JP5550053B2 - 反転装置及びそれを用いた露光装置並びに露光方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板等のシート材の表裏を反転する反転装置、及び該反転装置を被露光体の搬送経路に介在した露光装置、並びに該露光装置を用いた露光方法に関する。

従来、プリント基板に直接描画するレーザ露光機（いわゆるデジタル方式露光機）を用いる露光装置１は、図９に示すように、表面用露光セット２と、裏面用露光セット３と、その間に配置された反転装置５とからなり、移送面を一平面上に揃えて配設されている。

該露光装置１は、投入側ローラコンベヤ６に投入された基板Ｂを投入用ハンドリング装置７により表面用露光機８の露光台（テーブル）９上に移送し、該露光テーブル９を矢印Ｙ方向に移動しつつ、基板Ｂの表面にレーザ発光部１０により直接描画する。表面が露光された基板Ｂは、排出用ハンドリング装置１１により中間排出側ローラコンベヤ１２に移送され、更に該コンベヤ１２により反転装置５に搬送される。該反転装置５により、基板Ｂは１８０度反転されて、その裏面が上面となり、該反転された基板Ｂは、中間投入用ローラコンベヤ６’に搬送される。そして、上述した表面用露光セット２と同様に、上記反転された基板Ｂの裏面が、裏面用露光セット３により描画されて、排出コンベヤ１２’上に排出される。なお、裏面用露光セット３は、表面用露光セット２と同じなので、符号にダッシュを付けて説明を省略する。

上記露光装置１は、２組の露光セット２，３からなり、反転装置等の搬送装置に比して、高価なレーザ露光機８が表面用及び裏面用としてそれぞれ必要となり、露光装置全体として高価なものになっている。また、上記露光装置１は、２組の同じ露光セット２，３と反転装置５を必要とし、設置スペースも大きくなり、該露光装置１により生産されるプリント基板のコストにも影響を及ぼしてしまう。

このため、高価なレーザ（デジタル）露光機を１台として、待機ステージ及び反転装置により、表面を露光された基板を上記１台の露光機で裏面も露光し、コストダウンを図った露光装置が提案されている（特許文献１）。本露光装置は（特許文献１の図７参照）、１台の露光機の移送方向上流側に第１待機ステージが配置され、移送方向下流側に第２待機ステージ及び反転装置が配置されている。そして、表面を露光された１枚目の基板が、第２待機ステージを通過して反転装置へ搬送される際に、第１待機ステージに待機している２枚目の基板が、露光機に搬送されて露光される。この際、１枚目の基板は、反転装置で反転されて第２待機ステージで待機している。２枚目の基板の表面の露光が終了すると、該基板は第１待機ステージに戻って、この状態で第２待機ステージで待機している１枚目の基板は、露光機に搬送されてその裏面が露光される。該表裏の露光を終えた１枚目の基板は、第２待機ステージ及び反転装置を通って排出される。この際、第１待機ステージに待機している２枚目の基板は、第２待機ステージを通過して反転装置に搬送される。同時に、第１待機ステージに３枚目の基板が搬送され、更に露光機に搬送されてその表面が露光される。この際、上記２枚目の基板は、反転装置により反転されて第２待機ステージで待機する。

また、第１待機ステージの上流側にも反転装置を配置して、上述した２枚目の基板が第１待機ステージで待機している状態にて、上記上流側の反転装置で反転して、更なる生産性の向上を図ることも提案されている。

特開２００７−１０２１１６号公報

上記特許文献１記載の露光装置は、上記レーザ露光機の露光台（テーブル）、第１及び第２待機ステージ及び反転装置は、すべて同一平面にあり、反転装置により表裏を反転されて裏面を露光すべくレーザ露光機に戻される際、表面を露光された基板は、露光機から第１待機ステージに戻されて、第２待機ステージ等の搬送平面を空ける必要がある。

また、反転装置は、基板の上下面を挟むように配置された１層のシート材（基板）保持路からなり、該保持路への搬入路及び排出路を同一平面に配置する必要があり、該反転装置への搬入、両面露光済の基板を排出するためにレーザ露光機から遠ざかる方向に排出する排出、及び表面を露光した基板をレーザ露光機に向けて戻す裏面露光用排出の各機能を高い効率で使い分けるのは困難であり、シート材（基板）の反転、搬送性の更なる向上の妨げとなっている。

また、該反転装置を１個又は２個用いた上記露光装置は、レーザ露光機から表面露光済の基板を上記反転装置に搬入する経路と、裏面露光のために基板を反転装置からレーザ露光機に戻す経路とが、いわゆる平面交差となるため、基板の搬送が複雑になり、更なる生産性の向上の妨げになっていると共に、１台の露光機の前後にそれぞれ待機ステージを配置する必要があり、設置スペースの更なる省面積化の妨げとなっている。

