WO2006085556A1 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

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WO2006085556A1
WO2006085556A1 PCT/JP2006/302175 JP2006302175W WO2006085556A1 WO 2006085556 A1 WO2006085556 A1 WO 2006085556A1 JP 2006302175 W JP2006302175 W JP 2006302175W WO 2006085556 A1 WO2006085556 A1 WO 2006085556A1
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WO
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workpiece
temperature
stage
exposure
waiting time
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/302175
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English (en)
French (fr)
Inventor
Akihiro Hashiguchi
Original Assignee
Fujifilm Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature

Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method, and more particularly to an image forming apparatus and an image forming method that can form an image on a work with high accuracy.
  • the workpiece is placed in the apparatus installation environment until it is supplied to the image forming apparatus, and is compatible with the apparatus installation environment temperature.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-163798
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 11-214475
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 11-176730
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-045947
  • the image forming apparatus needs to be able to cope with substrates having different thicknesses and sizes.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and in an image forming apparatus that forms an image based on a reference mark attached to a work placed on a stage, the reference mark is detected.
  • An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming an image with high positional accuracy without causing a positional error due to thermal expansion between the time of image formation.
  • a first aspect for solving the above problem is that a stage on which a workpiece is placed and a reference mark on the workpiece placed on the stage are detected, and the detected reference mark position is used as a reference.
  • a waiting time calculating means for obtaining a waiting time until the temperature of the workpiece is stabilized from the difference from the stage temperature measured by the stage temperature measuring means, and the waiting time obtained by the waiting time calculating means is The present invention relates to an image forming apparatus that performs reference mark position detection and image formation after elapse of time.
  • the waiting time is obtained based on the difference between the workpiece temperature and the stage temperature, and after the waiting time has elapsed, the reference mark is detected, that is, the mark is measured and the image is formed. Mark measurement and image formation are performed after the temperature of the workpiece has stabilized. Therefore, it is possible to prevent a position error from occurring during mark measurement and image formation due to thermal expansion of the workpiece.
  • a second aspect for solving the above-described problems is that a stage on which a workpiece is placed, the stage Detecting a reference mark on a workpiece placed on the stage, drawing means for forming an image based on the detected reference mark position, workpiece temperature measuring means for measuring the temperature of the workpiece, and measuring the temperature of the stage A waiting time until the temperature of the workpiece stabilizes from the difference between the stage temperature measuring means for measuring the workpiece temperature, the workpiece temperature measured by the workpiece temperature measuring means, and the stage temperature measured by the stage temperature measuring means.
  • the present invention relates to an image forming apparatus comprising: a waiting time calculating means for calculating a reference mark and forming an image after the waiting time obtained by the waiting time calculating means has elapsed.
  • the waiting time is obtained based on the difference between the workpiece temperature and the stage temperature, and after the waiting time has elapsed, the detection of the reference mark, that is, the mark measurement and the image formation are performed. Mark measurement and image formation are performed after the temperature of the workpiece has stabilized. Therefore, it is possible to prevent a position error from occurring during mark measurement and image formation due to thermal expansion of the workpiece.
  • a third aspect for solving the above-described problem is the exposure according to the first or second aspect, wherein the drawing means force is used to selectively turn on and off a plurality of pixels to expose the workpiece.
  • an error may occur between the workpiece size during mark measurement due to heating of the workpiece during exposure.
  • the temperature of the workpiece is controlled by holding the stage at a predetermined temperature so that the above does not occur.
  • the force measured by the work phoneme measuring means is used.
  • the waiting time is obtained from the temperature of the stage and the stage temperature measured by the stage temperature measuring means, and the force mark measurement and exposure are performed after this waiting time, so the difference in workpiece dimensions between the mark measurement and the exposure is calculated. It can be kept very small.
  • a fourth aspect for solving the above problem is that in any one of the image forming apparatuses according to the first to third aspects, immediately after the workpiece temperature measuring means is placed on the stage. This relates to the measurement of the temperature of the cake.
  • the workpiece temperature measuring means for measuring the temperature of the workpiece immediately after being placed on the stage is
  • It can be used for an image forming apparatus in which an operator places a work on a stage.
  • a work is carried in the vicinity of the stage.
  • a workpiece loading means, a workpiece unloading means for unloading the workpiece on which an image has been formed on the stage, and a workpiece loaded by the workpiece conveying device are placed on the stage;
  • the workpiece temperature measuring means measures the temperature of the workpiece carried into the workpiece waiting area, and the workpiece placing means determines whether the workpiece is loaded into the workpiece waiting area. After the waiting time determined by the wait time calculating unit has elapsed, about things you placing the workpiece on a stage.
  • a sixth aspect for solving the above-described problem is that in any one of the image forming apparatuses according to the first, third, and fourth aspects, the work is obtained and the work is carried into the image forming apparatus. And a work standby area for waiting for the loaded work, wherein the work standby area is adjusted to a temperature substantially equal to a stage temperature, and the work temperature measuring means is carried into the work standby area It relates to the one that measures the temperature of the workpiece.
  • the waiting time is calculated by the waiting time calculating means.
  • the work carried into the image forming apparatus waits in a work waiting area adjusted to a temperature substantially equal to the stage until the waiting time elapses, and after the waiting time elapses. It is carried on the stage, and reference mark detection and image formation are performed.
  • size information regarding the thickness and size of the workpiece is input.
  • Size information The waiting time calculation means is input from the size information input means and the workpiece temperature measured by the workpiece temperature measurement means, the stage temperature measured by the stage temperature measurement means, and the size information input means.
  • the thickness, size and force of the workpiece also relate to those requiring a waiting time.
  • the waiting time is determined based on the thickness and size of the workpiece that is obtained only by the workpiece temperature and the stage temperature. Therefore, even when an image is formed on a workpiece having a different thickness and size, a waiting time corresponding to the thickness and size is required.
  • the housing includes the drawing unit and the stage, and the stage temperature measurement
  • the means relates to an in-machine thermometer for measuring an in-machine temperature which is a temperature inside the casing.
  • the stage temperature and the in-machine temperature are equal when the in-machine temperature is stable.
  • the image forming apparatus is connected to an air conditioner, and the in-machine temperature is measured by an in-machine thermometer to bring the inside of the machine to a predetermined temperature. Feedback control is performed so as to be held.
  • the image forming apparatus uses an in-machine thermometer as the stage temperature measuring means, it is necessary to provide a thermometer for measuring the stage temperature separately from the in-unit thermometer. There is no.
  • a ninth aspect for solving the above problem is that, in any one of the image forming apparatuses according to the first to eighth aspects, the workpiece temperature measuring means changes the surface temperature of the workpiece to the color of the workpiece.
  • the present invention relates to a work temperature correction means that corrects accordingly.
  • thermometer such as an infrared thermometer
  • the work temperature measuring means even if the actual temperature of the work is the same, if the work color is whitish, the black color is low. In the case of bleed, it is measured high.
  • the image forming apparatus includes a workpiece temperature correction unit! Therefore, measurement errors due to workpiece color can be corrected.
  • a tenth aspect for solving the above problem is that, in any one of the image forming apparatuses according to the first to ninth aspects, the waiting time calculation means is input from the size information input means.
  • the drawing start workpiece temperature at which the reference mark can be detected and the image can be formed with a positional error within an allowable range from the workpiece size, the linear expansion coefficient of the workpiece, and the stage temperature measured by the stage temperature measuring means.
  • the size of the workpiece at the stage temperature is obtained from the input workpiece size, the linear expansion coefficient of the workpiece, and the stage temperature. If the temperature is within the allowable error range with respect to the size and this temperature is used as the drawing start work temperature, the exposure start work temperature can be obtained by the following procedure.
  • the exposure start work temperature is lower than the stage temperature
  • the waiting time set by the image forming apparatus can be shortened, so that the image forming apparatus is highly productive.
  • An eleventh aspect for solving the above problem is that the image forming apparatus according to any one of the first to tenth aspects.
  • the waiting time calculating means is the thickness of the work inputted from the size information input means, and the difference between the stage temperature or the drawing start work temperature and the work temperature measured by the work temperature measuring means.
  • the present invention relates to a method for obtaining a waiting time from a workpiece temperature response table obtained in advance with respect to the relationship between the workpiece thickness and the temperature response speed.
  • the claim is a specific example of a procedure for obtaining a waiting time based on the work temperature, the stage temperature or the exposure start work temperature, the work thickness, and the size according to the seventh aspect. Claims.
  • a twelfth aspect for solving the above problem is that in the image forming apparatus according to any one of the third to eleventh aspects, the stage can reciprocate in the y direction with respect to the exposure unit.
  • the present invention relates to an image forming apparatus that detects a reference mark on the workpiece when the stage moves forward and exposes the workpiece when the stage moves backward.
  • the image forming apparatus since the mark measurement and exposure are completed by reciprocating the stage, the image forming apparatus is compared with an image forming apparatus that performs mark measurement and exposure while moving the stage in the same direction. And the moving distance of the stage can be shortened. Therefore, the entire image forming apparatus can be configured compactly.
  • a stage on which a work is placed and a reference mark on the work placed on the stage are detected, and the detected reference mark position is used as a reference.
  • An image forming method for forming an image on the workpiece using an image forming apparatus having a drawing unit for forming an image as the workpiece, measuring the temperature of the workpiece and the temperature of the stage, and then measuring the measured workpiece A waiting time until the temperature of the workpiece stabilizes is obtained from the difference between the temperature and the stage temperature, and after the waiting time obtained by the waiting time calculating means has elapsed, the reference mark position is detected and the image is formed.
  • the present invention relates to an image forming method.
  • the mark measurement and the image formation are performed after the temperature of the workpiece is stabilized. Therefore, it is possible to prevent a dimensional error from occurring during mark measurement and image formation due to thermal expansion of the workpiece.
  • the invention's effect As described above, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus in which a position shift due to thermal expansion does not occur during mark measurement and image formation.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an exposure apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing a schematic outline of the exposure apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing an outline of the exposure apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a stage provided in the exposure apparatus.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of an exposure unit provided in the exposure apparatus.
  • FIG. 6A is a plan view showing an exposure region by an exposure unit provided in the exposure apparatus.
  • FIG. 6B is a plan view showing an array pattern of the head assembly.
  • FIG. 7 is a plan view showing a dot pattern arrangement state of each head assembly provided in the exposure unit provided in the exposure apparatus.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a camera unit provided in the exposure apparatus.
  • FIG. 9A is a plan view showing marks on the photosensitive material exposed by the exposure apparatus.
  • FIG. 9B is an explanatory diagram showing a procedure for collating a captured image that is an image of a mark captured by the camera unit of FIG. 8 with a mark on a reference memory.
  • FIG. 10A is a schematic side view showing a relative positional relationship between the exposure head unit and the camera unit in the exposure apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 10B is a schematic side view showing a relative positional relationship between an exposure head unit and a camera unit in a conventional exposure apparatus.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing a procedure for performing mark detection in the control system of the camera unit.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an exposure start timing correction routine.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for obtaining a waiting time in an exposure start timing correction routine.
  • FIG. 14 is a perspective view showing an outline of an exposure apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 15 shows the best mode for carrying out the invention to correct the exposure start time and the exposure invention in the exposure apparatus according to the second embodiment.
  • the exposure apparatus 100 is a flat bed type.
  • the exposure apparatus 100 is configured such that each part is accommodated in a rectangular frame 12 configured by assembling rod-shaped square pipes into a frame shape. Note that a panel (not shown) is attached to the frame body 12 to block the inside and outside.
  • the frame body 12 includes a tall casing portion 12A and a stage portion 12B provided so as to protrude from one side surface of the casing portion 12A.
  • the stage unit 12B is arranged so that the upper surface thereof is lower than the casing unit 12A, and is almost at the height of the waist when an operator stands in front of the stage unit 12B. Yes.
  • An opening / closing lid 14 is provided on the upper surface of the stage portion 12B.
