JP4606990B2

JP4606990B2 - デジタル露光装置

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Publication number: JP4606990B2
Application number: JP2005295496A
Authority: JP
Inventors: 昭浩橋口; 和広寺田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2025-10-07
Also published as: TW200719100A; WO2007043411A1; KR20080053487A; KR101302594B1; CN101283312A; JP2007102116A

Description

本発明はデジタル露光装置に関し、特に記録媒体の両面にデジタル露光を行う両面デジタル露光装置に関する。

従来よりプリント基板の回路パターン形成やＳＲ形成のアナログ量産両面自動ラインでは、１台の露光機で１枚のマスクフィルムを装填して基板の片面に露光するために、通常、露光機＋表裏反転機＋露光機といったタンデム構成、すなわち露光機２台と表裏反転機１台でライン構築している（例えば、特許文献１参照）。

上記のようにマスクフィルムを用いて基板の両面に露光を行う、所謂アナログ方式の露光装置においては写真の引き伸ばしと同様の原理が用いられるので露光領域の一部のみを拡大・縮小・変形するなどの加工処理を行うことはできない。また露光の前段で基板の位置合わせを行い、その基板に対して露光を行うため、複数の基板に対して同時並行処理を行うことができないという欠点がある。

一方デジタル光学系を用いて、画像データに基づいて変調された光ビームで基板に露光を行う所謂デジタル露光機においては、露光の際にマスクフィルムを必要とせず、表裏面のデータのやりとりのみで露光できるため、１台の露光機に基板を反転させる反転機を接続すれば、それだけで両面露光が可能となる。

しかしデジタル露光機はアナログ露光機と比較して、光源、デジタル光学系（ＤＭＤ、ポリゴンなど）および画像処理系の機能に要するコストが高いため、露光機２台のタンデム構成でシステムを組んだ場合のコストは露光機１台で構成した両面露光システムに比較して大幅に高いものになる欠点がある（例えば、特許文献２参照）。

例えば図１４のように、露光機４０２で表面を露光され、搬送された基板４０１は反転機４０４にて表裏反転され、露光機４０６にて裏面を露光されることによって表裏両面に露光を行うことができる。

しかし、特許文献２の構成ではライン全体で高価な露光機を２台必要とするため、両面システムとしてはコストの高いものになってしまう。

上記のように、従来は露光処理能力と装置のコストがトレードオフになる関係が一般的であったが、本発明の目的は上記問題を解決するため、低コストで処理能力の高いデジタル露光装置を提供することを目的とする。
特開２００４−２０５６３２号公報特開２００２−３４１５５０号公報

本発明は上記事実を考慮し、低コストで処理能力の高いデジタル露光装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載のデジタル露光装置は、画像情報に基づいて変調された光ビームにより記録媒体を露光し、画像を記録するデジタル露光装置であって、前記記録媒体を搬送しながら前記記録媒体上に走査露光を行う露光手段と、前記露光手段による前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に設けられ、前記記録媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、前記搬送経路の一方に設けられ露光前の前記記録媒体を待機させる第１の待機ステージと、前記搬送経路の他方に設けられ露光済みの記録媒体を待機させる第２の待機ステージと、前記待機ステージから前記記録媒体を受け取り、前記記録媒体の表裏を反転させる反転手段と、を備えたことを特徴とする。

上記構成の発明では、１台の露光機で両面露光を行うため高価な露光機が１台で済むので、両面露光システムが安価で構築可能となる。

請求項２に記載のデジタル露光装置は、請求項１に記載のデジタル露光装置において、前記露光手段は、露光される前記記録媒体が載置され往復移動する露光ステージを備え、前記露光ステージ上にてｎ枚目の記録媒体が表面露光を終えたのち、前記第１の待機ステージ上にあるｎ＋１枚目の前記記録媒体と、前記ｎ枚目の記録媒体とは、それぞれ同時に前記露光ステージと、前記第２の待機ステージとに前記搬送手段で搬送され、前記ｎ＋１枚目の記録媒体が前記露光ステージ上にて表面を露光中に、前記ｎ枚目の記録媒体は前記第２の待機ステージから前記反転手段に搬送され裏表反転されたのち再度前記第２の待機ステージに搬送され、表面露光を終えた前記ｎ＋１枚目の記録媒体が前記第１の待機ステージに搬送されると同時に、前記ｎ枚目の記録媒体は前記露光ステージに搬送され、次に前記ｎ枚目の記録媒体は前記露光ステージ上にて裏面を露光され、裏面露光終了後の前記ｎ枚目の記録媒体が前記露光ステージから前記第２の待機ステージを経由して機外へ搬出されると共に、前記ｎ＋１枚目の記録媒体は前記露光ステージを通過して前記第２の待機ステージに搬送され、さらにｎ＋２枚目の記録媒体が前記第１の待機ステージへ搬入されることを特徴とする。