そこで、本発明は、反転装置に２層のシート材（基板）保持路を設け、該反転装置を露光装置並びに露光方法に適用し、もって上述した課題を解決した反転装置及び露光装置並びに露光方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る反転装置（１９Ｐ，１９Ｃ）は、回転軸（２０）を中心にして反対側に、それぞれ基板等のシート材（Ｂ）を移動自在にガイドして保持し得る第１のシート材保持路（２２_１）と第２のシート材保持路（２２_２）とを有し、
前記回転軸（２０）に一体の支持体（２１，２１’）に前記第１及び第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）を支持して、前記回転軸の１８０度回転により、前記第１のシート材保持路（２２_１）と前記第２のシート材保持路（２２_２）を上方位置（Ｕ）及び下方位置（Ｄ）に入れ換え、
前記上方位置（Ｕ）にて、前記第１及び第２のシート材保持路のいずれか一方（例えば２２_１）に、該シート材保持路のガイド方向一方からシート材（基板）を搬入する搬入手段（３０，３１）を配置し、
前記下方位置（Ｄ）にて、前記第１及び第２のシート材保持路のいずれか他方（例えば２２_２）に、該シート材保持路に保持されたシート材（基板）（Ｂ）を、該シート材保持路（２２_２）のガイド方向一方（ｄ）に向けて排出する第１の排出手段（３２）と、該シート材保持路（２２_２）のガイド方向他方（ｅ）に向けて排出する第２の排出手段（３３）と、を配置してなる、ことを特徴とする。

例えば図１〜図４を参照して、上記反転装置（１９Ｐ）は、前記回転軸（２０）の軸線が、前記第１及び第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）のガイド方向と平行に配置されてなる。

例えば図５〜図７を参照して、上記反転装置（１９Ｃ）は、前記回転軸（２０）の軸線が、前記第１及び第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）のガイド方向と直交するように配置されてなる。

詳しくは、前記反転装置（１９Ｐ，１９Ｃ）は、前記支持体（２１，２１’）が、前記回転軸（２０）に固定されたフレーム部材（２３…）と、前記上方位置（Ｕ）においてシート材（基板）（Ｂ）の搬入方向下流側となる前記フレーム部材の一端面（２３ｂ，２３ｄ）に固定されて前記第１及び第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）に沿って延びる片持ち形状の複数のアーム部材（２５…）と、を有し、
前記第１及び第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）は、前記アーム部材（２５…）に回転自在に支持された複数のローラ（２６…）を有し、これらローラが、シート材（基板）（Ｂ）を保持するようにその上下面において、該シート材保持路（２２_１，２２_２）の幅方向に複数列配置されている前記各アーム部材（２５…）の長手方向に沿って複数個配置されて構成され、
前記搬入手段は、前記回転軸（２０）から離れた側における前記アーム部材（２５…）の間（Ｇ）を通るロッド（３０ａ）を介して連結されている吸着パッド（３０）を有し、前記アーム部材（２５）の自由端側から、シート材（基板）（Ｂ）を吸着した前記吸着パッド（３０）を挿入して、前記上方位置（Ｕ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）にシート材（基板）を搬入してなり、
前記第１の排出手段は、前記アーム部材（２５…）の間（Ｇ）を通って、前記下方位置（Ｄ）における前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）にあるシート材（基板）（Ｂ）を、該シート材保持路（２２_１，２２_２）のガイド方向一方（ｄ）に向けて押し出す第１の押し部材（３２）を有し、
前記第２の排出手段は、前記アーム部材（２５…）の間（Ｇ）を通って、前記下方位置（Ｄ）における前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）にあるシート材（基板）（Ｂ）を該シート材保持路（２２_１，２２_２）のガイド方向他方（ｅ）に向けて押し出す第２の押し部材（３３）を有してなる。なお、上記吸着パッド（３０）のロッド（３０ａ）は、前記アーム部材（２５）と複数のローラ（２６）からなる鋤刃状アームの上下方向高さより長く設定されている。

例えば図８を参照して、本発明に係る露光装置（５０）は、前記反転装置（１９）と、
前記シート材（基板）からなる被露光体（Ｂ）に直接描画するレーザ露光機（８）と、
前記反転装置（１９）と前記レーザ露光機（８）との間に配置された待機部（３５）と、
前記反転装置（１９）の前記待機部（３５）と反対側に配置された排出部（３６）と、を備え、
前記搬入手段（３０，３１）は、前記レーザ露光機（８）で露光された前記被露光体（Ｂ）を該レーザ露光機（８）の露光台（９）から前記上方位置（Ｕ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）に搬入し、
前記第１の排出手段（３２）は、前記下方位置（Ｄ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）から、表面が露光されて未露光である裏面を上面とした状態の前記被露光体（Ｂ）を前記待機部（３５）に移送し、
前記第２の排出手段（３３）は、前記下方位置（Ｄ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）から表面及び裏面の両面が露光された状態の被露光体（Ｂ）を前記排出部（３６）に排出してなる、ことを特徴とする。

詳しくは、上記露光装置（５０）は、前記反転装置（１９）と、
前記シート材からなる被露光体（Ｂ）に直接描画するレーザ露光機（８）と、
前記反転装置（１９）と前記レーザ露光機（８）との間に配置された待機部（３５）と、
前記レーザ露光機（８）の前記待機部（３５）と反対側に配置された投入部（５２）と、
前記反転装置（１９）の前記待機部（３５）と反対側に配置された排出部（３６）と、
前記待機部（３５）と前記投入部（５２）との間を移送範囲とし、前記投入部（５２）上の被露光体（Ｂ）を前記レーザ露光機（８）の露光台（９）に移送すると共に、前記待機部（３５）上の被露光体（Ｂ）を前記レーザ露光機（８）の露光台（９）に移送する第１のハンドリング装置（５６）と、を備え、
前記吸着パッド（３０）は、前記レーザ露光機の露光台（９）と前記上方位置（Ｕ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）との間を移送範囲とし、前記レーザ露光機（８）の露光台（９）上にある表面又は両面を露光された被露光体（Ｂ）を前記上方位置（Ｕ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）に搬入する第２のハンドリング装置（３１）に配置され、
前記第１の排出手段は、前記下方位置（Ｄ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）の表面が露光されて未露光である裏面を上面とした状態の被露光体（Ｂ）を前記第１の押し部材（３２）により前記待機部（３５）上に移送し、
前記第２の排出手段は、前記下方位置（Ｄ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）の両面が露光された状態の被露光体（Ｂ）を前記第２の押し部材（３３）により前記排出部（３６）上に移送してなり、
前記第１のハンドリング装置（５６）の移送経路と、前記第２のハンドリング装置（３１）の移送経路が、移送方向でオーバラップすると共に高さ方向で異なる、ことを特徴とする。