  • a hinge (not shown) is attached to one side of the casing 12 A side of the opening / closing lid 14 and opens and closes around this one side.
  • An exposure stage 16 corresponding to the stage of the present invention can be exposed on the upper surface of the stage portion 12B with the open / close lid 14 opened.
  • a leg portion 16 A having a substantially U-shaped cross section is attached to the lower surface of the exposure stage 16.
  • the leg portion 16A supports the exposure stage 16 slidably with respect to the surface plate 18 extended to the housing portion 12A, and the stage portion 12B force is parallel to each other and the length of the surface plate 18 It is supported via a pair of slide rails 20 arranged along the direction. Therefore, the exposure stage 16 moves along the y direction on the slide rail 20 with almost no frictional resistance.
  • a photosensitive material 22 (which may be a substrate on which the photosensitive material 22 is applied or pasted), which is an example of the workpiece of the present invention, is placed on the photosensitive material placement surface 17 in the exposure stage 16.
  • the photosensitive material mounting surface 17 is provided with a plurality of grooves (not shown), and is configured so that a negative pressure can be generated in the groove by a vacuum pump or the like. By applying a negative pressure in the groove with a vacuum pump or the like, the photosensitive material 22 is brought into close contact with the photosensitive material placement surface 17. , Movement during mark measurement and exposure is prevented.
  • one end in the longitudinal direction of the surface plate 18 reaches the stage 12B, and the exposure stage 16 is positioned at this position.
  • the photosensitive material 22 can be placed on or taken out of the substrate.
  • the stage unit 12B is provided with an infrared thermometer 19 for measuring the temperature of the photosensitive material 22 immediately after being placed on the exposure stage 16 positioned at one end in the longitudinal direction of the surface plate 18. Note that the infrared thermometer 19 may measure the actual temperature of the exposure stage 16. The infrared thermometer 19 corresponds to the workpiece temperature measuring means in the present invention.
  • the surface plate 18 is supported by a gantry 24 that is firmly fixed to a square pipe that constitutes the casing 12A, and serves as a reference for the movement locus of the exposure stage 16.
  • a linear motor section 26 is disposed between the pair of slide rails 20 disposed along the longitudinal direction of the surface plate 18.
  • the linear motor unit 26 is a linear drive source that applies the driving force of the stepping motor. As shown in Figs. 1 and 2, the linear motor unit 26 has a rod-like shape provided along the longitudinal direction of the surface plate 18. The coil portion 26A and a stator portion (magnet portion) 26B provided on the lower surface side of the exposure stage 16 and arranged at a predetermined interval from the coil portion 26A.
  • the exposure stage 16 obtains a driving force by a magnetic field generated by energizing the coil portion 26A, and moves along the slide plate 20 on the surface plate 18 along the y direction.
  • the exposure stage 16 according to the first embodiment has an electrical property such as constant speed, positioning accuracy, torque fluctuation at start and stop, and the like. Control enables highly accurate drive control.
  • An exposure unit 28 is disposed at a substantially intermediate position of the movement locus on the surface plate 18 in the exposure stage 16.
  • the exposure unit 28 is disposed so as to be spanned between a pair of support columns 30 erected on the outside of both end portions in the width direction of the surface plate 18.
  • a gate through which the exposure stage 16 passes is formed.
  • the exposure unit 28 includes a plurality of head assemblies 28 A arranged along the width direction of the surface plate 18, that is, the X direction. Head assembly 28A It corresponds to the exposure head in the bright.
  • the exposure unit 28 irradiates a plurality of light beams (details will be described later) from each head assembly 28 A to the photosensitive material 22 on the exposure stage 16 at a predetermined timing while moving the exposure stage 16 at a constant speed. Thus, the photosensitive material 22 is exposed.
  • the head assembly 28A constituting the exposure unit 28 has m rows and n columns.
  • a plurality of head assemblies 28A are arranged in the X direction, in other words, in the direction orthogonal to the moving direction of the exposure stage 16, that is, the scanning direction b.
  • the ten head assemblies 28A are arranged in a staggered manner.
  • An exposure area 28B by one head assembly 28A has a rectangular shape with a short side in the scanning direction b, and is inclined at a predetermined inclination angle with respect to the scanning direction b. Therefore, when the exposure stage 16 moves, a strip-shaped exposed region is formed in the photosensitive material 22 for each head assembly 28A as shown in FIG. 6A.
  • a light source unit (not shown) is disposed at a location that does not hinder the movement of the exposure stage 16 in the housing 12A.
  • a plurality of laser light sources are accommodated in the light source unit. Laser light emitted from the laser light source is guided to each head assembly 28A via an optical fiber (not shown).
  • each head assembly 28A an incident light beam guided by the optical fiber is controlled in units of pixels by a digital 'micromirror' device (DMD, not shown) which is a spatial light modulator. Then, the pixel pattern is exposed to the photosensitive material 22.
  • a plurality of pixels are overlapped to express the density of one pixel.
  • the exposed region 28B is formed by 20 pixels arranged in a two-dimensional array (for example, 4 ⁇ 5).
  • the 20 pixels are inclined with respect to the scanning direction. Therefore, the pixels in one column are between two adjacent pixels in the column located further downstream in the scanning direction. Pass through. Therefore, the substantial pitch between pixels can be reduced, and high resolution can be achieved.
  • the exposure process to the photosensitive material 22 positioned on the exposure stage 16 is performed when the exposure stage 16 moves on the slide rail 20 toward the back of the housing portion 12A (outward path a). As described above, when reaching the back of the casing 12A and returning to the stage 12B (executed on the return path).
  • the forward path a is a movement for obtaining position information of the photosensitive material 22 on the exposure stage 16, and as a unit for obtaining this position information, as shown in FIGS. 1 to 3 and FIG.
  • a camera unit 32 is disposed on the surface plate 18.
  • the camera unit 32 is disposed downstream of the exposure unit 28 in the direction of the forward path a, and as shown in FIG. It is fixed to a pair of beam parts 34 constituting the part.
  • the camera unit 32 has a base portion 3 fixed to the pair of beam portions 34.
  • the camera unit 38 is slidably attached to a pair of mutually parallel rail units 40 disposed along the base unit 36 via the camera base 42 so as to be slidable in the X direction. .
  • a lens unit 38B is provided on the lower surface of the camera body 38A, and a ring-shaped strobe light source 38C is attached to the protruding tip of the lens unit 38B.
  • the light power from the strobe light source 38C is applied to the photosensitive material 22 on the exposure stage 16, and the reflected light is input to the camera main body 38A via the lens unit 38B.
  • the mark M (see Fig. 9A) can be taken.
  • As the mark M a hole pattern formed in the photosensitive material 22, an edge of the photosensitive material 22, or the like can be used. Further, the mark M may be measured by laser light irradiation.
  • the camera base 42 can be moved along the width direction of the surface plate 18, that is, the X direction by driving the ball screw mechanism 44.
  • the movement of the exposure stage 16 and the ball screw mechanism By moving the surface plate 18 in the width direction by the driving force 44, the optical axis of the lens portion 38A can be arranged at a desired position of the photosensitive material 22.
  • the exposure stage 16 and the photosensitive material 22 are obtained by the operator placing the photosensitive material 22 on the photosensitive material mounting surface 17.
  • the relative positional relationship is determined by placing the photosensitive material 22 on the photosensitive material 22 There may be a slight difference between the position where the photosensitive material 22 should be placed on the photosensitive material placing surface 17 and the actual position of the photosensitive material 22 . Therefore, as shown in FIG. 9A, the mark M provided on the photosensitive material 22 is photographed by the camera body 38A. The deviation is recognized by this photographing, and the exposure timing by the exposure unit 28 is corrected.
  • the mark M corresponds to the reference mark in the present invention, and may be a code such as a circle previously attached to the photosensitive material 22 or may be a predetermined pattern.
  • the camera operation control unit 56 of the controller unit 54 inputs an activation signal to the camera unit 38.
  • the camera unit 38 starts photographing. That is, the operation timing of the exposure stage 16 and the shooting timing by the camera unit 38 are synchronized.
  • size information is input to the width direction position setting unit 58, and the width direction position setting unit 58 controls the operation of the ball screw mechanism unit 44. The position in the width direction with respect to the surface plate 18 is adjusted.
  • the exposure stage 16 moves at a constant speed along the forward path on the surface plate 18. Therefore, the mark M given to the photosensitive material 22 placed on the exposure stage 16 is photographed by the camera unit 38.
  • the photographed data is sent to the photographing data analysis unit 60, and the photographing data is analyzed.
  • the captured image data is analog data (the amount of light is converted into voltage immediately after photoelectric conversion), so this analog data is converted into digital image data, and the digital image data is combined with the position data. Value (concentration value) is managed.
  • the digital image data analyzed by the photographic data analysis unit 60 is sent to the mark extraction unit 62, where marks are extracted and sent to the mark collation unit 64.
  • the position data associated with the digital image data is sent to the exposure position correction coefficient calculator 66.
  • the mark collating unit 64 collates the extracted mark image data with the mark data stored in the mark data memory 68 in advance, and outputs a signal indicating coincidence Z inconsistency to the exposure position correction coefficient computing unit. Send to 66.
  • the exposure position correction coefficient calculation unit 66 recognizes an error between the position data corresponding to the mark data determined to match as a result of the collation and the original (designed) mark position data.
  • the correction coefficient of the exposure position (the exposure start position in the moving direction of the exposure stage 16 and the pixel shift position in the width direction of the exposure stage 16) is calculated and sent to the exposure control system.
  • the feature of the mark detection in the first embodiment is that the mark is detected while moving the exposure stage 16 at a constant speed.
  • FIG. 9A when the mark M given to the photosensitive material 22 is originally circular, when the photograph is taken while moving the exposure stage 16, the photographed image depends on the shutter speed at the time of photographing. Force As shown in Fig. 9B, it becomes an ellipse mark ML.
  • the mark data stored in the mark data memory 68 is, as shown in FIG. 9B, an image ML ′ that takes into account the shooting environment of the camera unit 38 (shutter speed, movement speed of the exposure stage 16, etc.),
  • the mark data memory 68 stores the mark data corresponding to the actually photographed image in the photographing environment, which is not the original mark shape, so that the collation is optimized.
  • a chamber 46 is further provided inside the casing 12A of the exposure apparatus 100 as shown in FIG. 1, and the exposure unit 28 and the camera unit 32 are disposed in the chamber 46.
  • An air conditioner 50 is provided in the vicinity of the exposure apparatus 100, and the air conditioner 50 and the chamber 46 communicate with each other through a duct 48.
  • the pressure in the chamber 46 becomes positive and passes through the only escape area, that is, through the movement space of the exposure stage 16. Then, it flows to the stage part 12B in the casing 12. By this flow, dust around the exposure unit 28 can be discharged, and even when the opening / closing lid 14 is opened, new dust can be prevented from entering due to the pressure difference.
  • an in-machine thermometer 47 for measuring the in-machine temperature of the exposure apparatus 100 is provided.
  • the measurement result in the in-machine thermometer 47 is fed back to the air conditioner 50 via the control computer 10, and the inside of the channel 6 is maintained at a predetermined temperature.
  • a static eliminator (ionizer) 52 is disposed across the width direction of the surface plate 18.
  • the static eliminator 52 includes a hollow pipe-shaped blowout part 52A and an ion generation part 52B that supplies ionized air to the blowout part 52A, and is ionized toward the surface plate 18. It has a structure that blows out.
  • ions are generated by generating corona discharge between the ground electrode and the discharge electrode, and the ions are introduced into the blowing unit 52A by the blower source. Neutralize with static electricity, dust and other polar ions, and remove static electricity.
  • dust floating in the space above the exposure stage 16 can be removed by air blowing.
  • the exposure apparatus 100 is further provided with a computer 10 that controls the exposure stage 16, the linear motor unit 26, the exposure unit 28, the camera unit 32, the air conditioner 50, and the like.