また、請求項４に記載のデジタル露光装置は、請求項２に記載のデジタル露光装置において、前記反転手段と前記第１の待機ステージの間に記録媒体を搬送面内で１８０度回頭させるターンテーブルを設けたことを特徴とする。

上記構成の発明では、片面露光後の基板を反転中に次の基板を露光し、かつ露光中に次の基板の露光準備を行い、反転後および２枚目以降の表面露光後の基板搬送に逆搬送処理を行っているので１枚ごとに表露光→反転→裏露光→排出するよりも装置全体の生産性を高めることができる。

請求項３に記載のデジタル露光装置は、請求項１に記載のデジタル露光装置において、前記露光手段は、露光される前記記録媒体が載置され往復移動する露光ステージを備え、前記搬送系路の、前記第２の待機ステージに近い端に第１の反転手段と、前記搬送系路の、前記第１の待機ステージに近い端に第２の反転手段が設けられ、前記露光ステージ上にてｎ枚目の記録媒体が表面露光を終えたのち、前記第１の待機ステージ上にあるｎ＋１枚目の前記記録媒体と、前記ｎ枚目の記録媒体とは、それぞれ同時に前記露光ステージと、前記第２の待機ステージとに前記搬送手段で搬送され、前記ｎ＋１枚目の記録媒体が前記露光ステージ上にて表面を露光中に、前記ｎ枚目の記録媒体は前記第２の待機ステージから前記第１の反転手段に搬送され裏表反転されたのち再度前記第２の待機ステージに搬送され、表面露光を終えた前記ｎ＋１枚目の記録媒体が前記第１の待機ステージに搬送されると同時に、前記ｎ枚目の記録媒体は前記露光ステージに搬送され、次に前記ｎ枚目の記録媒体は前記露光手段上にて裏面を露光され、前記ｎ＋１枚目の記録媒体は前記第１の待機ステージから前記第２の反転手段に搬送され裏表反転されたのち再度前記第１の待機ステージに搬送され、裏面露光終了後の前記ｎ枚目の記録媒体が前記露光ステージから前記第２の待機ステージを経由して機外へ搬出されると共に、前記ｎ＋１枚目の記録媒体は前記第１の待機ステージから前記露光ステージに搬送され裏面を露光され、さらにｎ＋２枚目の記録媒体が前記第１の待機ステージへ搬入されることを特徴とする。

また、請求項５に記載のデジタル露光装置は、請求項３に記載のデジタル露光装置において、前記第１の反転手段と前記第２の待機ステージの間に記録媒体を搬送面内で１８０度回頭させる第１のターンテーブルを設け、前記第２の反転手段と前記第１の待機ステージの間に記録媒体を搬送面内で１８０度回頭させる第２のターンテーブルを設けたことを特徴とする。

上記構成の発明では、露光手段の前段と後段の両方に反転機を設けたことで、表面露光中、裏面露光中の両方のタイミングで基板反転が可能となり、さらに生産性を高めることができる。

本発明は上記構成としたので、低コストで処理能力の高いデジタル露光装置とすることができた。

以下、本発明の最良な実施の形態を図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１は本発明に係るデジタル露光装置としてのレーザー露光装置と基板搬送装置が収容されたハウジングを示す一部破断概略斜視図であり、図２はハウジングを取り除いた状態の基板搬送装置とレーザー露光装置を示す概略斜視図、図３は同じく概略平面図である。そして、図４はレーザー露光装置の概略斜視図である。

