および前記駆動基板が設けられてなり、画像形成時において、前記ワークを、前記露光ユニットに対して前記x方向に対して実質的に直角なy方向に沿って相対移動させるワーク移動手段を備えるものに関する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect, the exposure apparatus includes a plurality of exposure heads, and the plurality of exposure heads are arranged in the x direction to form an exposure unit. Each of the exposure heads is provided with the control substrate and the drive substrate, and during the image formation, the workpiece is moved along the y direction substantially perpendicular to the x direction with respect to the exposure unit. The present invention relates to a device provided with a workpiece moving means for relative movement.
前記画像形成装置においては、各露光ヘッドにおける画素のon−offを制御して隣接する2つの画像同士が繋がるようにすることにより、大面積のワークにも高精度で画像が形成できる。 In the image forming apparatus, by controlling on-off of pixels in each exposure head so that two adjacent images are connected to each other, an image can be formed with high accuracy even on a large-area work.
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の画像形成装置において前記結像光学系が、前記空間変調素子によって変調された光ビームの夫々をワーク上に結像させるマイクロレンズアレイを備えるものに関する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third or fourth aspect, the imaging optical system forms an image of each of the light beams modulated by the spatial modulation element on a work. It is related with what comprises.
前記画像形成装置においては、空間変調部で変調された画素は、マイクロレンズアレイによってワーク上に夫々結像するので、空間変調部で画素をon−offして形成された画像を、結像光学系において画像を大倍率で拡大してワークに投影した場合においても画像の鮮明度が低下することがない。 In the image forming apparatus, the pixels modulated by the spatial modulation unit are each imaged on the work by the microlens array, so that an image formed by turning the pixels on and off by the spatial modulation unit is imaged optically. Even when an image is enlarged at a high magnification and projected onto a work in the system, the sharpness of the image does not deteriorate.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れか1項に記載の画像形成装置において、 前記画像伝送用ハーネスが、前記制御基板の近傍においては、前記制御基板に接続された方向に沿って延在してなるものに関する。 The invention according to claim 6 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the image transmission harness is connected to the control board in the vicinity of the control board. It is related to what extends along.
前記画像形成装置においては、画像伝送用ハーネスが制御基板の近傍では制御基板に接続された方向に沿って延在しているから、画像伝送用ハーネスとして太くて腰のつよいものを用いた場合においても、制御基板が画像伝送用ハーネスから強い力を受けることがない。したがって、画像伝送用ハーネスからの力が制御基板、フレキシブル基板、および駆動基板を介して描画手段に伝わることがないから、ワーク上により高精度の画像を形成できる。 In the image forming apparatus, the image transmission harness extends in the vicinity of the control board along the direction connected to the control board. Therefore, when the image transmission harness is thick and has a low waist, However, the control board does not receive a strong force from the image transmission harness. Therefore, since the force from the image transmission harness is not transmitted to the drawing means via the control board, the flexible board, and the drive board, a more accurate image can be formed on the workpiece.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか1項に記載の画像形成装置において、前記制御基板および前記画像伝送用ハーネスの少なくとも一方を支持する支持部材を更に備えるものに関する。 A seventh aspect of the present invention relates to the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a support member that supports at least one of the control board and the image transmission harness.
前記画像形成装置においては、前記制御基板および前記画像伝送用ハーネスの少なくとも一方は支持部材によって支持されているから、前記画像伝送用ハーネスから前記制御基板に向って及ぼされる力をより小さくできる。 In the image forming apparatus, since at least one of the control board and the image transmission harness is supported by a support member, the force exerted from the image transmission harness toward the control board can be further reduced.
請求項8に記載の発明は、請求項5〜7の何れか1項に記載の画像形成装置において、前記制御基板同士が通信ケーブルで接続されているとともに、前記通信ケーブルは、前記制御基板の近傍においては、前記制御基板に接続された方向に沿って延在してなるものに関する。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the fifth to seventh aspects, the control boards are connected by a communication cable, and the communication cable is connected to the control board. In the vicinity, it relates to the one extending along the direction connected to the control board.
露光ヘッドを複数有する画像形成装置においては、夫々の露光ヘッドに制御基板を設けることが一般的である。このような画像形成装置においては、制御基板相互を通信ケーブルで接続して画像データ等を相互に遣り取りできるようにすることが普通である。 In an image forming apparatus having a plurality of exposure heads, it is common to provide a control substrate for each exposure head. In such an image forming apparatus, it is common to connect control boards with a communication cable so that image data and the like can be exchanged with each other.
前記画像形成装置においては、前記通信ケーブルを、少なくとも前記制御基板の近傍において前記制御基板に接続された方向に沿って延在するように形成しているから、制御基板が通信ケーブルから受ける力を極めて小さくすることができる。 In the image forming apparatus, the communication cable is formed so as to extend along the direction connected to the control board at least in the vicinity of the control board. It can be made extremely small.