  • the computer 10 stores a keyboard 10A for inputting an operating condition such as a set temperature of the exposure stage 16, a display 10B for displaying an input result, an actual operating state, etc. And an arithmetic storage unit 10C.
  • the computer 10 also receives size information regarding the size and thickness of the photosensitive material 22 through the keyboard 10A. Further, the photosensitive material 22 and the internal temperature, that is, the temperature of the exposure stage 16 are also input from the infrared thermometer 19 and the internal thermometer 47 to the computer 10.
  • the computer 10 obtains and calculates the waiting time until the photosensitive material 22 is measured and exposed based on the input size information, the surface temperature of the photosensitive material 22 and the exposure stage 16, and the like. Since the camera unit 32 and the exposure unit 28 are driven when the waiting time elapses, it corresponds to the target work information input means and the waiting time calculation means in the present invention.
  • the exposure stage 16 having the photosensitive material 22 adsorbed on the surface is driven by the driving force of the linear motor unit 26 along the slide rail 20 of the surface plate 18 from the stage unit 12B to the rear side of the housing unit 12A.
  • the mark M previously given to the photosensitive material 22 is detected by the camera unit 38.
  • the mark M is collated with a mark stored in advance, and the exposure start time by the exposure unit 28 is corrected based on the positional relationship.
  • step S100 it is determined whether or not there is an exposure start instruction. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step S200 to obtain a waiting time in the following procedure. On the other hand, if the determination in step S100 is negative, this routine ends.
  • Figure 13 shows the procedure for obtaining the waiting time.
  • step S202 the operation storage unit 1 OOC of the computer 10 calls the temperature T1 of the photosensitive material 22 measured by the infrared thermometer 19, and in step S204, the in-machine thermometer In-machine temperature T2 measured at 47, that is, exposure stage 16 temperature
  • step S206 the difference ⁇ between the in-machine temperature T2 and the temperature T1 of the photosensitive material 22 is obtained.
  • step S208 the operation storage unit 100C calls the photosensitive material thickness t and size S input by the operator, and in step S210, the photosensitive material 22 thickness t and the temperature response speed are obtained.
  • step S210 the photosensitive material 22 thickness t and the temperature response speed are obtained.
  • the temperature response speed table that shows the relationship between and the temperature response speed V corresponding to the thickness t.
  • step S212 the waiting time tw is obtained from the size S of the photosensitive material 22, the difference ⁇ between the in-machine temperature T2 and the temperature T1 of the photosensitive material 22, and the temperature response speed V.
  • the waiting time tw may be obtained by the following procedure.
  • the temperature response speed V is obtained in advance for each thickness of the photosensitive material 22 and, specifically, how many layers of copper foil and insulating layers are laminated, and is registered in the arithmetic storage unit 10C of the computer 10. Keep it. Further, the linear expansion coefficient of the photosensitive material 22 is also registered in the calculation storage unit 10C.
  • the workpiece position that is most affected by the temperature change that is, the long side
  • the time from when the photosensitive material 22 is set on the exposure stage 16 until the reading of the mark M is started is defined as to.
  • the linear expansion coefficient of the photosensitive material 22 is called from the operation storage unit 10C, and the deviation between the mark reading position and the exposure position falls within the allowable value based on the called linear expansion coefficient and the input size information. Find the temperature difference ⁇ T1.
  • the temperature response speed table of the photosensitive material 22 is called from the operation storage unit 10C, and the time until the surface temperature T1 of the photosensitive material 22 rises to T2 – ⁇ 1 is obtained.
  • T2 is the temperature inside the machine, in other words, the stage temperature.
  • step S102 If it is determined in step S101 that the waiting time has elapsed, in step S102, the camera unit 38 is instructed to be activated.
  • step S101 If it is determined in step S101 that the waiting time has elapsed and it is determined that the waiting time has passed, the process returns to step S101 and continues to determine whether the force has passed the waiting time.
  • step S104 determines whether or not the size information of the photosensitive material 22 has been input. If an affirmative determination is made in step S 104, the process proceeds to step S 106 and the ball screw mechanism 44 is driven to adjust the position in the width direction of the camera 38 with respect to the surface plate 18 based on the input size information. .
  • step S108 it is determined whether or not the adjustment is completed. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step S110, and the forward movement of the exposure stage 16 is started. The movement of the exposure stage 16 is constant speed conveyance.
  • step S112 While the exposure stage 16 is moving forward, in step S112, the position of the exposure stage 16 is confirmed (can be determined by the drive pulse of the linear motor unit 26), and in step S114, it is determined whether or not it is an imaging timing. . That is, it is determined whether or not the front end force S of the exposure stage 16 passes right below the camera unit 38. If the determination is affirmative, the process proceeds to step S116 to start photographing. [0119] In the next step S118, the position of the exposure stage 16 is confirmed, and in step S120, it is determined whether or not it is the photographing end timing. That is, it is determined whether or not the force has passed right under the rear end force camera unit 38 in the direction of movement of the exposure stage 16, and if an affirmative determination is made, the process proceeds to step S122 to end the imaging.
  • step S 124 the photographed data is analyzed, and then the process proceeds to step S 126 to extract image data corresponding to the mark M.
  • step S128 the reference data is read from the mark data memory 68, and in step S130, the photographed and extracted mark image data is compared with the reference data.
  • step S 132 the exposure position correction coefficient is calculated based on the collation result, the process proceeds to step S 134 and the calculated correction coefficient data is sent to the exposure control system, and this routine ends.
  • exposure stage 16 When exposure stage 16 reaches the end of the forward path, it turns back and returns at a constant speed in the direction of stage 12B indicated by arrow b (return path b). After passing through the exposure unit 28 on the return path b, the exposure unit 28 irradiates the DMD with laser light based on the corrected exposure start time, and the laser light reflected when the DMD micromirror is in the ON state. The light is guided to the light-sensitive material 22 through the optical system, and an image is formed on the light-sensitive material 22 to form an image.
  • the waiting time tw is obtained based on t and the size S, and mark measurement and exposure are performed after the obtained waiting time has passed.
  • the waiting time is obtained by using the internal temperature T2 measured by the in-machine thermometer 47 as the temperature of the exposure stage 16, it is not necessary to provide a separate thermometer for measuring the temperature of the exposure stage 16 .
  • movement of forward path a of exposure stage 16 is based on the force of arranging the exposure unit 28 upstream and the camera unit 32 downstream. It is shorter than the movement distance L2 of the exposure stage 16 when the camera unit 32 is arranged upstream and the exposure unit 28 is arranged downstream, so that the processing efficiency can be improved. it can.
  • the area where the exposure unit 28 and the camera unit 32 are disposed is completely separated from the space in the housing 12A by the chamber 46, and air is sent into the chamber 46 by the air conditioner 50. . Therefore, since the inside of the chamber 46 is maintained at a positive pressure, air flows to the stage portion 12B, which is the only escape place.
  • the dust on the periphery of the exposure unit 28 and the camera unit 32 that should avoid dust most can be discharged also by the force of the stage portion 12B. Further, when the photosensitive material 22 is attached to or detached from the exposure stage 16, even if the opening / closing lid 14 of the stage part 12B is opened, dust can be prevented from entering from the opened stage part 12B.
  • the photosensitive material 22 is charged with static electricity depending on the material of the base, and may be attracted by dust when charged. In some cases, the dust attracted and adhered by static electricity cannot be completely wiped away only by the air flow.
  • the neutralization device (ionizer) 52 is disposed across the width direction of the surface plate 18 on the front side of the exposure stage 16 in the forward direction of the exposure stage 16 in the exposure unit 28.
  • the ionized air is blown from the blowout part 52A of the static eliminating device 52 to the photosensitive material 22 positioned on the exposure stage 16 sliding on the surface plate 18.
  • exposure apparatus 100 uses a DMD as a spatial modulation element, and generates a pixel pattern by turning on and off at a constant lighting time, and a pulse width based on force-on-time ratio (duty) control. Modulation may be performed. Also, it is possible to generate a pixel pattern according to the number of lightings, with one lighting time being extremely short.
  • the recording element unit 166 provided with the DMD as the spatial light modulator has been described. However, in addition to such a reflective spatial light modulator, a transmissive spatial light modulator (LCD) ) Can also be used.
  • LCD transmissive spatial light modulator
  • liquids such as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) type spatial light modulator (SLM), optical elements that modulate transmitted light by electro-optic effect (PLZT element), and liquid crystal light shirter (FLC). It is also possible to use a spatial light modulator other than the MEMS type, such as a crystal shutter array.
  • MEMS is a general term for micro systems that integrate micro-sized sensors, actuators, and control circuits based on micro-machining technology based on IC manufacturing processes.
  • MEMS-type spatial light modulators are: It means a spatial light modulator driven by electromechanical operation using electrostatic force.
  • two or more Grating Light Valves (GLV) can be used. In a configuration using these reflective spatial light modulator (GLV) and transmissive spatial light modulator (LCD), a lamp or the like can be used as a light source in addition to the laser described above.
  • a fiber array light source including a plurality of combined laser light sources, and a single laser that emits laser light incident from a single semiconductor laser having one light emitting point
  • a fiber array light source that is an array of fiber light sources with optical fibers, a light source in which multiple light emitting points are arranged in a two-dimensional manner for example, an LD array, an organic EL array, etc.
  • the exposure apparatus 100 can use either a photon mode photosensitive material in which information is directly recorded by exposure or a heat mode photosensitive material in which information is recorded by heat generated by exposure.
  • a photon mode photosensitive material a GaN semiconductor laser, wavelength conversion solid-state laser, etc. are used for the laser device.
  • heat mode photosensitive material an AlGaAs semiconductor laser (infrared laser) is used for the laser device.
  • a solid-state laser is used.
  • the exposure apparatus 102 As shown in FIG. 14, the exposure apparatus 102 according to the second embodiment carries in the photosensitive material 22. Carrying It includes an entrance conveyor 70 and a carry-out conveyor 72 that carries the photosensitive material 22 on which an image is formed on the exposure stage 16 to the outside.
  • the carry-in conveyor 70 and the carry-out conveyor 72 are both roller conveyors, and are provided so as to sandwich the exposure stage 16 along the X direction.
  • An area adjacent to the exposure stage 16 of the carry-in conveyor 70 is a work standby area 90.
  • the workpiece is loaded so that the photosensitive material 22 carried by the carry-in conveyor 70 is transferred onto the exposure stage 16 and at the same time the photosensitive material 22 on the stage is transferred to the carry-out conveyor 72.
  • a device 74 is provided.
  • the workpiece placing device 74 corresponds to the workpiece placing means in the present invention.
  • the workpiece placing device 74 is moved above and below the carry-in conveyor 70 and the carry-out conveyor 72 along a running rail 80 provided along the X direction, and is moved up and down with respect to the running unit 75. It has a pair of elevating parts 76 and a suction cup plate 78 that is provided at the lower end of the elevating part and sucks the photosensitive material 22.
  • the traveling rail 80 is accommodated in the traveling rail cover 82.
  • the exposure stage 16, the carry-in conveyor 70, the carry-out conveyor 72, and the workpiece placement device 74 are covered with the stage portion 12 B of the housing 12.
  • An infrared thermometer 84 for measuring the temperature of the photosensitive material carried in by the carry-in conveyor 70 is provided above the carry-in conveyor 70 in the stage portion 12B.
  • An air conditioner 51 that adjusts the temperature inside the stage unit 12B is provided independently of the air conditioner 50 that adjusts the temperature inside the chamber 46, and is connected to the stage unit 12B by a duct 53.
  • the stage unit 12B is adjusted to the same temperature as the inside of the chamber 46 by the air conditioner 51.
  • exposure apparatus 102 has the same configuration as exposure apparatus 100 according to the first embodiment. However, in FIG. 14, the computer 10, the support 30 and the air conditioner 50 are omitted.
  • the apparatus waits according to the routine shown in the flowchart of FIG. The interval tw is obtained, and exposure position correction and exposure are performed.