＜レーザー露光装置の構成＞
まず、最初にレーザー露光装置１００について説明する。このレーザー露光装置１００は、プリント配線基板（液晶ディスプレイ用の基板等であってもよい）の材料となる薄板状の基板材料２００を、画像情報により変調されたレーザービームにより露光し、その基板材料２００における描画領域に、プリント配線基板の配線パターンに対応する画像（潜像）を形成するものである。

基板材料２００には、その露光面（上面）２０２に、予め配線パターンに対応する潜像が形成される複数の描画領域（図示省略）が設定されており、これら複数の描画領域にそれぞれ対応する複数組のアライメントマーク（図示省略）が形成されている。なお、以下において、ステージ部材１１０の移動方向を副走査方向（図４において矢印Ｓで示す）とし、それと直交する方向を主走査方向（図４において矢印Ｍで示す）とする。

図２乃至図４で示すように、レーザー露光装置１００には、所定の厚さに形成された支持基台１０２が設けられている。支持基台１０２は、その上面形状が基板材料２００に対する副走査方向を長手方向とする略長方形状とされており、振動が遮断されるように防振ゴム１０４等を介してフロア上に水平に設置されている。基板材料２００は支持基台１０２の前段に設けられた第１待機ステージ３１０より搬送され、支持基台１０２上にて露光終了後、後段に設けられた第２待機ステージ３１２に搬送される。

また、支持基台１０２の上面部には、一対のガイドレール１０６が副走査方向と平行に配設されており、そのガイドレール１０６上には、基板載置用のステージ部材１１０が移動可能に配置されている。ステージ部材１１０は、その上面形状が基板材料２００に対する副走査方向を長手方向とする略長方形状とされており、その下面で、かつ四隅には、それぞれ副走査方向に沿って直線的に延伸する断面視略逆「凹」字状のガイド部材１０８が取り付けられている。そして、これらガイド部材１０８がガイドレール１０６に摺動可能に嵌合されている。

また、一対のガイドレール１０６の間には、支持基台１０２上に固定されたベアリング等の軸受け（図示せず）を介して、ボールねじ１１２が副走査方向に沿って（ガイドレール１０６と平行に）設けられている。ボールねじ１１２の一端には、ボールねじ１１２を回転駆動する駆動モーター１１４が設けられている。そして、ステージ部材１１０の下面中央には、そのボールねじ１１２が螺合する筒状部材（図示せず）が、副走査方向に沿って配設されている。したがって、ステージ部材１１０は、駆動モーター１１４によってボールねじ１１２が正逆方向に回転することにより、筒状部材を介して、一対のガイドレール１０６に沿って進退（往復）移動可能となる構成である。

また、支持基台１０２上の副走査方向略中央には、ステージ部材１１０を跨ぐようにして、正面視略逆「凹」字状の支持ゲート１１６が立設されている。この支持ゲート１１６の所定位置には、基板材料２００上に設けられた複数組のアライメントマークを読み取るための複数（例えば４基）のＣＣＤカメラ１１８が配設されている。各ＣＣＤカメラ１１８は、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内蔵しており、このストロボの発光時のみ撮像が可能となるように、その感度が調整されている。

したがって、各ＣＣＤカメラ１１８は、その光軸上に位置する撮像位置をステージ部材１１０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ことが可能となっている。なお、各ＣＣＤカメラ１１８は、基板材料２００の幅方向（主走査方向）に沿って、それぞれ異なる領域を撮像範囲としており、撮像対象となる基板材料２００に形成された複数組のアライメントマークの位置に応じて、予め所定の位置に配設されている。

また、そのＣＣＤカメラ１１８が取り付けられた支持ゲート１１６の副走査方向下流側には、複数の露光ヘッド１２０を支持する露光部１２４が配設されている。露光ヘッド１２０は、その真下の露光位置を基板材料２００が通過するときに、画像情報に基づいて変調された複数本のレーザービームを基板材料２００の露光面２０２へ照射し、その露光面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。

各露光ヘッド１２０は、支持基台１０２の幅方向（主走査方向）に沿って、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ており、図５（Ｂ）で示すように、１つの露光ヘッド１２０よる露光エリア１２２は、副走査方向を短辺とする矩形状で、かつ副走査方向に対して所定の傾斜角で傾斜している。