本発明に係る露光方法は、上記露光装置（５０）を用いて、
前記レーザ露光機（８）の露光台（９）上から前記上方位置（Ｕ）にある前記第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）に向けて前記第２のハンドリング装置（３１）により被露光体（Ｂ）を搬入する際、同時に、前記投入部（５２）又は前記待機部（３５）から前記レーザ露光機（８）の露光台（９）に向けて前記第１のハンドリング装置（５６）により被露光体（Ｂ）を移送し、
前記レーザ露光機（８）が、前記露光台（９）上の被露光体（Ｂ）に露光する際、同時に、前記反転装置（１９）が、前記上方位置（Ｕ）にある第１又は第２のシート材保持路（２２_１，２２_２）に搬入された被露光体（Ｂ）を前記下方位置（Ｄ）に移動すると共に表裏を反転して、該下方位置（Ｄ）にある被露光体（Ｂ）が両面を露光されている場合、該被露光体（Ｂ）を前記第２の押し部材（３３）により前記排出部（３６）に移送し、前記被露光体（Ｂ）が表面のみを露光されている場合、該被露光体（Ｂ）を前記第１の押し部材（３２）により前記待機部（３５）上に移送する、ことを特徴とする。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためであるが、これにより特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、回転軸を中心にして反対側に配置した第１のシート材保持路と第２のシート材保持路とを有する２層の反転装置からなるので、下方位置にあるシート材保持路のガイド方向両側に排出する第１及び第２の排出手段と、上方位置にあるシート材保持路に整合する搬入手段とを配置して、シート材（基板）の搬入及び排出がそれぞれ専用に与えられて合理的な配置となって、効率的にシート材（基板）の反転並びに搬入及び排出を行うことができる。

また、反転装置は、上方位置及び下方位置にそれぞれシート材保持路を有する立体的な構造となって、専有設置スペースを小さくすることができる。

請求項２に係る本発明によると、回転軸とシート材保持路のガイド方向とが平行に配置されるので、シート材（基板）を反転した状態で、シート材（基板）の表裏において前端側及び後端側が同じとなり、例えば露光装置に適用して、レーザ露光機の進入方向に対する相関関係がシート材（基板）の表裏において同じとなり、シート材（基板）の同一箇所の表裏を同一のレンズ系で露光できるため、同タイプのレーザ露光機において生じる露光描画の表裏誤差を小さくすることができ、より精度が求められる場合には効果的である。

また、本反転装置にてシート材（基板）を反転する際、シート材保持路のシート材に滑り落ちるような重力が作用しないので、シート材（基板）をシート材保持路に保持するためのクランプ及びストッパ等が不要となり、反転装置の構造を簡単にしてコストダウン及び信頼性の向上を図ることができる。

請求項３に係る本発明によると、回転軸をシート材保持路のガイド方向（平面）に直交するように配置したので、シート材（基板）の搬送装置の進行方向に対して、反転してもシート材（基板）の左右関係が同じであり、従来の反転装置の関係と同一となるため、後工程が容易、簡単となる。

請求項４に係る本発明によると、回転軸に一体に固定されたフレーム材に、片持ち支持形状により複数のアーム部材を固定し、これらアーム部材に複数のローラを回転自在に支持して前記第１及び第２のシート材保持路を構成したので、上方位置においてシート材保持路の上記アーム部材の自由端からシート材を挿入する搬入路を容易に形成することができ、かつ下方位置において、シート材保持路のガイド方向一方及び他方にシート材（基板）を押し出す押し部材により第１及び第２の排出手段を容易に構成することができ、２層の反転装置を簡単で信頼性の高い構造とすることができる。

請求項５に係る本発明によると、本反転装置を、レーザ露光機を有する露光装置に適用して高価なレーザ露光機を少数（１台）に抑えて、１個の反転装置及び待機部の配置と相俟って、高い生産性で被露光体を露光することができる。

請求項６に係る本発明によると、待機部と投入部との間を移送範囲とした第１のハンドリング装置と、上方位置にあるシート材（基板）保持路とレーザ露光機の露光台を移送範囲とした第２のハンドリング装置とを、そのシート材（基板）の搬送経路が基板移送方向でオーバラップすると共に高さ方向で異なるように配置したので、第１のハンドリング装置及び第２のハンドリング装置は、待機部上方で移送方向に交差しても互いに干渉することがなく、両ハンドリング装置によるシート材（基板）の移送を同時に行うことを可能として、更なる省スペースを図ると共に、高い生産性によるシート材（基板）の両面露光を図ることができる。

請求項７に係る本発明によると、第２のハンドリング装置によるレーザ露光機の露光台から上方位置にある反転装置のシート材（基板）保持路への被露光体の移送と、第１のハンドリング装置による待機部から上記露光台への被露光体の移送とを同時に行い、かつレーザ露光機により被露光体の露光をする際、異なる被露光体の反転並びに待機部への移送又は排出部への排出を同時に行って、高い生産性による被露光体の露光を行うことができる。