  • step S400 it is determined whether or not an exposure start instruction has been issued. If the determination is negative, this routine ends. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S400, the process proceeds to step S402, where it is determined whether or not the photosensitive material 22 to be exposed is different in size from the previous one.
  • step S402 When it is determined in step S402 that the photosensitive material 22 has a different size from the previous one, and when exposure of the photosensitive material 22 is newly started, the process proceeds to step S404 and waits. Find time tw.
  • the temperature T1 is the surface temperature of the photosensitive material 22 on the carry-in conveyor 70 measured by the infrared sensor 84.
  • step S404 the photosensitive material 22 is carried into the workpiece waiting area 90 by the carry-in conveyor 70 in step S406.
  • step S402 determines whether the photosensitive material 22 has the same size as before. If it is determined in step S402 that the photosensitive material 22 has the same size as before, the waiting time tw is considered to be the same as before, so a new waiting time tw is calculated. The process proceeds to step S406.
  • step S408 When the photosensitive material 22 is loaded into the workpiece standby area 90 in step S406, it is determined in step S408 whether or not the waiting time tw has elapsed after the photosensitive material 22 is loaded. In addition, the waiting time until the photosensitive material 22 is placed on the exposure stage 16 is separately obtained in place of the waiting time tw so that the mark M is measured at the timing when this waiting time tw has passed. It may be.
  • step S408 When it is determined in step S408 that the waiting time tw has elapsed, the workpiece placement device 74 is moved above the exposure stage 16 and the workpiece standby area 90 by the traveling unit 75 in step S410! The elevating part 76 is lowered and the photosensitive material 22 is adsorbed to the suction plate 78. When the photosensitive material 22 is adsorbed, the elevating unit 76 moves up and moves onto the exposure stage 16. Then, the elevating unit 76 is lowered, and the photosensitive material 22 adsorbed on the suction plate 78 is placed on the exposure stage 16.
  • step S408 determines whether or not the waiting time has passed.
  • step S410 When the photosensitive material 22 is placed on the stage 22 in step S410, the activation of the camera unit 38 is instructed in step S412. Then, the process proceeds to step S414, where it is determined whether or not the size information of the photosensitive material 22 is input. If an affirmative determination is made in step S414, the process proceeds to step S416, and the position in the width direction of the camera unit 38 relative to the surface plate 18 is adjusted based on the input size information.
  • step S4108 it is determined whether or not the adjustment is completed. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step S420, and the outward movement of the exposure stage 16 is started along the arrow a. The movement of the exposure stage 16 is constant speed conveyance.
  • step S422 While the exposure stage 16 is moving forward, in step S422, the position of the exposure stage 16 is confirmed (can be determined by the drive pulse of the linear motor unit 26), and in step S424, it is determined whether or not it is an imaging timing. . That is, it is determined whether or not the front end force S of the exposure stage 16 passes right below the camera unit 38. If the determination is affirmative, the process proceeds to step S426 to start photographing.
  • step S428 the position of the exposure stage 16 is confirmed, and in step S430, it is determined whether or not it is the photographing end timing. That is, it is determined whether or not the force has passed right under the rear end force camera unit 38 in the direction of movement of the exposure stage 16, and if an affirmative determination is made, the process proceeds to step S432 to end the imaging.
  • step S434 the photographed data is analyzed, and then the process proceeds to step S436, and image data corresponding to the mark M is extracted.
  • step S438 the reference data is read from the mark data memory 68, and in step S440, the photographed and extracted mark image data is compared with the reference data.
  • step S442 the exposure position correction coefficient is calculated based on the collation result, and the process proceeds to step S444, and the calculated correction coefficient data is sent to the exposure control system.
  • step S446 the exposure stage 16 is moved at a constant speed in the direction of the arrow b and simultaneously.
  • exposure is performed at the exposure timing corrected based on the correction coefficient data.
  • step S448 it is determined whether or not the exposure is completed.
  • step S448 the photosensitive material 22 on the exposure stage 16 is placed on the carry-out conveyor 72 by the work placement device 74 and carried out of the exposure device 102 in step S450.
  • step S448 if a negative determination is made in step S448, the process returns to step S448, and the determination of whether or not the exposure is completed is continued.
  • step S450 When the photosensitive material 22 is carried out of the exposure apparatus 102 in step S450, the process returns to step S402.
  • the image forming apparatus of the present invention is suitably used for exposing not only a sheet-like substrate but also a display filter substrate and a flexible substrate as a workpiece. It is a flowchart which shows a routine.

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Abstract

　待機ワーク温度を測定するワーク温度測定手段と、ステージの温度を測定するステージ温度測定手段と、前記ワーク温度測定手段で測定されたワークのワーク温度と、前記ステージ温度測定手段で測定されたステージ温度との差から、前記ワークの温度が安定するまでの待ち時間を求める待ち時間演算手段とを備え、前記待ち時間演算手段で求められた待ち時間が経過後に、前記マーク計測および露光を行なう画像形成装置であって、異なる厚みやサイズの基板であっても高い位置精度で露光できる。                                                                                 

Description

画像形成装置および画像形成方法
技術分野
[0001] 本発明は、画像形成装置および画像形成方法に係り、特に、ワークに高い精度で 画像を形成できる画像形成装置および画像形成方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、複数の画素を選択的に on— offさせて基板などのワークを露光する露光へッ ドカ 方向に沿って複数配列された露光ユニットと、前記ワークが載置されるとともに、 前記露光ユニットに対して前記 X方向に直交する y方向に沿って相対移動可能なス テージとを備える画像形成装置を用い、ディスプレイ用ガラス基板を、回路パターン を焼き付けたパターンフィルムを用いること無しに露光する所謂パターンレス露光が 広く行なわれて 、る（特許文献 1)。
[0003] 前記画像形成装置においてステージを往復動させて露光を行なう場合には、ヮー クに付された基準マークの位置を往路で検出し、復路においては、往路で検出した 基準マークの位置を基に画像データを補正しつつ、露光を行う。
[0004] し力しながら、前記画像形成装置を稼動させると、当然のことながら露光ヘッドなど の負荷部品から大量の熱が生じるから、画像形成装置内温度は装置設置環境温度 よりち高くなる。