また、このレーザー露光装置１００には、ステージ部材１１０の移動を妨げない場所（例えば図１において、ドア９２から最も遠い奥側）に、光源ユニット（図示せず）が配設されている。この光源ユニットはレーザー発生装置を収容しており、このレーザー発生装置から出射するレーザー光を、光ファイバー（図示せず）を介して、各露光ヘッド１２０へ案内している。

各露光ヘッド１２０は、光ファイバーによって案内されて入射されたレーザー光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（以下、「ＤＭＤ」という）によって、ドット単位で制御し、基板材料２００に対してドットパターンを露光するようになっている。この複数のドットパターンを用いて１画素の濃度を表現するようになっている。

したがって、図５（Ａ）で示すように、ステージ部材１１０の移動に伴い、基板材料２００には露光ヘッド１２０毎に帯状の露光済み領域２０４が形成されるが、二次元配列のドットパターンは、副走査方向に対して傾斜されていることで、副走査方向に並ぶ各ドットが、副走査方向と交差する方向に並ぶドット間を通過するようになっている。このため、実質的なドット間ピッチを狭めることができ、高解像度化を実現することができる。

＜レーザー露光装置の作用＞
ここで、このレーザー露光装置１００の作用を説明する。まず、ロード・アンロード位置に待機しているステージ部材１１０に基板材料２００が載置されると、駆動モーター１１４の駆動によりボールねじ１１２が回転し、ステージ部材１１０が副走査方向に移動する。そして、ＣＣＤカメラ１１８によってアライメントマークが撮像される。撮像されたアライメントマークの位置情報に基づき、１つの描画領域に対応して設けられた複数個のアライメントマークの位置をそれぞれ判断し、これらのアライメントマークの位置から描画領域の副走査方向及び主走査方向（幅方向）に沿った位置及び描画領域の副走査方向に対する傾き量をそれぞれ判断する。

そして、基板材料２００における描画領域の主走査方向（幅方向）に沿った位置及び副走査方向に対する傾き量に基づいて、画像情報（配線パターン）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。この画像情報は、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る。

なお、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、副走査方向に沿った画像の回転処理、主走査方向（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、必要に応じて描画領域の主走査方向（幅方向）及び副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歪み補正処理を実行する。

その後、ステージ部材１１０が移動し、基板材料２００における描画領域の先端が露光ヘッド１２０真下の露光位置に達するタイミングに同期して、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、その画像情報に基づいて各ＤＭＤがオン・オフ制御される。そして、そのＤＭＤにレーザー光が照射されると、ＤＭＤがオン状態のときに反射されたレーザー光が、図示しないレンズ系により基板材料２００の露光面２０２上に結像される。

このようにして、光源ユニットから出射されたレーザー光が画素毎にオン・オフされることにより、基板材料２００の描画領域が、ＤＭＤの使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア１２２）で露光される。つまり、ステージ部材１１０が一定の走査速度で移動されることにより、基板材料２００は、そのステージ部材１１０の移動方向と反対方向に複数のレーザービームで走査・露光され、各露光ヘッド１２０毎に帯状の露光済み領域２０４が形成される（図５（Ａ）参照）。

＜反転装置の構成＞
続いて、反転装置３００を備えた搬送系路およびその動作について説明する。図６には本発明の第１実施形態に係る露光装置システム１が示されている。

図６（ａ）に示すように、露光装置システム１はレーザー露光装置１００の搬送方向上流側（図中左側）に基板材料２００がレーザー露光装置１００に搬送される前に待機する第１待機ステージ３１０を備え、同様に基板材料２００がレーザー露光装置１００で一旦露光された後に待機する第２待機ステージ３１２を搬送方向下流側（図中右側）に備えている。

さらに第２待機ステージ３１２よりも搬送方向下流側には基板材料２００を裏表反転させる反転機３００が備えられ、第２待機ステージ３１２から搬送された基板材料２００を裏表反転させて第２待機ステージ３１２に再度送り返し、あるいは裏表両面とも露光の終了した基板材料２００はそのまま下流側へ搬出する。

この反転機３００にて基板材料２００を反転させ、一台のレーザー露光装置１００で基板材料の裏表両面を露光することによって、片面露光のみの露光装置に比較して露光装置全体の処理能力を向上させ、さらに高価なレーザー露光装置１００を２台用意する必要がないのでコストの上昇も最小限に抑えることができる。