シート材（基板）のガイド方向と回転軸とが平行に配置された（平行軸タイプ）本発明に係る反転装置を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。 （Ａ）は上記平行軸タイプの反転装置の平面図、（Ｂ）は正面図。 （Ａ）は上記平行軸タイプの反転装置の右側面図、（Ｂ）は左側面図。 上記平行軸タイプの反転装置の作動を示す図で、（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ異なるシート材（基板）の搬送段階を示す。 シート材（基板）のガイド方向と回転軸とが直交するように配置された（直交軸タイプ）本発明に係る反転装置を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。 （Ａ）は上記直交軸タイプの反転装置の平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図。 上記直交軸タイプの反転装置の作動を示す図で、（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれ異なるシート材（基板）の搬送段階を示す。 本発明に係る露光装置を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図。 従来の技術による露光装置を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図。

以下、図面に沿って本発明の実施の形態を説明する。平行軸タイプの反転装置１９Ｐは、図１〜図４に示すように、回転軸２０に一体に固定された支持体２１を有しており、該支持体２１には、回転軸２０を挟んで１８０度反対側に同一形状からなる第１及び第２のシート材保持路２２_１，２２_２が２層状に支持されている。なお、本反転装置で取扱うシート材は、どのようなものでもよいが、本実施の形態では露光装置に適用しているので、シート材は被露光体であるプリント基板となり、以下単に基板という。

上記支持体２１は、左右の側板２３ａ，２３ａ、これら両側板の前端側で連結する前板２３ｂ及び両側板の中央で連結するサポート板２３ｃ，２３ｃからフレーム部材を有し、その上面、下面及び後面（の中央部以外）が開放された平面視コ字状からなる。前記前端側及び後端側に位置すると両サポート板２３ｃ，２３ｃを貫通して上記回転軸２０が一体に固定されており、前端側サポート板２３ｃと一体の前板２３ｂに一端が固定されて多数のアーム部材２５…が上記回転軸２０の軸線に平行に後端側に向けて延びており、これらアーム部材２５の後端（先端）側は自由端となって、片持ち支持形状である鋤刃（櫛歯）形状となっている。アーム部材２５は、幅方向に複数列（本実施の形態では６列）配置され、かつ回転軸２０を中心にして反対側にそれぞれ２段の合計４段が平行に配置されている。

各アーム部材２５には、その長手方向にそれぞれ複数（本実施の形態では７個）のローラ２６…が回転自在に支持されており、これらローラ２６は、アーム部材２５の上下方向の幅より大径であり、それぞれ上下２段の複数列ローラにより、前記第１及び第２の基板保持路２２_１，２２_２を形成している。これら基板保持路２２_１，２２_２は、基板Ｂの上下を挟んで保持すると共に、前記回転軸２０の軸線方向に基板を移動自在にガイドする。前記回転軸２０により支持体２１が図１に矢印で示すように、往復回動（旋回）又は一方向に回動自在となっており、モータ等のアクチュエータにより、１８０度回転して、第１の基板保持路２２_１と第２の基板保持路２２_２とを上方位置及び下方位置に入れ換え得る。

ローラ２６を支持して幅方向に延びる多数列のアーム部材２５の間は、図２（Ａ）に示すように、複数（実施の形態では３列）の空隙部が形成されており、これら空隙部Ｇは、後端側が開放されて、基板Ｂを第１又は第２の基板保持路２２_１，２２_２に導入可能となっている。また、図３（Ｂ）に示すように、支持体２１の前板２３ｂは、上下各１箇所に上記基板保持路と整合するようにスリット２７，２７があけられており、下方位置にあるスリットから基板Ｂを排出し得る。図１及び図３（Ａ）に示すように、支持体２１の後端側は、中央部のサポート板２３ｃを除いてその上方及び下方は、開放しており、上方位置にて基板Ｂを第１又は第２の基板保持路２２_１，２２_２に搬入可能となっており、下方位置にて基板Ｂを第１又は第２の基板保持路から排出可能となっている。

本反転装置１９Ｐは、以上のような構成からなるので、以下図４に沿ってその作動を説明する。図４（Ａ）は、搬入手段（３０，３１）により上方位置Ｕにある第１の基板保持路２２_１（又は第２の基板保持路２２_２）に基板Ｂを搬入する状態を示す。搬入手段は、複数（実施の形態では５個）の吸着パッド３０を有する第２のハンドリング装置３１からなり、該吸着パッド３０は、アーム部材２５と複数のローラ２６からなる鋤刃状アームの上下方向の高さより長いロッド３０ａを有している。これらロッド３０ａは、その内部で連通する負圧により基板Ｂを吸着すると共に、上記アーム部材２５の間の空隙部Ｇを通って、上方位置にある第１の基板保持路２２_１にその後端側から搬入する。該第１の基板保持路２２_１は、基板Ｂをその上下面をローラ２６…で挟んで矢印ａ方向にガイドしながら保持する。第２のハンドリング装置３１が上方位置Ｕにある第１の基板保持路２２_１内に基板Ｂを搬入した状態で、吸着パッド３０の吸着を解き、上方に退避する。