[0005] 一方、ワークは、画像形成装置に供給されるまでは装置設置環境に置かれ、装置 設置環境温度になじんでいるから、画像形成装置内温度よりも温度が低い。
[0006] したがって、ステージの往路と復路とでは、復路の方がワークの温度が上昇するか ら、往路と復路とで基準マークの位置がずれて露光位置精度が低下するという問題 が生じる可能性がある。
[0007] 前記問題を解決する方法として、ステージの温度に合わせてワークの温度を制御し つつ、基準マークの位置検出および露光を行なう方法がある（特許文献 2〜4)。 特許文献 1 :特開 2004— 163798号公報
特許文献 2：特開平 11— 214475号公報 特許文献 3：特開平 11— 176730号公報
特許文献 4：特開 2003 - 045947号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力しながら、基板には種々のサイズおよび厚みのものがあるので、前記画像形成 装置は、異なる厚みやサイズの基板に対応できる必要がある。しかし、基板の温度を 調節する温調空間を基板のサイズや厚みに合わせて複数設けることは実際的では ない。
[0009] 本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ステージ上に載置されたワーク に付された基準マークを基準に画像を形成する画像形成装置において、基準マーク 検出時と画像形成時とで熱膨張による位置誤差を生じさせることなぐ高い位置精度 で画像を形成できる画像形成装置の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 前記課題を解決するための第 1の態様は、ワークが載置されるステージと、前記ス テージに載置されたワーク上の基準マークを検出し、検出した基準マーク位置を基 準として画像を形成する描画手段と、待機状態にあるワークの温度を測定するワーク 温度測定手段と、ステージの温度を測定するステージ温度測定手段と、前記ワーク 温度測定手段で測定されたワークの温度と、前記ステージ温度測定手段で測定され たステージ温度との差から、前記ワークの温度が安定するまでの待ち時間を求める 待ち時間演算手段とを備え、前記待ち時間演算手段で求められた待ち時間が経過 後に、基準マーク位置検出および画像形成を行なうことを特徴とする画像形成装置 に関する。
[0011] 前記画像形成装置においては、ワーク温度とステージ温度との差に基づいて待ち 時間を求め、前記待ち時間が経過した後に基準マークの検出即ちマーク計測と画像 形成とを行なって 、るから、マーク計測および画像形成はワークの温度が安定した後 に行なわれる。したがって、ワークの熱膨張によってマーク計測時と画像形成時とで 位置誤差が生じるのを防止できる。
[0012] 前記課題を解決するための第 2の態様は、ワークが載置されるステージと、前記ス テージに載置されたワーク上の基準マークを検出し、検出した基準マーク位置を基 準として画像を形成する描画手段と、前記ワークの温度を測定するワーク温度測定 手段と、ステージの温度を測定するステージ温度測定手段と、前記ワーク温度測定 手段で測定されたワークの温度と、前記ステージ温度測定手段で測定されたステー ジ温度との差から、前記ワークの温度が安定するまでの待ち時間を求める待ち時間 演算手段とを備え、前記待ち時間演算手段で求められた待ち時間が経過後に、基 準マーク検出および画像形成を行なうことを特徴とする画像形成装置に関する。
[0013] 前記画像形成装置においても、ワーク温度とステージ温度との差に基づいて待ち 時間を求め、前記待ち時間が経過した後に基準マークの検出即ちマーク計測と画像 形成とを行なって 、るから、マーク計測および画像形成はワークの温度が安定した後 に行なわれる。したがって、ワークの熱膨張によってマーク計測時と画像形成時とで 位置誤差が生じるのを防止できる。
[0014] 前記課題を解決するための第 3の態様は、前記第 1または第 2の態様において、前 記描画手段力 複数の画素を選択的に on— offさせて前記ワークを露光する露光へ ッドカ 方向に沿って複数配列された露光ユニットであり、前記ステージが、前記露光 ュニットに対して前記 X方向に直交する y方向に沿つて相対的に移動可能に形成さ れ、前記露光ユニットが、前記ステージを相対移動させつつ、前記ワーク上の位置決 め基準マークを検出し、次いで、検出された基準マークの位置に基づいて露光画像 データを補正しつつ前記ワークを露光して画像形成を行なうものに関する。
[0015] 描画手段として露光ユニットを備え、前記露光ユニットによってワークを露光して画 像を形成する画像形成装置においては、露光中にワークが加熱されてマーク計測時 のワーク寸法との間に誤差が生じることがないように、ステージを所定の温度に保持 してワークの温度を制御することが行なわれて 、る。
[0016] し力しながら、前記ワークをステージに載置して力もワークとステージとの温度が実 質的に等しくなるまでの間には、ある程度の時間差があるのが普通であるから、ヮー クをステージに載置して直ちにマーク計測および露光を行なうと、マーク計測時と露 光時とでワークの寸法に誤差が生じる可能性がある。
[0017] し力しながら、前記画像形成装置においては、ワーク音素測定手段で測定したヮー クの温度とステージ温度測定手段で測定されたステージの温度とから待ち時間を求 め、この待ち時間が過ぎて力 マーク計測および露光を行なうから、マーク計測時と 露光時とのワーク寸法差を極めて小さく抑えることができる。
[0018] 前記課題を解決するための第 4の態様は、前記第 1〜第 3の態様の画像形成装置 の何れかにお 、て、前記ワーク温度測定手段が前記ステージに載置された直後のヮ ークの温度を測定するものに関する。
[0019] 前記ステージに載置された直後のワークの温度を測定するワーク温度測定手段は
、オペレータがワークをステージに載置する形態の画像形成装置に使用することが できる。
[0020] 前記課題を解決するための第 5の態様は、前記第 1、第 3、および第 4の態様の画 像形成装置の何れかにお ヽて、ワークを前記ステージの近傍に搬入するワーク搬入 手段と、前記ステージ上で画像が形成されたワークを画像形成装置外に搬出するヮ ーク搬出手段と、前記ワーク搬送装置で搬入されたワークを前記ステージに載置し、 前記ステージ上のワークを前記ワーク搬出手段に移すワーク載置手段とを備え、前 記ワーク搬入手段は、搬入されたワークを待機させるワーク待機領域を備え、前記ヮ ーク待機領域は、ステージ温度と実質的に等しい温度に調節され、前記ワーク温度 測定手段は、前記ワーク待機領域に搬入されたワークの温度を測定するとともに、前 記ワーク載置手段は、ワークが前記ワーク待機領域に搬入されてから、前記待ち時 間演算手段で求められた待ち時間が経過した後に、前記ワークをステージに載置す る物に関する。
[0021] 前記課題を解決するための第 6の態様は、前記第 1、第 3、および第 4の態様の画 像形成装置の何れかにおいて、ワークを画像形成装置内に搬入するワーク搬入手 段と、搬入されたワークを待機させるワーク待機領域とを備え、前記ワーク待機領域 は、ステージ温度と実質的に等しい温度に調節され、前記ワーク温度測定手段は、 前記ワーク待機領域に搬入されたワークの温度を測定するものに関する。
[0022] これらの画像形成装置にお!、ては、ワーク搬入、ステージへの載置、基準マーク検 出、画像形成、およびワーク搬出の一連の動作が自動的に行なわれる。
[0023] 前記ワーク温度測定手段によって前記ワーク待機領域に搬入されたワークの温度 が測定され、このワーク温度とステージ温度とに基づ 、て待ち時間演算手段で待ち 時間が求められる。
[0024] そして、画像形成装置内に搬入されたワークは、前記待ち時間が経過するまで、ス テージと実質的に等しい温度に調節されたワーク待機領域で待機し、前記待ち時間 が経過した後にステージに搬入されて基準マーク検出および画像形成が行なわれる
[0025] したがって、基準マーク検出および画像形成の間にワークが温度変化で伸縮する ことが殆どな 、から、高 、位置精度で画像が形成できる。
[0026] 前記課題を解決するための第 7の態様は、前記第 1〜第 6の態様の画像形成装置 の何れかにお 、て、前記ワークの厚みおよびサイズに関するサイズ情報を入力する サイズ情報入力手段を備えてなり、前記待ち時間演算手段は、前記ワーク温度測定 手段で測定されたワークの温度と、前記ステージ温度測定手段で測定されたステー ジ温度と、前記サイズ情報入力手段から入力された前記ワークの厚みおよびサイズと 力も待ち時間を求めるものに関する。
[0027] 前記画像形成装置にお!、ては、ワーク温度およびステージ温度だけでなぐワーク の厚みおよびサイズに基づいて待ち時間を求めている。したがって、異なる厚みおよ びサイズのワークに画像を形成する場合にお 、ても、前記厚みおよびサイズに応じ た待ち時間が求められる。
[0028] したがって、ワークの厚みおよびサイズによらず、ワークの温度が安定した後にマー ク計測および画像形成を行なうことができるから、ワークの熱膨張によってマーク計測 時と画像形成時とで寸法誤差が生じるのを防止できる。
[0029] 前記課題を解決するための第 8の態様は、前記第 1〜7の態様の画像形成装置の 何れかにおいて、前記描画手段およびステージを収納する筐体を備え、前記ステー ジ温度測定手段が、前記筐体内部の温度である機内温度を測定する機内温度計で あるものに関する。
[0030] 本発明の画像形成装置においては、機内の温度が安定した段階においては、ステ ージ温度と機内温度とは等しいと考えられる。そして、画像形成装置は空調装置に 接続されるとともに、機内温度計によって機内温度を測定して機内が所定の温度に 保持されるようにフィードバック制御される。
[0031] 前記画像形成装置にお!、ては、ステージ温度測定手段として機内温度計を用いて いるから、前記器内温度計とは別個にステージ温度を測定するための温度計を設け る必要がない。
[0032] 前記課題を解決するための第 9の態様は、前記第 1〜8の態様の画像形成装置の 何れかにおいて、前記ワーク温度測定手段が、測定したワークの表面温度をワーク の色彩に応じて補正するワーク温度補正手段を備えてなるものに関する。
[0033] ワーク温度測定手段として赤外線温度計のような放射温度計を用いた場合は、ヮ ークの実際の温度が同一であっても、ワークの色が白っぽい場合は低ぐ反対に黒つ ぼい場合は高く計測される。
[0034] 前記画像形成装置は、ワーク温度補正手段を備えて！/、るので、ワークの色による測 定誤差を補正することができる。
[0035] 前記課題を解決するための第 10の態様は、前記第 1〜9の態様の画像形成装置 の何れかにおいて、前記待ち時間演算手段が、前記サイズ情報入力手段から入力さ れた前記ワークのサイズと、前記ワークの線膨張係数と、前記ステージ温度測定手段 で測定されたステージ温度とから、許容範囲内の位置誤差で基準マークの検出およ び画像形成が行なえる描画開始ワーク温度を求め、前記ワーク温度測定手段で測 定されたワークの温度と、前記描画開始ワーク温度との差から、前記ワークの温度が 安定するまでの待ち時間を求めるものに関する。
[0036] 前記画像形成装置においては、たとえば、入力されたワークのサイズと、前記ヮー クの線膨張係数と、ステージ温度とから、ステージ温度におけるワークのサイズを求 め、次いで、前記ワークが前記サイズに対して許容誤差範囲内のサイズにあるときの 温度を求め、この温度を描画開始ワーク温度とすると ヽぅ手順で露光開始ワーク温度 を求めることができる。
[0037] したがって、露光開始ワーク温度は、ステージ温度よりも低 、から、前記画像形成 装置で設定される待ち時間もより短くてすむ故に、前記画像形成装置は生産性が高 い。
[0038] 前記課題を解決するための第 11の態様は、前記第 1〜10の態様の画像形成装置 の何れかにおいて、前記待ち時間演算手段が、前記サイズ情報入力手段から入力さ れた前記ワークの厚みと、前記ステージ温度または描画開始ワーク温度とワーク温度 測定手段で測定したワーク温度との差と、前記ワークの厚みと温度応答速度との関 係について予め求められたワーク温度応答テーブルとから待ち時間を求めるものに 関する。
[0039] 前記請求項は、第 7の態様に記載のワーク温度と、ステージ温度または露光開始ヮ ーク温度と、ワークの厚みと、サイズとに基づいて待ち時間を求める手順の具体例を 記載した請求項である。
[0040] 前記課題を解決するための第 12の態様は、第 3〜11の態様の何れか 1項に記載 の画像形成装置において、前記ステージが前記露光ユニットに対して y方向に往復 動可能であり、前記ステージの往動時に前記ワーク上の基準マークの検出を行い、 復動時に前記ワークの露光を行なう画像形成装置に関する。
[0041] 前記画像形成装置においては、ステージを往復動させることにより、マーク計測と 露光とが完了するから、ステージを同じ方向に移動させながらマーク計測と露光とを 行なう形態の画像形成装置に比較してステージの移動距離を短くできる。したがって 、画像形成装置全体をコンパクトに構成できる。
[0042] 前記課題を解決するための第 13の態様は、ワークが載置されるステージと、前記ス テージに載置されたワーク上の基準マークを検出し、検出した基準マーク位置を基 準として画像を形成する描画手段とを有する画像形成装置を用いて前記ワーク上に 画像を形成する画像形成方法であって、前記ワークの温度および前記ステージの温 度を測定し、次いで測定されたワーク温度とステージ温度との差から、前記ワークの 温度が安定するまでの待ち時間を求め、前記待ち時間演算手段で求められた待ち 時間が経過後に、基準マーク位置検出および画像形成を行なうことを特徴とする画 像形成方法に関する。
[0043] 第 1の態様のところで説明したように、前記画像形成方法においても、マーク計測 および画像形成は、ワークの温度が安定した後に行なわれる。したがって、ワークの 熱膨張によってマーク計測時と画像形成時とで寸法誤差が生じるのを防止できる。 発明の効果 [0044] 以上説明したように本発明によれば、マーク計測時および画像形成時にぉ ヽて熱 膨張による位置のずれが生じることのない画像形成装置が提供される。
図面の簡単な説明
[0045] [図 1]図 1は、実施形態 1に係る露光装置の概略を示す斜視図である。
[図 2]図 2は、実施形態 1の露光装置の概略略を示す側面図である。
[図 3]図 3は、実施形態 1の露光装置の概略を示す平面図である。
[図 4]図 4は、前記露光装置の備えるステージの構成を示す斜視図である。
[図 5]図 5は、前記露光装置の備える露光ユニットの構成を示す斜視図である。
[図 6A]図 6Aは、前記露光装置の備える露光ユニットによる露光領域を示す平面図 である。
[図 6B]図 6Bは、ヘッドアッセンプリの配列パターンを示す平面図である。
[図 7]図 7は、前記露光装置の備える露光ユニットが備えるヘッドアッセンプリの夫々 のドットパターンの配列状態を示す平面図である。