＜反転、露光の手順＞
以下に具体的な露光の手順について説明する。図７には本発明の第１実施形態に係る露光装置システムの露光シークエンスが示されている。なお、基板材料の表裏は便宜上、先に露光される方の面を表とする。

図７（ａ）では、まず１枚目の基板材料２００（２００−１とする）がレーザー露光装置１００で表面を露光されると、第２待機ステージ３１２を通過して反転機３００へ搬送される。このとき第１待機ステージ３１０には２枚目の基板材料２００（２００−２とする）が待機している。

次に図７（ｂ）のように反転機３００にて基板材料２００−１が裏表反転されている間に基板材料２００−２はレーザー露光機１００で表面を露光される。このときレーザー露光機１００はデジタル露光機であるため、往路（図中上へ）で位置、寸法、歪み量などのアライメント値を読み取り、復路（図中下へ）で走査露光を行うことができる。これにより１枚目の基板材料２００が反転中に２枚目の基板材料２００を片面露光できるので、露光装置システム全体の処理速度を高めることができる。

次に図７（ｃ）のように表面の露光を終えた２枚目の基板材料２００−２は一旦第１待機ステージ３１０に戻り、１枚目の基板材料２００−２のために搬送路を空ける。ここで反転した基板材料２００−１（丸数字で表記）を再度レーザー露光装置１００に搬送し、今度は裏面に露光を行う。

裏表両面の露光を終えた基板材料２００−１は図７（ｄ）のように第２待機ステージ３１２、反転機３００を通過して露光装置システム外へ（図中右側）搬出される。このとき基板材料２００−１がレーザー露光装置１００を下流側（図中右側）へ通過した時点で搬送路は空くので、第１待機ステージ３１０にて待機していた基板材料２００−２は、基板材料２００−１に続いて反転機３００に搬送される。

このとき第１待機ステージ３１０には３枚目の基板材料２００−３が搬送され、表面の露光に備えて待機する。

次に図７（ｅ）のように基板材料２００−２が第２待機ステージ３１２に達した時点で第１待機ステージ３１０からレーザー露光装置１００への搬送路はクリアになるので、３枚目の基板材料２００−３はレーザー露光装置１００へ搬送される。

さらに図７（ｆ）のように、２枚目の基板材料２００−２が反転機３００で裏表反転する間に３枚目の基板材料２００−３はレーザー露光装置１００にて表面の露光を行っている。すなわち図７（ｂ）と同様、１枚が反転する間に他の１枚が露光を行うことで常に装置全体の待ち時間を減らし、処理能力を高めることができる。

つまり本発明では１台のレーザー露光機１００で基板材料２００に対して両面露光を行うことができ、且つデジタル露光機であるためアナログ機のように物理的なマスク交換は不要である。このため高価な露光機が１台で済むので、両面露光システムが安価で構築可能となる。

さらに上記のように１枚目の基板材料２００が反転中に、次の基板材料２００を露光し、露光中に次の基板材料２００の露光準備（アライメント読取り）、反転機３００で反転後、および２枚目以降の表面露光後の基板材料２００の搬送には搬送方向上流側に逆搬送することで、基板材料２００を１枚ごとに表露光 → 反転 → 裏露光 → 排出するよりも同時に複数の基板材料２００について作業を行えるので、生産性を高めることができる。

＜反転機の構造＞
図８、９には本発明に係る反転機の内部構造が示されている。

図８（ｂ）に示すように反転機３００の内部には、回動軸Ｌに回動自在に軸支されたサブフレーム３０２および後述するターンテーブル３２０が設けられ、基板材料２００を搬送し、あるいは保持したまま表裏／前後を１８０度回動させることができる。

図８（ａ）のようにサブフレーム３０２の両端、すなわち基板材料２００が搬送される搬送方向の両端部（図中左右端）には搬入口３０３と搬出口３０５が設けられ、第２待機ステージ３１２から基板材料２００が搬入／搬出される。サブフレーム３０２内部にはモーター３０６で駆動される複数のローラ対３０４が設けられ、搬入された基板材料２００を挟持搬送し、所定の位置にて保持する。