図４（Ｂ）に示すように、上方に退避した吸着パッド３０を有する第２のハンドリング装置３１は、矢印ｂに示すようにホームポジション（図８に示すレーザ露光機の露光台）に向けて移動し、搬入された基板Ｂは、上方位置にある第１の基板保持路２２_１のローラ２６間に保持される。図４（Ｃ）に示すように、反転装置１９Ｐが１８０度回転して、上方位置Ｕにあった第１の基板保持路２２_１が下方位置Ｄに移動し、かつ該保持路２２_１に保持される基板Ｂは、表裏が反転される。即ち、上方位置Ｕにあった基板Ｂは表面が上面にあるが、下方位置Ｄでは、裏面が上面になる。

図４（Ｄ）に示すように、表裏を反転されて第１の基板保持路２２_１に保持された基板Ｂは、下方位置Ｄにおいて基板保持路のガイド方向一方（ｄ）に向けて排出する第１の排出手段（３２）又はガイド方向他方（ｅ）に向けて排出する第２の排出手段（３３）により左右異なる搬送方向に排出される。上記第１及び第２の排出手段をそれぞれ構成する第１の押し部材（裏面露光側払い出し爪）３２及び第２の押し部材（基板排出側払い出し爪）３３が該基板保持路内に出没自在にかつ該基板保持路の上記アーム部材２５の間の空隙部Ｇを通ってガイド方向に（ｄ又はｅ）に移動自在に配置されている。また、下方位置Ｄにある第１又は第２の基板保持路２２_１，２２_２と同一平面にて、そのガイド方向一方側に待機部（ステーション）３５が配設され、ガイド方向他方側に排出部３６が配設されており、これら待機部３５及び排出部３６はローラコンベヤからなる。上記第１又は第２の押し部材３２，３３が作動して、基板Ｂを第１の基板保持路２２_１から待機部３５又は排出部３６に移送する際、同時に、第２のハンドリング装置３１の吸着部パッド３０に吸着された基板Ｂが上方位置Ｕにある第２の基板保持路に２２_２に搬入される（矢印ｃ）。

図４（Ｅ）に示すように、基板Ｂが両面露光済（即ち処理が完全に終了したシート材）の場合、第２の押し部材３３が第１の基板保持路２２_１の待機部３５側にて該保持路内に突出し、この状態で排出部３６方向（ｅ）に移動して基板Ｂの待機部側端を押しながら、該保持路２２_１のローラ２６及び排出部３６のローラで案内しつつ該基板Ｂを排出部３６に移送する。この際、該基板Ｂは、前板（フレーム部材）２３ａのスリット２７を通って排出部３６に排出される。

図４（Ｆ）に示すように、基板Ｂが片面のみ露光され、裏面が未露光で上面となっている場合（即ち処理が途中のシート材）、第１の押し部材３２が第１の基板保持路２２_１の排出部３６側で該保持路内に突出し、この状態で待機部３５方向（ｄ）に移動して基板Ｂの排出部側端を押しながら、該保持路２２_１のローラ２６及び待機部３５のローラで案内しつつ該基板Ｂを待機部３５に移送する。この際、支持体２１は後端側が開放しているので、基板Ｂは、何等干渉することなく待機部３５に移載される。

ついで、図５〜７に沿って、直交軸タイプの反転装置について説明する。該反転装置１９Ｃは、基板保持路２２_１，２２_２のガイド方向と直交する方向に回転軸２０が配置されている。該回転軸２０を中心にして反対側に、第１及び第２の基板保持路２２_１，２２_２が２層に配置されている。回転軸２０と一体の支持部２１’は、左右の側板２３ａ，２３ａ、これら両側板の前端及び後端の上半分又は下半分を連結する端板２３ｄ、及び上記左右側板の中央部に上記保持路と平行に延びている両サポート板２３ｅ，２３ｅからなるフレーム部材を有している。上記回転軸２０は、上記両サポート板２３ｅを貫通して固定されており、また端板２３ｄは、図６（Ｂ）（Ｃ）に示すように、上位置において前端側に位置し、下位置において後端側に位置し、いずれの位置にあっても端板２３ｄがない側は開放されている。即ち、上方位置に端板２３ｄがある場合、下方位置は開放され、下方位置に端板２３ｄがある場合、上方位置は開放されている。上記各端板２３ｄには、第１又は第２の基板保持路２２_１，２２_２に整合するように、基板貫通用のスリット２７がそれぞれ形成されている。

それぞれ前記端板２３ｄに固定されて多数のアーム部材２５…が幅方向に多数列かつ上下２段に延びており、これらアーム部材２５の先端が自由端となるように片持ち構造で支持され、鋤刃（櫛歯）形状となっている。前記多数列２段の各アーム部材２５…には、長手方向にそれぞれローラ２６が回転自在に支持されており、これらローラ２６はアーム部材２５の上下方向の幅より大径であり、これらローラ２６により、基板Ｂの上下面を挟んで移動自在にガイドして保持し得る第１及び第２の基板保持路２２_１，２２_２を形成する。

図６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、第１の基板保持路２２_１が上方位置Ｕにある場合、端板２３ｄは、サポート板２３ｅの上方にあって前端側に位置し、該端板２３ｄに各アーム部材２５が片持ち支持形状にて支持されて、後端側が開放された上記第１の基板保持路２２_１を構成している。第２の基板保持路２２_２が下方位置Ｄにある場合は、端板２３ｄがサポート板２３ｅの下方にあって後端側に位置し、該端板２３ｄに各アーム部材２５が片持ち支持形状にて支持されて、前端側が開放された上記第２の基板保持路２２_２を構成している。