[図 8]図 8は、前記露光装置の備えるカメラユニットの構成を示す斜視図である。
[図 9A]図 9Aは、前記露光装置で露光される感光材料の上のマークを示す平面図で ある。
[図 9B]図 9Bは、図 8のカメラユニットが撮影したマークの画像である撮影画像と基準 となるメモリ上のマークとを照合する手順を示す説明図である。
[図 10A]図 10Aは、本実施形態の露光装置における露光ヘッドユニットとカメラュ-ッ トとの相対的な位置関係を示す概略側面図である。
[図 10B]図 10Bは、従来の露光装置における露光ヘッドユニットとカメラユニットとの相 対的な位置関係を示す概略側面図である。
[図 11]図 11は、カメラユニットにおける制御系においてマーク検出を行なう手順を示 す機能ブロック図である。
[図 12]図 12は、露光開始時期補正ルーチンを示すフローチャートである。
[図 13]図 13は、露光開始時期補正ルーチンにおいて待ち時間を求める手順を示す フローチャートである。
[図 14]図 14は、実施形態 2に係る露光装置の概略を示す斜視図である。 [図 15]図 15は、実施形態 2に係る露光装置における露光開始時期補正および露光 発明を実施するための最良の形態
[0046] 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。
実施例 1
[0047] 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
[0048] 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 1 2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。
[0049] 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 、る。
[0050] 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。
[0051] 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 12 A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。
[0052] 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。
[0053] 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力も前記筐体部 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。
[0054] 本発明のワークの一例である感光材料 22 (感光材料 22が塗布または貼付された 基板であってもよい。）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 、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。
[0055] 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 、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。
[0056] 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。
[0057] 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。
[0058] 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、リニ ァモータ部 26が配設されて 、る。
[0059] リニアモータ部 26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あ り、図 1および図 2に示すように、定盤 18の長手方向に沿って設けられた棒状のコィ ル部 26Aと、露光ステージ 16の下面側に設けられ前記コイル部 26Aとは所定の間 隔を持って配置されたステータ部 (磁石部） 26Bとで、構成されている。
[0060] 露光ステージ 16は、コイル部 26Aへの通電によって発生する磁界により駆動力を 得て、前記摺動レール 20に沿って定盤 18上を y方向に沿って移動する。
[0061] 前述したように、原理はステッピングモータと同様であるため、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。
[0062] 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、露光ュ- ット 28が配設されている。
[0063] 露光ユニット 28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、これによつて露光ステ ージ 16が通過するゲートが形成される。
[0064] 露光ユニット 28は、図 5に示すように、複数のヘッドアッセンブリ 28Aが定盤 18の幅 方向、即ち X方向に沿って配列されて構成されている。ヘッドアセンブリ 28Aは、本発 明における露光ヘッドに相当する。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ヘッドアッセンブリ 28 Aから 露光ステージ 16上の感光材料 22に複数の光ビーム (詳細後述）を照射することによ り、感光材料 22を露光する。
[0065] 露光ユニット 28を構成するヘッドアッセンブリ 28Aは、図 6B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、複数のヘッドアッセンブリ 28A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、ヘッドアッセンプリ 28Aは、 感光材料 22の幅との関係で、 4個 X 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、 10個のヘッドアセンブリ 28Aは千鳥状に配列されている。
[0066] 1つのヘッドアッセンブリ 28A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 bに対して所定の傾斜角で傾斜して 、る。したがって露光ステ ージ 16が移動すると、図 6Aに示すように、感光材料 22にはヘッドアッセンブリ 28A 毎に帯状の露光済み領域が形成される。
[0067] 図 1に示すように、筐体部 12A内の露光ステージ 16の移動を妨げない場所に光源 ユニット（図示せず。）が配設されている。光源ユニットには複数のレーザ光源（半導 体レーザ）が収容されている。前記レーザ光源から出射するレーザ光は、光ファイバ（ 図示せず。 )を介して夫々のヘッドアッセンブリ 28Aに案内される。
[0068] 各ヘッドアッセンブリ 28Aにおいては、前記光ファイバによって案内され、入射され た光ビームを空間光変調素子であるデジタル 'マイクロミラー'デバイス (DMD、図示 せず。 )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。
[0069] 図 7に示される如ぐ 1つのヘッドアッセンブリ 28Aにおいて、露光済み領域 28Bは 、二次元配列（例えば 4 X 5)された 20個の画素によって形成される。
[0070] 前記 20個の画素は走査方向に対して傾斜して 、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 つて、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。 [0071] 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 a)で はなぐ前述のように、ー且、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。
[0072] すなわち、往路 a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、この位置情報を得るためのユニットとして、図 1〜図 3および図 8に示すよう に、定盤 18上にカメラユニット 32が配設されている。
[0073] カメラユニット 32は、図 1〜図 3に示すように、露光ユニット 28よりも往路 aの方向に 沿って下流側に配設され、図 8に示すように、筐体部 12Aの一部を構成する一対の 梁部 34に固定されている。
[0074] カメラユニット 32は、図 8に示すように、前記一対の梁部 34に固定されるベース部 3
6と、このベース部 36に対して定盤 18の幅方向へ移動可能な複数 (実施形態 1では
、 4台）のカメラ部 38とで構成されている。
[0075] カメラ部 38は、それぞれ独立して前記ベース部 36に沿って配設された互いに平行 な一対のレール部 40にカメラベース 42を介して X方向に摺動可能に取付けられて ヽ る。
[0076] カメラ部 38は、カメラ本体 38Aの下面にレンズ部 38Bが設けられ、当該レンズ部 38 Bの突出先端部には、リング状のストロボ光源 38Cが取付けられている。
[0077] このストロボ光源 38Cからの光力 前記露光ステージ 16上の感光材料 22へ照射さ れ、その反射光を前記レンズ部 38Bを介してカメラ本体 38Aに入力させることで、感 光材料 22上のマーク M (図 9A参照）を撮影することができる。なお、マーク Mとして は、感光材料 22に形成された孔ゃパターン、感光材料 22のエッジ等が採用可能で ある。また、マーク Mの計測を、レーザ光の照射によって行うようにしてもよい。
[0078] 前記カメラベース 42は、それぞれ、ボールねじ機構部 44の駆動によって、定盤 18 の幅方向即ち X方向に沿って移動可能であり、前記露光ステージ 16の移動と、この ボールねじ機構部 44の駆動力による定盤 18の幅方向への移動とによって、感光材 料 22の所望の位置にレンズ部 38Aの光軸を配置することが可能である。
[0079] 露光ステージ 16と感光材料 22とは、作業者が感光材料 22を感光材料載置面 17 に載置することによって相対位置関係が決まる力 感光材料載置面 17における感光 材料 22を載置すべき位置と感光材料 22の実際の位置との間に、若干のずれが生じ ることがある。そこで、図 9Aに示すように、感光材料 22に設けられたマーク Mをカメラ 本体 38Aによって撮影する。この撮影によって前記ずれが認識され、露光ユニット 28 による露光タイミングを補正する。マーク Mは、本発明における基準マークに相当し、 感光材料 22に予め付された円などの符号であってもよぐまた、所定のパターンであ つてもよい。
[0080] カメラユニット 32でマーク計測を行なう手順について以下に説明する。
[0081] 図 11に示すように、ステージ動作制御信号が入力され、所定の待ち時間が経過す ると、コントローラ部 54のカメラ動作制御部 56は、カメラ部 38に起動信号を入力する 。この起動信号によりカメラ部 38では、撮影が開始される。すなわち、露光ステージ 1 6の動作タイミングと、カメラ部 38による撮影タイミングとは同期がとられている。
[0082] また、上記ステージ動作制御信号と共に、サイズ情報が幅方向位置設定部 58に入 力され、この幅方向位置設定部 58により、ボールねじ機構部 44の動作が制御され、 カメラ部 38の定盤 18に対する幅方向位置が調整される。
[0083] 前記カメラ部 38の撮影動作中において、露光ステージ 16は、定盤 18上の往路を 定速度移動する。このため、露光ステージ 16上に載置されている感光材料 22に付 与されたマーク Mがカメラ部 38によって撮影される。
[0084] 撮影されたデータは、撮影データ解析部 60へ送出され、撮影データの解析が行わ る。基本的には、撮影された画像データはアナログデータ (光電変換直後は、光量が 電圧に変換される）であるため、このアナログデータをデジタル画像データに変換し、 当該デジタル画像データが位置データと共に数値 (濃度値)管理される。
[0085] 撮影データ解析部 60で解析されたデジタル画像データは、マーク抽出部 62へ送 出され、マークを抽出し、マーク照合部 64へ送出する。一方、前記デジタル画像デ ータに対応付けられた位置データは、露光位置補正係数演算部 66へ送出される。
[0086] 前記マーク照合部 64では、抽出したマークの画像データと、予めマークデータメモ リ 68に記憶されたマークデータとを照合し、一致 Z不一致を示す信号を前記露光位 置補正係数演算部 66へ送出する。 [0087] 露光位置補正係数演算部 66では、照合の結果、一致していると判別されたマーク データに対応する位置データと、本来の（設計上の）マークの位置データとの誤差を 認識し、露光位置 (露光ステージ 16の移動方向における露光開始位置並びに、露 光ステージ 16の幅方向における画素のシフト位置）の補正係数を演算し、露光制御 系へ送出する。
[0088] ここで、実施形態 1におけるマーク検出の特徴は、露光ステージ 16を定速度で移 動しながらマークを検出することにある。図 9Aに示すように、本来、感光材料 22に付 与されたマーク Mが円形とした場合、これを露光ステージ 16を移動しながら撮影する と、撮影画像は撮影時のシャッタースピード等にもよる力 図 9Bに示すように、長円 形マーク MLになる。
[0089] そこで、マークデータメモリ 68に記憶するマークデータを、図 9Bに示すように、カメ ラ部 38の撮影環境 (シャッタースピード、露光ステージ 16の移動速度等）を加味した 画像 ML'とし、換言すれば、本来のマーク形状ではなぐ前記撮影環境下での実際 に撮影した画像に対応したマークデータをマークデータメモリ 68に記憶させることに より、照合の適正化を図っている。
[0090] 図 1に示される如ぐ露光装置 100における筐体部 12Aの内側に、更にチャンバ 4 6が設けられ、露光ユニット 28とカメラユニット 32とはチャンバ 46内に配設されている 。露光装置 100の近傍には空調装置 50が設けられ、空調装置 50とチャンバ 46とは ダクト 48で連通している。
[0091] したがって、空調装置 50から、所定の温度に調節されたエアがチャンバ 46に送り 込まれると、チャンバ 46内は正圧となり、唯一の逃げ場、すなわち、露光ステージ 16 の移動空間を通って、筐体 12におけるステージ部 12Bへと流動する。この流動により 、露光ユニット 28周辺の塵埃を排出することができ、かつ開閉蓋 14の開放時であつ ても、圧力差によって新たな塵埃の侵入を防止することが可能となって 、る。
