JP2005258152A - 感光性板状部材吸着機構及び画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡単な構成で、感光性板状部材に反りがある場合でも、ステージに密着させて確実に吸着できる感光性板状部材吸着機構と、この感光性板状部材吸着機構を備えた画像記録装置を得る。
【解決手段】 第1コイルバネ120によって吸盤118のそれぞれが基板150に向かって付勢され、基板150に反りがあっても、吸盤118の位置を基板150の形状に倣わせて確実に吸着できる。プランジャ124内には、第1コイルバネよりも強い弾性力のの第2コイルバネ132が配置されており、反りのある基板150をステージ152の載置面152Pに押圧して反りを解消できる。
【選択図】 図8
【解決手段】 第1コイルバネ120によって吸盤118のそれぞれが基板150に向かって付勢され、基板150に反りがあっても、吸盤118の位置を基板150の形状に倣わせて確実に吸着できる。プランジャ124内には、第1コイルバネよりも強い弾性力のの第2コイルバネ132が配置されており、反りのある基板150をステージ152の載置面152Pに押圧して反りを解消できる。
【選択図】 図8
Description
本発明は、感光性板状部材吸着機構及び画像記録装置に関する。
感光性板状部材をステージ上に載置し、所望のパターン等を記録する画像記録装置では、ステージの載置面に複数の吸着孔が形成されており、載置面に載置された感光性板状部材を負圧により吸着して保持する構成のものがある。
ところで、感光性板状部材に反りなどがあると、感光性板状部材とステージの載置面とに隙間が生じるため、吸着孔から空気が漏れ、十分な吸着力を得られない場合がある。
このような不都合を防止するために、たとえば特許文献1では、搬送部材(ステージ)と一体に設けられた吸着部材が弾性部を有しており、搬送部により吸着面と直交する方向に移動可能とされた基板吸着装置が開示されている。吸着部材を吸着面から突出させて基板と当接させ、基板は吸着部材のみで支持されるため、基板が大きく変形していても、吸着部材の吸引口を基板に接触させて吸着することができる。
また、特許文献2では、サポートピンがシリンダによって上昇し、基板の裏面を吸着する基板支持装置が開示されている。サポートピンの上昇ストロークは、全てのサポートピンの先端が、上ぞりした基板の裏面に完全に到達するように設定されており、ストロークがオーバーする分はバネで吸収される。
しかし、上記いずれの特許文献に開示された内容も、ステージ内に吸着部材やサポートピンを昇降させるための機構が必要であり、構造が複雑になる。
特開平5−190414号公報
特開平7−79098号公報
本発明は上記事実を考慮し、簡単な構成で、感光性板状部材に反りがある場合でも、ステージに密着させて確実に吸着できる感光性板状部材吸着機構と、この感光性板状部材吸着機構を備えた画像記録装置を得ることを課題とする。
請求項1に記載の発明では、載置面上に感光性板状部材を載置可能なステージと、載置面に載置された感光性板状部材を挟んで載置面と反対側から進退可能とされ、感光性板状部材を吸着可能な複数の吸着パッドと、前記吸着パッドのそれぞれを感光性板状部材に向かって付勢する付勢部材と、前記載置面上の感光性板状部材に対し前記付勢部材の付勢力よりも強い押圧力で吸着パッドを押圧可能な押圧部材と、を有することを特徴とする。
この感光性板状部材吸着機構では、複数の吸着パッドのそれぞれが感光性板状部材に対して進退可能とされているので、基板に反りがあっても、吸着パッドのそれぞれを反りの形状に合わせた位置とすることができる。吸着パッドのそれぞれは、付勢部材によって、感光性板状部材に向かって付勢されているので、吸着パッドを感光性板状部材に密着させ、確実に感光性板状部材を吸着できる。このようにして吸着パッドで感光性板状部材を吸着し、感光性板状部材をステージの載置面上に移送し載置することができる。
押圧部材は、載置面上の感光性板状部材に対し、付勢部材の付勢力よりも強い押圧力で吸着パッドを押圧する。これにより、感光性板状部材に反りがあっても、載置面に強く押し付けて反りを解消し、ステージに強く密着させて吸着することができる。なお、吸着パッドによる感光性板状部材の吸着時には、押圧部材による押圧力を作用させないようにすれば、吸着パッドのそれぞれを基板の反りにあわせた位置へと容易に移動させることができる。
しかも、複数の吸着パッドは、載置面に載置された感光性板状部材を挟んで載置面と反対側に配置されており、付勢部材及び押圧部材も載置面と反対側に配置することができる。ステージにこれらの部材を設ける必要がないので、簡単な構造となる。
請求項1の付勢部材及び弾性部材の具体的構成は特に限定されないが、たとえば付勢部材として、請求項2に記載のように、前記吸着パッドのそれぞれを弾性的に付勢する第1弾性部材、を含んだ構成とすることができる。押圧部材としては、請求項3に記載のように、前記吸着パッドをそれぞれ弾性的に押圧する第2弾性部材、を含んだ構成とすることができる。
請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の感光性板状部材吸着機構と、前記載置面上に吸着された感光性板状部材に画像を記録する画像記録手段と、を有することを特徴とする。