そして、回転軸２０により支持部２１’を１８０度回転すると、上記第２の基板保持路２２_２が上方位置になり、前端側に端板２３ｄが位置して後端側が開放され、上記第１の基板保持路２２_１が下方位置になり、後端側に端板２３ｄが位置して前端側が開放される。

上記直交軸タイプの反転装置１９Ｃも、先の平行軸タイプの反転装置１９Ｐと同様に、図７（Ａ）〜（Ｆ）に示すように作動する。図７（Ａ）に示すように、第２のハンドリング装置３１の吸着パッド３０に吸着された基板Ｂは、上方位置Ｕにある第１（又は第２）の基板保持路２２_１（２２_２）に、開放されている後端側から挿入される（矢印ａ）。

図７（Ｂ）に示すように、基板Ｂは第２のハンドリング装置３１により、第１の基板保持路２２_１に移送され、第２のハンドリング装置３１の吸着パッド３０の吸着を解いて、図７（Ｃ）に示すように、反転装置１９Ｃは、回転軸２０により矢印ｇに示すように１８０度回転する。この際、基板保持路２２_１（又は２２_２）は、そのガイド方向が上下方向に傾斜するため、該基板保持路２２_１から基板Ｂが飛び出すことを防止するため、ストッパ又はクランプ等により基板Ｂを基板保持路２２_１に保持する必要がある。

なお、クランプは、エアシリンダ等で開閉するゴム又はスポンジからなり、基板保持路の一部に配置されて、基板Ｂの端部分を上下から挟み込んで固定するか、又は基板全体を圧接して固定するものでもよい。また、ストッパは、上記反転回転時に、基板保持路の傾斜下側となる部分における基板保持路に出没自在に配置され、基板が基板保持路を重力により滑り落ちるのを該ストッパに当接して防止する。前記平行軸タイプの反転装置１９Ｐは、反転・回転時、基板保持路２２_１，２２_２は回転軸２０と平行に保持されて、基板Ｂが滑り落ちるような重力が作用しないため、上記クランプ等は不要であるが、高い位置精度で保持するためにクランプ等を配置してもよい。

図７（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）に示すように、反転装置１９Ｃにより、表裏を反転して下方位置に移動した基板Ｂは、第１の基板保持路２２_１から、第１の押し部材３２により待機部３５に移送されるか、第２の押し部材３３により排出部３６に移送される。この際、第２のハンドリング装置３１の吸着パッド３０に吸着された基板Ｂが、上方位置Ｕにある第２の基板保持路２２_２に搬入される。

ついで、本反転装置１９（平行軸タイプ１９Ｐでも直交軸タイプ１９Ｃでも同様なので、１９と表記）を用いた露光装置並びに露光方法について、図８に沿って説明する。露光装置５０は、被露光体（基板）Ｂに直接描画する１台のレーザ露光機８と前述した１台の反転装置１９とを備える。レーザ露光機８の基板移動方向上流側にはローラコンベヤからなる投入部５２が配設され、上記レーザ露光機８の基板移動方向下流側で上記反転装置１９との間には待機部３５である裏面投入側ローラコンベヤが配設され、上記反転装置１９の基板移動方向下流側には排出部３６である排出側ローラコンベヤが配設されている。

レーザ露光機８は、矢印Ｙ方向に移動可能な露光台（テーブル）９及び多数の露光ヘッド５３（実施の形態では２列各４個）を有するレーザ発光部１０を有しており、露光台９上に載置された基板Ｂを矢印Ｙ方向に移動しつつ、上記レーザ発光部１０が基板Ｂに向けてレーザ光を照射して、該基板Ｂの上面にプリント配線を直接描画する。上記露光台９と、それぞれローラコンベヤからなる投入部５２、待機部３５及び排出部３６、そして反転装置１９における下方位置にある第１又は第２の基板保持路２２_１，２２_２が同一レベル（平面）に配置される。

前記露光台９と投入部５２との間及び前記露光台９と待機部３５との間を移送範囲として第１のハンドリング装置５６が配設されており、該第１のハンドリング装置５６には基板Ｂを吸着する吸着パッド５７を有している。また、前記露光台９と前記反転装置１９の上方位置（Ｕ）にある第１又は第２の基板保持路２２_１，２２_２との間を移送し得る前記第２のハンドリング装置３１が配設されている。上記第１のハンドリング装置５６と第２のハンドリング装置３１とは、基板Ｂの移送方向で一部オーバラップしているが、高さ方向において異なる位置にある。即ち、待機部３５の上方において、第２のハンドリング装置３１の基板移送経路は、反転装置１９の上方位置における基板保持路２２_１に整列して、第１のハンドリング装置５６の基板移送経路の上方に位置する。

本露光装置（５０）は、上述した構成からなるので、投入部５２に投入された基板Ｂは、その移動方向側端で滞留する。該投入部５２上の両面未露光の基板（１枚目）Ｂは、第１のハンドリング装置５６の吸着パッド５７に吸着されて、レーザ露光機８の露光台９上に移載され、レーザ発光部１０によりその表面に直接描画される。該表面が露光された１枚目の基板Ｂは、第２のハンドリング装置３１の吸着部３０に吸着されて、反転装置１９の上方位置にある第１（又は第２）の基板保持路２２_１に搬入される。この際、該基板Ｂは、上方位置にある基板保持路２２_１の後端側から、前記アーム部材２５の間の空隙部Ｇをそのロッド３０ａが通って該基板保持路２２_１に搬入される。