[0092] チャンバ 46の内部には、図 1に示すように、露光装置 100の機内温度を測定する ための機内温度計 47が設けられている。機内温度計 47における測定結果は、制御 コンピュータ 10を介して空調装置 50にフィードバックされ、チャンノ 6内が所定の温 度に保持される。 [0093] また、露光ユニット 28のステージ部 12Bに近い側に、定盤 18の幅方向に亘り、除 電装置 (ィオナイザ) 52が配設されて 、る。
[0094] 除電装置 52は、中空パイプ状の吹出部 52Aと、この吹出部 52Aへイオン化された エアを供給するイオン発生部 52Bとで構成され、定盤 18に向けて、イオン化されたェ ァを吹き出す構造となっている。
[0095] より具体的には、イオン発生部 52Bでは、アース電極と放電電極との間でコロナ放 電が発生することでイオンが生成され、このイオンを送風源によって吹出部 52Aへ案 内し、静電気によって耐電している塵埃と異極のイオンによる中和し、除電を行う。
[0096] これにより、感光材料 22が載置された露光ステージ 16が定盤 18上を移動するとき
、感光材料 22の表面を除電し、静電気によって付着している塵埃を除去すると共に
、エアブローで露光ステージ 16の上方空間に浮遊する塵埃を除去することが可能と なる。
[0097] 露光装置 100には、更に、露光ステージ 16、リニアモータ部 26、露光ユニット 28、 カメラユニット 32、および空調装置 50等を制御するコンピュータ 10が設けられている 。コンピュータ 10は、露光ステージ 16の設定温度等の運転条件を入力するキーボー ド 10Aと、入力結果や実際の運転状況等を表示するディスプレイ 10Bと、入力された 情報を記憶するとともに、種々の演算を行なう演算記憶部 10Cとを備える。なお、コン ピュータ 10には、キーボード 10Aを通して感光材料 22のサイズや厚みに関するサイ ズ情報も入力される。また、赤外線温度計 19および機内温度計 47からコンピュータ 1 0に感光材料 22および機内温度即ち露光ステージ 16の温度も入力される。そして、 コンピュータ 10は、後述するように、入力されたサイズ情報や感光材料 22や露光ス テージ 16の表面温度などに基づき、感光材料 22をマーク計測および露光するまで の待ち時間を求め、求めた待ち時間が経過したらカメラユニット 32および露光ュ-ッ ト 28を駆動するから、本発明における対象ワーク情報入力手段および待ち時間演算 手段に相当する。
[0098] 以下、露光装置 100の作用について説明する。
[0099] 感光材料 22を表面に吸着した露光ステージ 16は、リニアモータ部 26の駆動力によ り、定盤 18の摺動レール 20に沿ってステージ部 12Bから筐体部 12Aの奥側^ ^一定 速度で矢印 aの方向に移動する（往路 a)。ここで露光ステージ 16がカメラユニット 32 を通過する際に、カメラ部 38により感光材料 22に予め付与されたマーク Mを検出す る。このマーク Mは、予め記憶されたマークと照合され、その位置関係に基づいて露 光ユニット 28による露光開始時期等が補正される。
[0100] 上記露光開始時期補正ルーチンを図 12のフローチャートに示す。
[0101] ステップ S 100では、露光開始指示があった力否かが判断され、肯定判定されると、 ステップ S200に移行して以下の手順で待ち時間を求める。一方、ステップ S100で 否定判定の場合は、このルーチンは終了する。
[0102] 待ち時間を求める手順を図 13に示す。
[0103] 図 13に示すように、先ず、ステップ S202において、コンピュータ 10の演算記憶部 1 OOCは、赤外線温度計 19で測定した感光材料 22の温度 T1を呼び出し、ステップ S 204において、機内温度計 47で測定した機内温度 T2即ち露光ステージ 16温度を
BJCみ出す。
[0104] ステップ S206において機内温度 T2と感光材料 22の温度 T1との差 ΔΤを求める
[0105] 一方、ステップ S208において、演算記憶部 100Cは、オペレータが入力した感光 材料の厚み tおよびサイズ Sを呼び出し、ステップ S210〖こお!/、て感光材料 22の厚さ t と温度応答速度との関係を示す温度応答速度テーブルを呼び出して厚さ tに対応す る温度応答速度 Vを求める。
[0106] そして、ステップ S212において、感光材料 22のサイズ Sと、機内温度 T2と感光材 料 22の温度 T1との差 ΔΤと、温度応答速度 Vとから待ち時間 twを求める。
[0107] 待ち時間 twは、以下の手順で求めてもよい。
[0108] 感光材料 22の厚みおよび種類、具体的には、銅箔と絶縁層とを何層積層したかと いう積層状態毎に予め温度応答速度 Vを求め、コンピュータ 10の演算記憶部 10Cに 登録しておく。また、感光材料 22の線膨張係数も演算記憶部 10Cに登録しておく。
[0109] 次ぎに、感光材料 22のサイズ Sおよび厚さ tに関するサイズ情報を事前にキーボー ド 10Aからコンピュータ 10に入力する。
[0110] 入力したサイズ情報に基づき、最も温度変化の影響の大きなワーク位置、即ち長辺 方向の始点と終点との 2点におけるマーク Mの読取力 露光までの時間差 tlを算出 する。また、感光材料 22を露光ステージ 16にセットして力もマーク Mの読取を開始す るまでの時間を toとする。
[0111] 次ぎに、感光材料 22の線膨張係数を演算記憶部 10Cから呼び出し、呼び出した 線膨張係数と入力したサイズ情報とに基づき、マーク読取位置と露光位置とのずれ が許容値内に収まる温度差 Δ T1を求める。
[0112] そして、感光材料 22の温度応答速度テーブルを演算記憶部 10Cから呼び出し、感 光材料 22の表面温度 T1が T2— ΔΤ1に上昇するまでの時間を求め、この時間を待 ち時
間 とする。なお、 T2は、機内温度、換言すればステージ温度である。
[0113] 待ち時間 twが求められたら、ステップ S101において露光開始指示のあった時刻 カゝら待ち時間が経過したカゝ否かを判定する。
[0114] ステップ S101で待ち時間が経過したと判断したときは、ステップ S102においてカメ ラ部 38を起動させるように指示する。
[0115] ステップ S 101で待ち時間がまだ経過して ヽな ヽと判断したときは、ステップ S 101 に戻って待ち時間が経過した力否かの判定を継続する。
[0116] ステップ S 102でカメラ部 38の起動を指示すると、次いでステップ S 104へ移行して 感光材料 22のサイズ情報が入力されたか否かが判断される。このステップ S 104で 肯定判定されると、ステップ S 106へ移行して入力したサイズ情報に基づ ヽてボール ねじ機構部 44を駆動してカメラ部 38の定盤 18に対する幅方向位置を調整する。
[0117] ステップ S108では、調整が完了したか否かが判断され、肯定判定されると、ステツ プ S 110へ移行して露光ステージ 16の往路移動を開始する。この露光ステージ 16の 移動は定速度搬送である。
[0118] 露光ステージ 16が往路移動中、ステップ S112では、この露光ステージ 16の位置 を確認し (リニアモータ部 26の駆動パルスで判別可能）、ステップ S114において撮 影タイミングか否かが判断される。すなわち、露光ステージ 16の移動方向先端力 Sカメ ラユニット 38の真下を通過する直前の位置力否かを判断し、肯定判定されると、ステ ップ S 116へ移行して撮影を開始する。 [0119] 次のステップ S118では、露光ステージ 16の位置を確認し、ステップ S120におい て撮影終了タイミングか否かが判断される。すなわち、露光ステージ 16の移動方向 後端力カメラユニット 38の真下を通過し終えた力否かを判断し、肯定判定されると、 ステップ S 122へ移行して撮影を終了する。
[0120] 次のステップ S 124では、撮影したデータを解析し、次いでステップ S 126へ移行し てマーク Mに相当する画像データを抽出する。
[0121] 次いで、ステップ S128では、マークデータメモリ 68から基準データを読出し、ステツ プ S130において、撮影し、かつ抽出したマーク画像データと基準データとを照合す る。
[0122] 次のステップ S 132では、照合結果に基づいて露光位置補正係数を演算し、ステツ プ S 134へ移行して露光制御系へ演算した補正係数データを送出し、このルーチン は終了する。
[0123] 露光ステージ 16が往路端まで至ると、折り返して矢印 bに示すステージ部 12B方向 へ定速度で戻ってくる (復路 b)。復路 bで露光ユニット 28を通過すると、露光ユニット 28では、前記補正された露光開始時期に基づいて、 DMDにレーザ光が照射され、 DMDのマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光が光学系を介して感 光材料 22へと案内され、この感光材料 22上に結像され、画像が形成される。
[0124] 本実施形態に係る露光装置 100においては、感光材料 22が露光ステージ 16に載 置された直後の表面温度 T1と、露光ステージ 16の温度、即ち機内温度 T2と、感光 材料 22の厚み tと、サイズ Sとに基づいて待ち時間 twを求め、求めた待ち時間が経 過後にマーク計測および露光を行なっている。
[0125] したがって、感光材料 22の厚み tおよびサイズ Sの如何によらず、感光材料 22の温 度が安定して力 マーク計測および露光が行なわれるから、マーク計測と露光との間 で熱膨張によるずれが生じることがな 、。
[0126] また、機内温度計 47で測定した器内温度 T2を露光ステージ 16の温度として待ち 時間を求めているから、露光ステージ 16の温度を測定するための温度計を別に設け る必要がない。
[0127] 更に、露光装置 100では、図 10Aに示すように、露光ステージ 16の往路 aの移動 方向に対して上流側に露光ユニット 28を配し、下流側にカメラユニット 32を配してい る力ら、露光ステージ 16の移動距離 L1は、図 10Bに示すように露光ステージ 16の 往路 aにおける移動方向に対して上流側にカメラユニット 32を、下流側に露光ュ-ッ ト 28を配置した場合の露光ステージ 16の移動距離 L2に比較して短くなり、ひいては 処理効率の向上を図ることができる。
[0128] 加えて、露光ユニット 28及びカメラユニット 32が配設された領域は、チャンバ 46に よって筐体 12A内の空間とは完全に隔離し、空調機 50によってチャンバ 46内にエア が送り込まれる。したがって、チャンバ 46内は正圧に保持されるから、エアは、唯一 の逃げ場であるステージ部 12Bへと流動する。
[0129] この流動により、最も塵埃を回避するべき、露光ユニット 28及びカメラユニット 32周 辺の塵埃をステージ部 12B力も排出することができる。また、感光材料 22の露光ステ ージ 16上への着脱の際、ステージ部 12Bの開閉蓋 14を開放しても開放状態のステ ージ部 12Bから塵埃が侵入することが防止される。
[0130] 感光材料 22はそのベースの材質により静電気を帯び、電荷が帯電することで、塵 埃を引き寄せることがある。そして、静電気によって引寄せられて付着している塵埃 は、前記エアの流動のみでは払拭しきれな 、場合がある。
[0131] し力し、露光装置 100では、露光ユニット 28における露光ステージ 16の往路移動 方向手前側に、定盤 18の幅方向に亘つて、除電装置 (ィオナイザ) 52を配設してい るから、定盤 18上を摺動する露光ステージ 16に位置決めされた感光材料 22には、 除電装置 52の吹出部 52Aからイオンィ匕されたエアが吹き付けられる。
[0132] したがって、帯電した塵埃の電荷は、イオンィ匕されたエアによって中和されるから、 感光材料 22が載置された露光ステージ 16が定盤 18上を移動するとき、感光材料 22 の表面が除電され、静電気によって付着している塵埃が除去されると共に、露光ステ ージ 16の上方空間に浮遊する塵埃も除去される。
[0133] なお、露光装置 100では、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 Zオフすることで画素パターンを生成するようにした力 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、点灯回数によって画素パターンを生成してもよ!/、。 [0134] さらに、実施形態 1では、空間光変調素子として DMDを備えた記録素子ユニット 1 66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、透過型空間光変 調素子（LCD)を使用することもできる。例えば、 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)タイプの空間光変調素子（SLM ; Special Light Modulator)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)や液晶光シャツタ (FLC)等の液 晶シャッターアレイなど、 MEMSタイプ以外の空間光変調素子を用いることも可能で ある。なお、 MEMSとは、 IC製造プロセスを基盤としたマイクロマシユング技術による マイクロサイズのセンサ、ァクチユエータ、そして制御回路を集積ィ匕した微細システム の総称であり、 MEMSタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械 動作により駆動される空間光変調素子を意味している。さらに、 Grating Light Valve ( GLV)を複数ならベ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。
[0135] また、上記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 ィバアレイ光源、 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ァレ ィ等）、等が適用可能である。
[0136] また、上記の露光装置 100には、露光により直接情報が記録されるフオトンモード 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。フオトンモード感光材料を使用する場合、レーザ装置には Ga N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。
実施例 2
[0137] 本発明の画像形成装置に包含される露光装置の別の例について以下に説明する [0138] 図 14に示すように、実施形態 2に係る露光装置 102は、感光材料 22を搬入する搬 入コンベア 70と、露光ステージ 16上で画像が形成された感光材料 22を外部に搬出 する搬出コンベア 72とを有する。