図９（ａ）に示すように基板材料２００が搬入口３０３を通って第２待機ステージ３１２からサブフレーム３０２内に搬入されるとローラ対３０４は基板材料２００を挟持搬送し（図中黒矢印）、サブフレーム３０２内部の所定の位置で保持する。

次に図９（ｂ）のようにサブフレーム３０２は基板材料２００を保持したまま図示しない回動軸を中心に回動を始め、基板材料２００の表裏を反転させる。回動軸は基板材料２００の表面と平行であり、且つ１８０度回動可能な方向であれば図８（ａ）のように搬送方向と直交していなくとも例えば搬送方向と平行でもよい。

サブフレーム３０２が１８０度回動し、基板材料２００が表裏反転されると図９（ｃ）のようにサブフレーム３０２は停止し、基板材料２００を搬出口３０５から再度第２待機ステージ３１２に搬送する（図中黒矢印）。

基板材料２００を搬出口３０５から搬出し終わると、図９（ｄ）のようにサブフレーム３０２は次の基板材料２００受け入れに備えて再び１８０度回動し、図９（ｅ）のように初期位置へと戻る。これにより表面露光を終了した次の基板材料２００が搬送された際には再び１８０度回動し、表裏反転させることができる。

サブフレーム３０２は１８０度回動したのち再度反対方向へ１８０度回動して初期位置へ戻るので、モーター３０６への配線が捻れ、あるいは絡まる恐れはなく、自由なレイアウトをとることができる。

＜方向転換＞
図１０には本発明に係るターンテーブルが示されている。

前述の反転機３００を用いて基板材料２００を表裏反転させた場合、表面の露光と裏面の露光では、面だけでなく先頭位置が逆転してしまう。後述のようにアライメントマークの読取にはマーク位置で対応できるが、基板材料の表裏で露光の先頭／後端が合っている必要があるため、表裏反転に際して表裏反転とは別に進行方向を１８０度回転させる必要がある。

そこで本発明では図１０に示すようなターンテーブルを反転機３００の前段、すなわち第２待機ステージ３１２と反転機３００との間に設け、基板材料２００を搬送方向に１８０度回転させることで上記の問題を解決している。

図１０（ａ）に示すようにターンテーブル３２０は複数の穴３２２と、穴３２２に合致する位置に搬送ローラ３２３を軸支する駆動軸３２４を備える。ターンテーブル３２０は上面に基板材料２００を載置したまま図のように上方へ移動し、１８０度回頭し再度下方へ移動することで基板材料２００の進行方向を１８０度回転させることができる。

すなわち、基板材料２００が反転機３００に搬入される前もしくは搬出された後、ターンテーブル３２０上に達した際に一度だけ１８０度回転させれば進行方向を反転させることができる。

基板材料２００はターンテーブル３２０上では搬送ローラ３２３上に支持されているが、ここで一旦停止し、図１０（ｂ）に示すような昇降機構３２６によってターンテーブル３２０が上昇すると、上面に基板材料２００を載置したまま１８０度回動させる。回動が終了すると、再度昇降機構３２６にてターンテーブル３２０は下降し、基板材料２００は再び駆動ローラ３２３上に支持される。これにより基板材料２００は搬送方向に対して前後が反転し、第２待機ステージ３１２へと搬送され、裏面露光に備えることができる。

あるいは上記のように基板材料２００を一度で１８０度回頭させる代わりに、反転機３００の前段で９０度回転させ、反転機３００で反転させたのち、再び９０度回転させるようにしてもよい。この場合はターンテーブル３２０の回転可能角度を大きく取る必要がないので装置を小型化できる。

＜アライメント＞
図１１〜１２には本発明に係る基板材料のアライメントマーク配置が示されている。

図１１（ａ）に示すように、基板材料２００上に設けられたアライメントマーク３３０ａ／３３０ｂは反転機３００にて表裏反転した際、反転軸Ｌに対して対称となる位置に設けられている。これにより反転後のアライメントマーク３３０ａ／３３０ｂの位置もまた反転前と変わらない位置に来るため、ＣＣＤカメラ１１８にてアライメントマーク３３０ａ／ｂを撮影する際、アライメントマークの位置ズレがＣＣＤカメラ１１８の視野内に収まる。すなわち、基板材料２００を表裏反転させてもＣＣＤカメラ１１８の移動によるカメラ位置補正を不要とすることができる。