反転装置１９が１８０度回転することにより、上方位置Ｕにある基板保持路２２_１は、下方位置Ｄに移動し、かつ該基板保持路２２_１に保持されている上記基板Ｂは、表裏が反転されて裏面が上面となる。該反転された基板Ｂは、第１の押し部材３２により矢印ｄ（裏面露光）方向に移送されて待機部３５に移載される。この際同時に、第１のハンドリング装置５６により次の基板（２枚目）Ｂが投入部５２から露光台９に移送され、レーザ露光機８によりその表面が露光される。

該表面露光された２枚目の基板Ｂは、第２のハンドリング装置３１により反転装置１９の上方位置にある第２の（又は第１の）基板保持路２２_２に搬入される。該搬入と同時に、待機部３５で待機している、表面が露光されて未露光である裏面を上面とした１枚目の基板Ｂが、第１のハンドリング装置５６の吸着パッド５７に吸着されて、待機部３５上から露光台９上に移載される。この際、第２のハンドリング装置３１による基板の移送経路と、第１のハンドリング装置５６による基板の移送経路とが、待機部３５上で移送方向でオーバラップすることになるが、上記両移送経路は、高さ方向で異なるので干渉することはない。

そして、前記レーザ露光機８で上記１枚目の基板Ｂの裏面が露光され、この際同時に、上記２枚目の基板Ｂは、反転装置１９により下方位置Ｄに移動すると共に表裏が反転され、更に該裏面を上面として待機部３５に移載される。上記両面が露光された１枚目の基板Ｂは、露光台９から第２のハンドリング装置３１により反転装置１９の上方位置Ｕにある第１の基板保持路２２_１に搬入される。これと同時に、待機部３５に裏面を上面として待機している２枚目の基板Ｂは、第１のハンドリング装置５６により露光台９に移載され、レーザ露光機８により裏面が露光される。

この際同時に、反転装置１９の上方位置Ｕにある第１の基板保持路２２_１に搬入された１枚目の基板Ｂは、該反転装置の回転により下方位置Ｄに移動されると共に表面が上面となり、更に第２の押し部材３３により矢印ｅ方向に移動されて排出部３６に排出され、両面露光が完了する。

上記露光台９にて裏面露光された２枚目の基板Ｂは、第２のハンドリング装置３１により上方位置Ｕにある第２の基板保持路２２_２に搬入される。この際同時に、第１のハンドリング装置５６により、投入部５２から３枚目の基板Ｂが露光台９上に移送される。そして、レーザ露光機８により該基板Ｂの表面が露光される際、同時に、上記反転装置１９の第２の基板保持路２２_２に搬入された２枚目の基板Ｂが下方位置に移動して表面が上面になるように反転し、更に第２の押し部材３３により排出部３６に排出されて、両面露光が完了する。

同様に、４枚目の基板の表面が露光される際、３枚目の基板Ｂが待機する。３枚目の基板の裏面が露光する際、４枚目の基板が待機する。４枚目の基板Ｂが裏面を露光する際、３枚目の基板が排出する。このように、基板の表面露光のための投入、基板の裏面露光のための待機、両面露光された基板の排出が、２回１セットとして連続して順次繰返される。

上述した露光装置５０を用いた露光方法により、レーザ露光機の露光台から反転装置の上方位置にある基板保持部への搬入と、待機部にある基板Ｂを露光台への移送とを同時に行うことができ、また、レーザ露光機で基板Ｂを露光する際、片面露光済の基板を反転して待機部３５で待機するか、両面露光済の基板Ｂを排出部に排出する作業を同時に行うことができるので、高価なレーザ露光機を１台としてコストダウンを図った露光装置でありながら、連続した高い生産性による基板Ｂの両面露光を行うことができる。

また、上記露光装置５０は、上下方向で２層となる反転装置と、レーザ露光機、その間に配置される１個の待機部、その他投入部及び排出部で足りるので、露光装置５０の設置スペースが小さくて足りる。

なお、反転装置は、前述した平行軸タイプ１９Ｐでも直交軸タイプ１９Ｃのどちらを用いてもよいが、平行軸タイプ１９Ｐによると、反転した状態で、基板は、その表面及び裏面で先端及び後端が同じ関係となり、レーザ露光機への進入方向が基板の表裏で同じ相関関係となり、通常４〜８本のレンズ系からなるレーザヘッド５３で露光する際、基板の同一箇所の表裏を同タイプのレーザ露光機において生じる露光描画の表裏誤差を小さくすることができ、より精度が求められる場合には効果的である。

前記直交軸タイプの反転装置１９Ｃによると、ローラコンベヤからなる投入部５２、待機部３５、排出部３６及び反転装置の基板保持路２２_１，２２_２の進行方向に対して、反転しても基板Ｂの左右関係が同じであり、従来の反転装置の関係と同一となるため、後工程の変更が容易、簡単となる。

８ レーザ露光機
９ 露光台
１９ 反転装置
１９Ｐ 平行軸タイプの反転装置
１９Ｃ 直交軸タイプの反転装置
２０ 回転軸
２１，２１’ 支持体
２２_１ 第１のシート材（基板）保持路
２２_２ 第２のシート材（基板）保持路
２３ａ〜２３ｅ フレーム部材
２５ アーム部材
２６ ローラ
３０ 吸着パッド
３０ａ ロッド
３１ 第２のハンドリング装置
３５ 待機部
３６ 排出部
５０ 露光装置
５２ 投入部
５６ 第１のハンドリング装置
５７ 吸着パッド

Claims (7)