[0139] 搬入コンベア 70および搬出コンベア 72は、何れもローラコンベアであり、 X方向に 沿って露光ステージ 16を挟むように設けられている。
[0140] 搬入コンベア 70の露光ステージ 16に隣接する領域は、ワーク待機領域 90とされて いる。
[0141] 搬入コンベア 70および搬出コンベア 72の上方には、搬入コンベア 70によって搬入 された感光材料 22を露光ステージ 16上に移送すると同時にステージ上の感光材料 22を搬出コンベア 72に移送するワーク載置装置 74が設けられて 、る。ワーク載置装 置 74は、本発明におけるワーク載置手段に相当する。
[0142] ワーク載置装置 74は、搬入コンベア 70および搬出コンベア 72の上方に X方向に沿 つて設けられた走行レール 80に沿って走行する走行部 75と、走行部 75に対して昇 降する 1対の昇降部 76と、昇降部の下端に設けられ、感光材料 22を吸着する吸盤 プレート 78とを有する。
[0143] 走行レール 80は、走行レール覆い 82に収容されている。
[0144] 露光ステージ 16、搬入コンベア 70、搬出コンベア 72、およびワーク載置装置 74は 、筐体 12のうちのステージ部 12Bによって覆われている。ステージ部 12Bの内部に おける搬入コンベア 70の上方には、搬入コンベア 70によって搬入される感光材料の 温度を測定する赤外線温度計 84が設けられて ヽる。
[0145] チャンバ 46の内部を温度調節する空調装置 50とは独立にステージ部 12B内を温 度調節する空調装置 51が設けられ、ステージ部 12Bとはダクト 53で接続されて 、る 。ステージ部 12Bは、空調装置 51によってチャンバ 46内部と同一の温度に調節され ている。
[0146] 上記の点を除いては、露光装置 102は、実施形態 1に係る露光装置 100と同一の 構成を有している。但し、図 14においてコンピュータ 10、支柱 30および空調装置 50 は省略されている。
[0147] 以下、露光装置 102の作用について説明する。
[0148] 露光装置 102においては、図 15のフローチャートに示すルーチンに従って待ち時 間 twが求められ、露光位置補正および露光が行なわれる。
[0149] ステップ S400で、露光開始指示があつたか否かが判断され、否定判定の場合は、 このルーチンは終了する。一方、ステップ S400で肯定判定されると、ステップ S402 に移行して、これから露光しょうとする感光材料 22がそれまでとサイズの異なるものか 否かを判断する。
[0150] そして、ステップ S402で、感光材料 22がそれまでとサイズの異なるものである旨判 断されたとき、および新たに感光材料 22の露光を開始するときは、ステップ S404に 移行して待ち時間 twを求める。
[0151] 待ち時間を求める手順は、図 13に示す通りである。なお、本実施形態において、温 度 T1は、赤外線センサ 84で測定した搬入コンベア 70上における感光材料 22の表 面温度である。
[0152] ステップ S404で待ち時間を求めたら、ステップ S406において搬入コンベア 70で 感光材料 22をワーク待機領域 90に搬入する。
[0153] 一方、ステップ S402で、感光材料 22がそれまでと同一のサイズであると判断され たときは、待ち時間 twはそれまでと同一であると考えられるから、新たに待ち時間 tw を計算することなぐステップ S406に移行する。
[0154] ステップ S406で感光材料 22をワーク待機領域 90に搬入したら、ステップ S408に おいて、感光材料 22を搬入後、待ち時間 twが経過したか否かを判定する。なお、こ の待ち時間 twが経過したタイミングでマーク Mの計測が行われるようにすベぐ待ち 時間 twに換えて、感光材料 22を露光ステージ 16に載置するまでの待ち時間を別途 求めるようにしてもよい。
[0155] ステップ S408で待ち時間 twが経過したと判断したときは、ステップ S410にお!/、て 、走行部 75によってワーク載置装置 74が露光ステージ 16およびワーク待機領域 90 の上方に移動し、昇降部 76が降下して吸盤プレート 78に感光材料 22が吸着される 。感光材料 22が吸着されたら昇降部 76が上昇して露光ステージ 16上に移動する。 そして昇降部 76が降下し、吸盤プレート 78に吸着されていた感光材料 22が露光ス テージ 16に載置される。
[0156] 一方、ステップ S408で待ち時間 twが経過して!/ヽな 、と判断したときは、ステップ S 408に戻って待ち時間が経過したカゝ否かの判定を継続する。
[0157] ステップ S410で感光材料 22をステージ 22に載置したら、ステップ S412でカメラ部 38の起動を指示する。そして、ステップ S414へ移行して感光材料 22のサイズ情報 が入力された力否かが判断される。このステップ S414で肯定判定されると、ステップ S416へ移行して入力したサイズ情報に基づ 、てカメラ部 38の定盤 18に対する幅方 向位置を調整する。
[0158] ステップ S418では、調整が完了したか否かが判断され、肯定判定されると、ステツ プ S420へ移行して矢印 aに沿って露光ステージ 16の往路移動を開始する。この露 光ステージ 16の移動は定速度搬送である。
[0159] 露光ステージ 16が往路移動中、ステップ S422では、この露光ステージ 16の位置 を確認し (リニアモータ部 26の駆動パルスで判別可能）、ステップ S424において撮 影タイミングか否かが判断される。すなわち、露光ステージ 16の移動方向先端力 Sカメ ラユニット 38の真下を通過する直前の位置力否かを判断し、肯定判定されると、ステ ップ S426へ移行して撮影を開始する。
[0160] 次のステップ S428では、露光ステージ 16の位置を確認し、ステップ S430におい て撮影終了タイミングか否かが判断される。すなわち、露光ステージ 16の移動方向 後端力カメラユニット 38の真下を通過し終えた力否かを判断し、肯定判定されると、 ステップ S432へ移行して撮影を終了する。
[0161] 次のステップ S434では、撮影したデータを解析し、次 、でステップ S436へ移行し てマーク Mに相当する画像データを抽出する。
[0162] 次!、で、ステップ S438では、マークデータメモリ 68から基準データを読出し、ステツ プ S440において、撮影し、かつ抽出したマーク画像データと基準データとを照合す る。
[0163] 次のステップ S442では、照合結果に基づ 、て露光位置補正係数を演算し、ステツ プ S444へ移行して演算した補正係数データを露光制御系に送出する。
[0164] このようにして補正係数データが求められたら、ステップ S446において、露光ステ ージ 16を一定速度で矢印 bの方向に移動させ、同時に。露光ユニット 28においては 、前記補正係数データに基づ 、て補正された露光タイミングで露光が行なわれる。 [0165] そして、ステップ S448で露光が終了したか否力判断する。
[0166] ステップ S448で肯定判定されたら、ステップ S450において露光ステージ 16上の 感光材料 22をワーク載置装置 74によって搬出コンベア 72に載置して露光装置 102 外に搬出する。
[0167] 一方、ステップ S448で否定判定されたら、ステップ S448に戻り、露光が終了した か否かの判断を継続する。
[0168] ステップ S450で感光材料 22を露光装置 102外に搬出したら、ステップ S402に戻 る。
産業上の利用可能性
[0169] 本発明の画像形成装置は、ワークとして、シート状基板の他、ディスプレイ用フィル タゃディスプレイ用基板、およびフレキシブル基板の露光に好適に使用される。 ルーチンを示すフローチャートである。
符号の説明
10 制御コンピュータ
12 枠体
14 開閉蓋
16 ステージ（記録ステ
16A 脚部
18 定盤
19 赤外線温度計
20 摺動レーノレ
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
28A ヘッドアッセンブリ
28B 露光エリア 光源ユニット
カメラユニット
梁部
ベース部
カメラ咅
レーノレ部
カメラベース
ボールねじ機構部 チャンノ
機内温度計
送風ダクト
送風機
コントローラ咅
カメラ動作制御部 幅方向位置設定部 撮影データ解析部 マーク抽出部
マーク照合部
露光位置補正係数演算部 マークデータメモリ 搬入コンベア
搬出コンベア
ワーク載置装置 走行部
昇降部
吸盤プレート
走行レール
赤外線センサ 90 ワーク待機領域
M マーク
60 撮影データ解析部
62 マーク抽出部
64 マーク照合部
66 露光位置補正係数演算部
68 マークデータメモリ
70 搬入コンベア
72 搬出コンベア
74 ワーク載置装置
75 走行部
76 昇降部
78 吸盤プレート
80 走行レール
84 赤外線センサ
90 ワーク待機領域
M マーク

Claims

請求の範囲
[1] ワークが載置されるステージと、
前記ステージに載置されたワーク上の基準マークを検出し、検出した基準マーク位 置を基準として画像を形成する描画手段と、
待機状態にあるワークの温度を測定するワーク温度測定手段と、
ステージの温度を測定するステージ温度測定手段と、
前記ワーク温度測定手段で測定された待機状態のワークの温度と、前記ステージ 温度測定手段で測定されたステージ温度との差から、前記ワークの温度を測定して からステージ上において前記ワークの温度が安定するまでの待ち時間を求める待ち 時間演算手段と、
を備え、
前記待ち時間演算手段で求められた待ち時間が経過後に、基準マーク検出およ び画像形成を行なうことを特徴とする画像形成装置。
[2] ワークが載置されるステージと、
前記ステージに載置されたワーク上の基準マークを検出し、検出した基準マーク位 置を基準として画像を形成する描画手段と、
前記ワークの温度を測定するワーク温度測定手段と、
ステージの温度を測定するステージ温度測定手段と、
前記ワーク温度測定手段で測定されたワークの温度と、前記ステージ温度測定手 段で測定されたステージ温度との差から、前記ワークの温度が安定するまでの待ち 時間を求める待ち時間演算手段と、
を備え、
前記待ち時間演算手段で求められた待ち時間が経過後に、基準マーク検出およ び画像形成を行なうことを特徴とする画像形成装置。
[3] 前記描画手段は、複数の画素を選択的に on— offさせて前記ワークを露光する露 光ヘッド力 方向に沿って複数配列された露光ユニットであり、
前記ステージは、前記露光ユニットに対して前記 X方向に直交する y方向に沿って 相対的に移動可能に形成され、 前記露光ユニットは、前記ステージを相対移動させつつ、前記ワーク上の位置決め 基準マークを検出し、次いで、検出された基準マークの位置に基づいて露光画像デ ータを補正しつつ前記ワークを露光して画像形成を行なう
請求項 1または 2に記載の画像形成装置。
[4] 前記ワーク温度測定手段は、前記ステージに載置された直後のワークの温度を測 定する請求項 1〜3の何れか 1項に記載の画像形成装置。
[5] ワークを前記ステージの近傍に搬入するワーク搬入手段と、前記ステージ上で画像 が形成されたワークを画像形成装置外に搬出するワーク搬出手段と、前記ワーク搬 入手段で搬入されたワークを前記ステージに載置し、前記ステージ上のワークを前 記ワーク搬出手段に移すワーク載置手段とを備え、
前記ワーク搬入手段は、搬入されたワークを待機させるワーク待機領域を備え、 前記ワーク待機領域は、ステージ温度と実質的に等しい温度に調節され、 前記ワーク温度測定手段は、前記ワーク待機領域に搬入されたワークの温度を測 定するとともに、
前記ワーク載置手段は、ワークが前記ワーク待機領域に搬入されてから、前記待ち 時間演算手段で求められた待ち時間が経過した後に、前記ワークをステージに載置 する
請求項 1、 3、および 4の何れか 1項に記載の画像形成装置。
[6] ワークを画像形成装置内に搬入するワーク搬入手段と、搬入されたワークを待機さ せるワーク待機領域とを備え、
前記ワーク待機領域は、ステージ温度と実質的に等しい温度に調節され、 前記ワーク温度測定手段は、前記ワーク待機領域に搬入されたワークの温度を測 定する
請求項 1、 3、および 4の何れか 1項に画像形成装置。
[7] 前記ワークの厚みおよびサイズに関するサイズ情報を入力するサイズ情報入力手 段を備えてなり、
前記待ち時間演算手段は、前記ワーク温度測定手段で測定されたワークの温度と 、前記ステージ温度測定手段で測定されたステージ温度と、前記サイズ情報入力手 段力 入力された前記ワークの厚みおよびサイズとから待ち時間を求める請求項 1〜
6の何れか 1項に記載の画像形成装置。
[8] 前記描画手段およびステージを収納する筐体を備え、前記ステージ温度測定手段 は、前記筐体内の温度である機内温度を測定する機内温度計である請求項 1〜7の 何れか 1項に記載の画像形成装置。
[9] 前記ワーク温度測定手段は、測定したワークの温度をワークの色彩に応じて補正 するワーク温度補正手段を備えてなる請求項 1〜8の何れか 1項に記載の画像形成 装置。
[10] 前記待ち時間演算手段は、前記サイズ情報入力手段力 入力された前記ワークの サイズと、前記ワークの線膨張係数と、前記ステージ温度測定手段で測定されたステ ージ温度とから、許容範囲内の位置誤差で基準マークの検出および画像形成が行 なえる描画開始ワーク温度を求め、
前記ワーク温度測定手段で測定されたワークの温度と、前記描画開始ワーク温度と の差から、前記ワークの温度が安定するまでの待ち時間を求める
請求項 1〜9の何れか 1項に記載の画像形成装置。
[11] 前記待ち時間演算手段は、前記サイズ情報入力手段力 入力された前記ワークの 厚みと、前記ステージ温度または描画開始ワーク温度とワーク温度測定手段で測定 したワーク温度との差と、前記ワークの厚みと温度応答速度との関係について予め求 められたワーク温度応答テーブルとから待ち時間を求める請求項 1〜： LOの何れか 1 項に記載の画像形成装置。
[12] 前記ステージは、前記露光ユニットに対して y方向に往復動可能であり、前記ステ 一ジの往動時に前記ワーク上の基準マークの検出を行い、復動時に前記ワークの露 光を行なう請求項 3〜11の何れか 1項に記載の画像形成装置。
[13] ワークが載置されるステージと、前記ステージに載置されたワーク上の基準マークを 検出し、検出した基準マーク位置を基準として画像を形成する描画手段とを有する 画像形成装置を用いて前記ワーク上に画像を形成する画像形成方法であって、 前記ワークの温度および前記ステージの温度を測定し、
次 、で測定されたワーク温度とステージ温度との差から、前記ワークの温度が安定 するまでの待ち時間を求め、
前記待ち時間演算手段で求められた待ち時間が経過後に、基準マーク位置検出 および画像形成を行なうことを特徴とする画像形成方法。
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