請求項9に記載の発明は、請求項2〜8の何れか1項に記載の画像形成装置において、前記空間変調素子が、駆動基板からの駆動信号に応じて反射面の角度が変更される一群の反射鏡が二次元状に配設されてなるデジタル・マイクロミラー・デバイスであるものに関する。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to eighth aspects, the angle of the reflection surface of the spatial modulation element is changed according to a drive signal from a drive substrate. The present invention relates to a digital micromirror device in which a group of reflecting mirrors are two-dimensionally arranged.
DMDによれば、画素は全て微小な点として形成されるから、前記画像形成装置によれば、ワークが大面積の場合であっても、画質の高い画像を形成できる。 According to the DMD, all the pixels are formed as minute dots, and the image forming apparatus can form an image with high image quality even when the work has a large area.
以上説明したように、本発明によれば、描画手段に接続されるワイヤハーネスが太くて腰が強いものである場合においても、ワイヤハーネスの腰の影響を受けて描画位置が狂うことのない画像形成装置が提供される。 As described above, according to the present invention, even when the wire harness connected to the drawing means is thick and strong, the image where the drawing position is not distorted due to the influence of the waist of the wire harness. A forming apparatus is provided.
以下、本発明の画像形成装置の一例である露光装置について説明する。 An exposure apparatus that is an example of the image forming apparatus of the present invention will be described below.
図1〜図3に示すように、実施形態1に係る露光装置100は、フラットベッド型である。
As shown in FIGS. 1-3, the
露光装置100は、棒状の角パイプを枠状に組み付けて構成された矩形状の枠体12に各部が収容されて構成されている。なお、枠体12にはパネル(図示せず。)が張り付けられて内外が遮断されている。
The
枠体12は、背高の筐体部12Aと、この筐体部12Aの一側面から突出するように設けられたステージ部12Bとで構成されている。
The
ステージ部12Bは、その上面が筐体部12Aよりも低位とされ、作業者がこのステージ部12Bの前に立ったときに、ほぼ腰の高さになるように配設されている。
The
ステージ部12Bの上面には、開閉蓋14が設けられている。開閉蓋14の筐体部12A側の一辺には、図示しない蝶番が取付けられ、この一辺を中心として開閉する。
An opening / closing lid 14 is provided on the upper surface of the
開閉蓋14を開放した状態のステージ部12Bの上面には、本発明のステージに相当する露光ステージ16が露出可能となっている。
An
図4に示すように、露光ステージ16の下面には、断面略コ字型の脚部16Aが取り付けられている。脚部16Aは、このステージ部12Bから前記筐体部12Aまで延設された定盤18に対して、当該露光ステージ16を摺動可能に支持すると共に、互いに平行、かつ定盤18の長手方向に沿って配設された一対の摺動レール20を介して支持されている。したがって、露光ステージ16は、前記摺動レール20上を、ほとんど摩擦抵抗なくy方向に沿って移動する。
As shown in FIG. 4, a
本発明のワークの一例である感光材料22は、露光ステージ16における感光材料載置面17に載置される。感光材料載置面17には、複数の溝(図示省略)が設けられ、バキュームポンプ等によって溝内を負圧にすることができるように構成されている。バキュームポンプ等によって溝内を負圧にすることにより、感光材料22は、感光材料載置面17に密着され、マーク測定中および露光中に移動することが防止される。
The
図1〜図3に示すように、定盤18の長手方向一端部はステージ部12Bに至り、この位置に露光ステージ16が位置している状態で、作業者は露光ステージ16上に感光材料22を載置し、または取り出すことができる。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, one end of the
ステージ部12Bには、定盤18の長手方向一端部に位置する露光ステージ16に載置された直後の感光材料22の温度を測定する赤外線温度計19が設けられている。なお、赤外線温度計19において露光ステージ16の実際の温度を測定するようにしてもよい。赤外線温度計19は、本発明におけるワーク温度測定手段に相当する。
The
定盤18は、筐体部12Aを構成する角パイプに対して強固に固定された架台24に支持されており、露光ステージ16の移動軌跡の基準となっている。
The
前記定盤18の長手方向に沿って配設された一対の摺動レール20の間には、ステッピングモータの駆動力を応用した直線型の駆動源でであるリニアモータ部26が配設されている。
Between a pair of slide rails 20 arranged along the longitudinal direction of the
リニアモータ部26は、ステッピングモータと同様で駆動されるから、実施形態1に係る露光ステージ16は、定速性、位置決め精度、並びに始動、停止時のトルク変動等、電気的な制御により精度の高い駆動制御が可能となっている。