また、図１１（ｂ）に示すように、アライメントマークを反転軸Ｌ上に設けても同様の効果を得ることができる。

あるいは図１２に示すように、表面露光時にアライメントマーク３３０ａをＣＣＤカメラ１１８ａが、３３０ｂをＣＣＤカメラ１１８ｂ読み取るとき、表裏反転した基板材料２００のアライメントマーク３３０ｂをＣＣＤカメラ１１８ａで読み取れる位置に来るようにアライメントマーク３３０ａ／ｂを反転軸Ｌに対して対称に、且つ両者のピッチをＣＣＤカメラ１１８ａ／ｂと等しくすれば、表裏反転時にアライメントマーク３３０ａ／ｂをそれぞれＣＣＤカメラ１１８ｂ／ａで読み取ることができる。

これにより、図１１と同様にＣＣＤカメラ１１８にてアライメントマーク３３０ａ／ｂを撮影する際、アライメントマークの位置ズレがＣＣＤカメラ１１８の視野内に収まる。すなわち、基板材料２００を表裏反転させてもＣＣＤカメラ１１８の移動によるカメラ位置補正を不要とすることができる。

また、反転軸Ｌに対して対称に配置されたアライメントマーク３３０とは別個に裏表識別マーク３３４を設けてもよい。図１３に示すように、基板材料２００上に裏表識別マーク３３４を設け、ＣＣＤカメラ１１９にて撮影し表面（または裏面）の認識を行う。

基板材料２００が表裏反転されると裏表識別マーク３３４はＣＣＤカメラ１１９にて確認できなくなるので、基板材料２００の裏面（または表面）を認識することができる。この結果を基にして反転する／しないの判断を下すことができる。

＜複数反転機＞
図６（ｂ）には本発明の第２実施形態に係る露光システムが示されている。

図６（ｂ）に示すように、露光システム２には第２待機ステージ３１２の下流側の反転機３００ａに加えて第１待機ステージ３１０の前段すなわち搬送上流側にも反転機３００が設けられている。搬送上流側にも反転機３００ｂを設け、一旦露光後に第１待機ステージ３１０にて待機する基板材料２００をこの反転機３００ｂにて反転することで、レーザー露光装置１００の前段と後段の両方に反転機を設けたことになり、表面露光中、裏面露光中の両方のタイミングで基板材料２００の反転が可能となり、さらに生産性を高めることができる。

つまり、奇数枚目の基板材料２００を露光中、表面を露光済みの偶数枚目の基板材料２００を反転機３００ｂにて反転し、偶数枚目の基板材料２００を露光中に表面を露光済みの奇数枚目の基板材料２００を反転機３００ａにて反転するようにすれば、待機中の基板材料２００が処理を待つ、所謂待ち時間を減らすことができるのでさらに生産性を高めることができる。

＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら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において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

例えば両面に対して露光以外に塗布や切削加工など精密な処理を施す工程が存在するシステムであれば、本発明の構成を利用することが可能である。

本発明に係るレーザー露光装置と基板搬送装置が収容されたハウジングを示す一部破断概略斜視図である。本発明に係るレーザー露光装置と基板搬送装置を示す概略斜視図である。本発明に係るレーザー露光装置と基板搬送装置を示す概略平面図である。本発明に係るレーザー露光装置の概略斜視図である。本発明に係る露光ヘッドによる露光領域および露光ヘッドの配列パターンを示す平面図である。本発明に係る露光システムを示す図である。本発明に係る露光システムの基板露光と反転手順を示す図である。本発明に係る反転機の構造を示す図である。本発明に係る反転機の動作を示す図である。本発明に係るターンテーブルを示す図である。本発明に係るアライメントマークの配置を示す図である。本発明に係るアライメントマークの配置を示す図である。本発明に係るアライメントマークの配置を示す図である。従来の両面露光システムを示す図である。

符号の説明

１００レーザー露光装置（画像形成装置）
１１０ステージ部材（ステージ部）
２００基板材料（基板）
３００反転機
３１０第１待機ステージ
３１２第２待機ステージ
３２０ターンテーブル
３３０アライメントマーク