1. 回転軸を中心にして反対側に、それぞれシート材を移動自在にガイドして保持し得る第１のシート材保持路と第２のシート材保持路とを有し、
   前記回転軸に一体の支持体に前記第１及び第２のシート材保持路を支持して、前記回転軸の１８０度回転により、前記第１のシート材保持路と前記第２のシート材保持路を上方位置及び下方位置に入れ換え、
   前記上方位置にて、前記第１及び第２のシート材保持路のいずれか一方に、該シート材保持路のガイド方向一方からシート材を搬入する搬入手段を配置し、
   前記下方位置にて、前記第１及び第２のシート材保持路のいずれか他方に、該シート材保持路に保持されたシート材を、該シート材保持路のガイド方向一方に向けて排出する第１の排出手段と、該シート材保持路のガイド方向他方に向けて排出する第２の排出手段と、を配置してなる、
   ことを特徴とする反転装置。
2. 前記回転軸の軸線が、前記第１及び第２のシート材保持路のガイド方向と平行に配置されてなる、
   請求項１記載の反転装置。
3. 前記回転軸の軸線が、前記第１及び第２のシート材保持路のガイド方向と直交するように配置されてなる、
   請求項１記載の反転装置。
4. 前記支持体は、前記回転軸に固定されたフレーム部材と、前記上方位置においてシート材の搬入方向下流側となる前記フレーム部材の一端面に固定されて前記第１及び第２のシート材保持路に沿って延びる片持ち形状の複数のアーム部材と、を有し、
   前記第１及び第２のシート材保持路は、前記アーム部材に回転自在に支持された複数のローラを有し、これらローラが、シート材を保持するようにその上下面において、該シート材保持路の幅方向に複数列配置されている前記各アーム部材の長手方向に沿って複数個配置されて構成され、
   前記搬入手段は、前記アーム部材の間を通る前記ローラの径より長いロッドを介して連結されている吸着パッドを有し、前記アーム部材の自由端側から、シート材を吸着した前記吸着パッドを挿入して、前記上方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路にシート材を搬入してなり、
   前記第１の排出手段は、前記アーム部材の間を通って、前記下方位置における前記第１又は第２のシート材保持路にあるシート材を、該シート材保持路のガイド方向一方に向けて押し出す第１の押し部材を有し、
   前記第２の排出手段は、前記アーム部材の間を通って、前記下方位置における前記第１又は第２のシート材保持路にあるシート材を、該シート材保持路のガイド方向他方に向けて押し出す第２の押し部材を有してなる、
   請求項１ないし３のいずれか記載の反転装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか記載の反転装置と、
   前記シート材からなる被露光体に直接描画するレーザ露光機と、
   前記反転装置と前記レーザ露光機との間に配置された待機部と、
   前記反転装置の前記待機部と反対側に配置された排出部と、を備え、
   前記搬入手段は、前記レーザ露光機で露光された前記被露光体を該レーザ露光機の露光台から前記上方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路に搬入し、
   前記第１の排出手段は、前記下方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路から、表面が露光されて未露光である裏面を上面とした状態の被露光体を前記待機部に移送し、
   前記第２の排出手段は、前記下方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路から表面及び裏面の両面が露光された状態の被露光体を前記排出部に排出してなる、
   ことを特徴とする露光装置。
6. 請求項４記載の反転装置と、
   前記シート材からなる被露光体に直接描画するレーザ露光機と、
   前記反転装置と前記レーザ露光機との間に配置された待機部と、
   前記レーザ露光機の前記待機部と反対側に配置された投入部と、
   前記反転装置の前記待機部と反対側に配置された排出部と、
   前記待機部と前記投入部との間を移送範囲とし、前記投入部上の被露光体を前記レーザ露光機の露光台に移送すると共に、前記待機部上の被露光体を前記レーザ露光機の露光台に移送する第１のハンドリング装置と、を備え、
   前記吸着パッドは、前記レーザ露光機の露光台と前記上方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路との間を移送範囲とし、前記レーザ露光機の露光台上にある表面又は両面を露光された被露光体を前記上方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路に搬入する第２のハンドリング装置に配置され、
   前記第１の排出手段は、前記下方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路の表面が露光されて未露光である裏面を上面とした状態の被露光体を前記第１の押し部材により前記待機部上に移送し、
   前記第２の排出手段は、前記下方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路の両面が露光された状態の被露光体を前記第２の押し部材により前記排出部上に移送してなり、
   前記第１のハンドリング装置の移送経路と、前記第２のハンドリング装置の移送経路が、移送方向でオーバラップすると共に高さ方向で異なる、
   ことを特徴とする露光装置。
7. 請求項６記載の露光装置を用いて、
   前記レーザ露光機の露光台上から前記上方位置にある前記第１又は第２のシート材保持路に向けて前記第２のハンドリング装置により被露光体を搬入する際、同時に、前記投入部又は前記待機部から前記レーザ露光機の露光台に向けて前記第１のハンドリング装置により被露光体を移送し、
   前記レーザ露光機が、前記露光台上の被露光体に露光する際、同時に、前記反転装置が、前記上方位置にある第１又は第２のシート材保持路に搬入された被露光体を前記下方位置に移動すると共にその表裏を反転して、該下方位置にある被露光体が両面を露光されている場合、該被露光体を前記第２の押し部材により前記排出部に移送し、前記被露光体が表面のみを露光されている場合、該被露光体を前記第１の押し部材により前記待機部上に移送する、
   ことを特徴とする露光方法。

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