Since the
露光ステージ16における定盤18上での移動軌跡のほぼ中間位置には、露光ユニット28が配設され、露光ユニット28に隣接してカメラユニット32が配設されている。
An
露光ユニット28およびカメラユニット32は、温度変化による寸法変化を避けるためにチャンバー46に収納されている。チャンバ−46の内部は、ダクト48を介して接続された温調ユニット50によって一定の温度に調節されている。
The
露光装置100は、更に、全体を制御するとともに、画像データを入力するコンピュータ10を備えている。コンピュータ10は、キーボード10Aとディスプレイ10Bと演算記憶部10Cとから構成されている。
The
露光ユニット28は、定盤18の幅方向、即ちx方向に沿って2列に配列された8個の露光ヘッド280と、露光ヘッド280が装着される桁状の露光ユニットベース281とを備えている。露光ユニットベース281は、図1に示すように、前記定盤18の幅方向両端部の外側にそれぞれ立設された一対の支柱30に掛け渡されるように配設され、これによって露光ステージ16が通過するゲートが形成される。
The
露光ユニット28においては、露光ステージ16を定速度で移動させながら、所定のタイミングでそれぞれの露光ヘッド280から露光ステージ16上の感光材料22に複数の光ビームを照射することにより、感光材料22を露光する。
The
図7〜図9に示すように、露光ヘッド280は、頂部に設けられたDMDユニット282と、DMDユニット282の下方に設けられた第1結像光学ユニット284と、第1結像光学ユニット284の下方に設けられた第2結像光学ユニット286とを備える。第1結像光学ユニット284と第2結像光学ユニット286との間には、DMDユニットでonされた画素を感光材料22上に結像させるマイクロレンズアレイ285が設けられている。DMDユニット282は、本発明における空間変調部に相当し、第1結像光学ユニット284と第2結像光学ユニット286とマイクロレンズアレイ285とは、本発明における結像光学系に相当する。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
DMDユニット282の内部にはDMDが収容され、頂部には、DMDを駆動するDMD駆動基板290が設けられている。DMDユニット282の上方には、更に、コンピュータ10から画像データが入力されるとともに、入力された画像データに基づいて各露光ヘッド280におけるDMD駆動基板290に制御信号を入力する制御基板292が設けられている。制御基板292は、フレキシブル基板294を介してDMD駆動基板290に接続されている。DMD駆動基板290は、本発明の駆動基板に相当する。制御基板292には、コンピュータ10からの画像データを入力する画像伝送用ハーネス296が接続されている。画像伝送用ハーネス296は、制御基板292の近傍においては、制御基板292に接続された方向に延在している。制御基板292を支持する支持板291Aには、図7および図9に示すように折り返し部291Bが形成され、折り返し部291Bにおいてフレーム13A(支持部材)に螺子止めされている。また、画像伝送用ハーネス296は、止め具295によってフレーム13B(支持部材)に固定されている。フレーム13Aおよびフレーム13Bは、たとえば露光ユニットベース281に固定されている。
A DMD is accommodated in the
DMDユニット282には、更に、筐体部12A内の露光ステージ16の移動を妨げない場所に設けられた光源ユニット内のレーザ光源からのレーザ光を導入する光ファイバ283が接続され、また、露光ヘッド280に冷却風を送りこむ排熱ダクト287が接続されている。
The
各露光ヘッド280においては、光ファイバ283によって案内され、入射された光ビームを、DMDユニット282内のDMDによって画素単位で制御し、感光材料22に対して画素パターンを露光する。実施形態1に係る露光装置100では、複数の画素を重ね合わせて1画素の濃度を表現する。
In each
露光ヘッド280は、図6において(B)に示すように、m行n列(例えば、2行4列)の略マトリックス状に配列され、複数の露光ヘッド280が、x方向、換言すれば前記露光ステージ16の移動方向即ち走査方向bに直交する方向に配列される。実施形態1に係る露光装置100では、露光ヘッド280は、感光材料22の幅との関係で、4個×2行=8個設けられている。なお、図1〜図3および図5に示すように、8個の露光ヘッド280は千鳥状に配列されている。
As shown in FIG. 6B, the exposure heads 280 are arranged in an approximate matrix of m rows and n columns (for example, 2 rows and 4 columns). The
1つの露光ヘッド280による露光エリア28Bは、走査方向bを短辺とする矩形状であって走査方向に対して所定の傾斜角で傾斜している。したがって露光ステージ16が移動すると、図6において(A)に示すように、感光材料22には露光ヘッド280毎に帯状の露光済み領域が形成される。
An
図10に示される如く、1つの露光ヘッド280において、露光済み領域28Bは、二次元配列(例えば4×5)された20個の画素によって形成される。
As shown in FIG. 10, in one
前記20個の画素は走査方向に対して傾斜しているから、一の列の画素は、走査方向に対してより下流側に位置する列の相隣り合う2つの画素の間を通過する。したがって、実質的な画素間ピッチを詰めることができ、高解像度化を図ることができる。 Since the 20 pixels are inclined with respect to the scanning direction, the pixels in one column pass between two adjacent pixels in the column located further downstream in the scanning direction. Therefore, the substantial pitch between pixels can be reduced, and high resolution can be achieved.