Claims

画像情報に基づいて変調された光ビームにより記録媒体を露光し、画像を記録するデジタル露光装置であって、
前記記録媒体を搬送しながら前記記録媒体上に走査露光を行う露光手段と、
前記露光手段による前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に設けられ、前記記録媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、
前記搬送経路の一方に設けられ露光前の前記記録媒体を待機させる第１の待機ステージと、
前記搬送経路の他方に設けられ露光済みの記録媒体を待機させる第２の待機ステージと、
前記待機ステージから前記記録媒体を受け取り、前記記録媒体の表裏を反転させる反転手段と、
を備えたことを特徴とするデジタル露光装置。
前記露光手段は、露光される前記記録媒体が載置され往復移動する露光ステージを備え、
前記露光ステージ上にてｎ枚目の記録媒体が表面露光を終えたのち、
前記第１の待機ステージ上にあるｎ＋１枚目の前記記録媒体と、前記ｎ枚目の記録媒体とは、それぞれ同時に前記露光ステージと、前記第２の待機ステージとに前記搬送手段で搬送され、
前記ｎ＋１枚目の記録媒体が前記露光ステージ上にて表面を露光中に、前記ｎ枚目の記録媒体は前記第２の待機ステージから前記反転手段に搬送され裏表反転されたのち再度前記第２の待機ステージに搬送され、
表面露光を終えた前記ｎ＋１枚目の記録媒体が前記第１の待機ステージに搬送されると同時に、前記ｎ枚目の記録媒体は前記露光ステージに搬送され、次に前記ｎ枚目の記録媒体は前記露光ステージ上にて裏面を露光され、
裏面露光終了後の前記ｎ枚目の記録媒体が前記露光ステージから前記第２の待機ステージを経由して機外へ搬出されると共に、前記ｎ＋１枚目の記録媒体は前記露光ステージを通過して前記第２の待機ステージに搬送され、さらにｎ＋２枚目の記録媒体が前記第１の待機ステージへ搬入されることを特徴とする請求項１に記載のデジタル露光装置。
前記露光手段は、露光される前記記録媒体が載置され往復移動する露光ステージを備え、
前記搬送系路の、前記第２の待機ステージに近い端に第１の反転手段と、
前記搬送系路の、前記第１の待機ステージに近い端に第２の反転手段が設けられ、
前記露光ステージ上にてｎ枚目の記録媒体が表面露光を終えたのち、
前記第１の待機ステージ上にあるｎ＋１枚目の前記記録媒体と、前記ｎ枚目の記録媒体とは、それぞれ同時に前記露光ステージと、前記第２の待機ステージとに前記搬送手段で搬送され、
前記ｎ＋１枚目の記録媒体が前記露光ステージ上にて表面を露光中に、前記ｎ枚目の記録媒体は前記第２の待機ステージから前記第１の反転手段に搬送され裏表反転されたのち再度前記第２の待機ステージに搬送され、
表面露光を終えた前記ｎ＋１枚目の記録媒体が前記第１の待機ステージに搬送されると同時に、前記ｎ枚目の記録媒体は前記露光ステージに搬送され、次に前記ｎ枚目の記録媒体は前記露光手段上にて裏面を露光され、
前記ｎ＋１枚目の記録媒体は前記第１の待機ステージから前記第２の反転手段に搬送され裏表反転されたのち再度前記第１の待機ステージに搬送され、
裏面露光終了後の前記ｎ枚目の記録媒体が前記露光ステージから前記第２の待機ステージを経由して機外へ搬出されると共に、前記ｎ＋１枚目の記録媒体は前記第１の待機ステージから前記露光ステージに搬送され裏面を露光され、
さらにｎ＋２枚目の記録媒体が前記第１の待機ステージへ搬入されることを特徴とする請求項１に記載のデジタル露光装置。
前記反転手段と前記第１の待機ステージの間に記録媒体を搬送面内で１８０度回頭させるターンテーブルを設けたことを特徴とする請求項２に記載のデジタル露光装置。
前記第１の反転手段と前記第２の待機ステージの間に記録媒体を搬送面内で１８０度回頭させる第１のターンテーブルを設け、
前記第２の反転手段と前記第１の待機ステージの間に記録媒体を搬送面内で１８０度回頭させる第２のターンテーブルを設けたことを特徴とする請求項３に記載のデジタル露光装置。