前記露光ステージ16上に位置決めされた感光材料22への露光処理は、前記露光ステージ16が摺動レール20上を筐体部12Aの奥に向って移動するとき(往路)ではなく、前述のように、一旦、筐体部12Aの奥に到達して、ステージ部12Bへ戻るとき(復路)に実行される。
The exposure process on the
すなわち、往路は、露光ステージ16上の感光材料22の位置情報を得るための移動であり、カメラユニット32で感光材料22を撮像して前記位置情報を得る。
That is, the forward path is a movement for obtaining position information of the
前述のように、制御基板292は、DMDユニット282に固定されたDMD駆動基板290とはフレキシブル基板294を介して接続されているから、画像伝送用ハーネス296が腰の強いものであっても、画像伝送用ハーネス296からの力はフレキシブル基板294で吸収されてしまい、露光ヘッド280自体には伝わらない。
As described above, since the
また、画像伝送用ハーネス296は、制御基板292の近傍においては制御基板292に接続された方向に延在しているから、画像伝送用ハーネス296から制御基板292に加わる力そのものも極めて小さい。
Further, since the
したがって、露光ユニット28においては、特に高い精度で感光材料22を露光できる。
Therefore, the
本発明は、露光ヘッドを複数備える画像形成装置に好ましく適用できるが、 The present invention can be preferably applied to an image forming apparatus including a plurality of exposure heads.
10 コンピュータ
10A キーボード
10B ディスプレイ
10C 演算記憶部
12 枠体
12A 筐体部
12B ステージ部
14 開閉蓋
16 露光ステージ
16A 脚部
17 感光材料載置面
18 定盤
19 赤外線温度計
20 摺動レール
22 感光材料
24 架台
26 リニアモータ部
28 露光ユニット
30 支柱
32 カメラユニット
46 チャンバー
48 ダクト
50 温調ユニット
100 露光装置
280 露光ヘッド
281 露光ユニットベース
282 DMDユニット
283 光ファイバ
284 結像光学ユニット
285 マイクロレンズアレイ
286 結像光学ユニット
287 排熱ダクト
290 DMD駆動基板
292 制御基板
294 フレキシブル基板
296 画像伝送用ハーネス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (9)
画像データを入力する画像伝送用ハーネスが接続され、前記画像伝送用ハーネスを通して入力された画像データに基づいて制御信号を発生する制御基板と、
前記描画手段に隣接して設けられ、前記制御基板から入力された制御信号に基づいて前記描画手段を駆動する駆動基板とを備え、
前記制御基板と前記駆動基板とは柔軟性を有するフレキシブル基板で接続されてなることを特徴とする画像形成装置。 Drawing means for forming an image on the workpiece;
A control board that is connected to an image transmission harness for inputting image data and generates a control signal based on the image data input through the image transmission harness;
A drive board provided adjacent to the drawing means and driving the drawing means based on a control signal input from the control board;
The image forming apparatus, wherein the control board and the driving board are connected by a flexible board having flexibility.
前記駆動基板は、前記制御基板から入力された制御信号に基づいて前記空間変調素子を駆動する請求項1に記載の画像形成装置。 The drawing means is an exposure head that forms an image on a work by modulating a light beam by a spatial modulation element according to image data,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the driving substrate drives the spatial modulation element based on a control signal input from the control substrate.
前記複数の露光ヘッドは、x方向に配設されて露光ユニットを形成するとともに、
前記露光ヘッドの夫々について前記制御基板および前記駆動基板が設けられてなり、
画像形成時において、前記ワークを、前記露光ユニットに対して前記x方向に対して実質的に直角なy方向に沿って相対移動させるワーク移動手段を備える請求項2または3に記載の画像形成装置。 Have multiple exposure heads,
The plurality of exposure heads are arranged in the x direction to form an exposure unit,
The control substrate and the drive substrate are provided for each of the exposure heads,
4. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising a workpiece moving unit configured to relatively move the workpiece along a y direction substantially perpendicular to the x direction with respect to the exposure unit during image formation. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005084799A JP2006267472A (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Image forming apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023282214A1 (en) * | 2021-07-05 | 2023-01-12 | 株式会社ニコン | Spatial light modulation unit and exposure device |
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2005
- 2005-03-23 JP JP2005084799A patent/JP2006267472A/en active Pending
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