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の感光性板状部材吸着機構を有しているので、簡単な構成で、感光性板状部材に反りがある場合でも、ステージに密着させて確実に吸着できる。
ステージの載置面に感光性板状部材を吸着した状態で、画像記録手段によって、画像を記録することができる。
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の発明において、前記画像記録手段が、レーザー光を感光性板状部材に照射して画像記録を行うレーザー記録手段、とされていることを特徴とする。
このように、レーザー記録手段によってレーザー光を感光性板状部材に照射することで、高速且つ高精度で画像を記録することが可能となる。
本発明は上記構成としたので、簡単な構成で、感光性板状部材に反りがある場合でも、ステージに密着させて確実に吸着できる。
図8及び図9には、本発明の第1実施形態の基板吸着機構104が示されている。また、図1には、この基板吸着機構104を備えた画像記録装置102が示されている。
この画像記録装置102は、いわゆるフラットベッドタイプの画像記録装置とされており、図1に示すように、感光性板状部材の一例である基板150を表面(載置面152P)に吸着して保持するステージ152を備えている。4本の脚部154に支持された板状の定盤156の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた2本のガイド158が設置されている。ステージ152は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド158によって往復移動可能に支持されている。なお、この画像記録装置には、ステージ152をガイド158に沿って駆動するための図示しない駆動装置が設けられており、後述するように、走査方向での所望の移動速度(走査速度)となるように、図示しないコントローラによって駆動制御される。
定盤156の中央部には、ステージ152の移動経路を跨ぐようにゲート160が設けられている。コ字状のゲート160の端部の各々は、定盤156の両側面に固定されている。このゲート160を挟んで一方の側にはスキャナ162が設けられ、他方の側には基板150に設けられたアライメントマークを検出する複数(例えば、2個)の検知センサ164が設けられている。スキャナ162及び検知センサ164はゲート160に各々取り付けられて、ステージ152の移動経路の上方に固定されている。なお、スキャナ162及び検知センサ164は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されており、後述するように、露光ヘッド166によって露光する際に所定のタイミングで露光するように制御される。
また、検知センサ164は、撮像時の光源として1回の発光時間が極めて短いストロボ(図示省略)を備えており、このストロボの発光時のみ撮像が可能となるように受光感度が設定されている。
検知センサ164は、その真下の撮像位置をステージ152が通過する際に、所定のタイミングでストロボを発光させ、このストロボからの光の反射光を受光することにより、基板150に形成されたアライメントマークを含む撮像範囲をそれぞれ撮像する。また、検知センサ164は、アライメントマークの位置等に応じて幅方向に沿った位置調整が可能とされている。
また、スキャナ162はゲート160により走査方向に沿って位置調整可能に支持されている。これにより、検知センサ164による撮像位置とスキャナ162による露光位置との距離を所定の範囲内で調整可能となっている。
スキャナ162は、図2及び図3(B)に示すように、m行n列(例えば、3行5列)の略マトリックス状に配列された複数の露光ヘッド166を備えている。この例では、基板150の幅との関係で、1行目及び2行目には5個の、3行目には4個の露光ヘッド166を配置し、全体で、14個とした。なお、m行目のn列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド166mnと表記する。
露光ヘッド166による露光エリア168は、図2では、走査方向を短辺とする矩形状で、且つ、ヘッド並び方向に対し、所定の傾斜角で傾斜している。そして、ステージ152の移動に伴い、基板150には露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170が形成される。なお、m行目のn列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア168mnと表記する。
また、図3(A)及び(B)に示すように、帯状の露光済み領域170のそれぞれが隣接する露光済み領域170と部分的に重なるように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、ヘッド並び方向に所定間隔ずらして配置されている。このため、1行目の露光エリア16811と露光エリア16812との間の露光できない部分は、2行目の露光エリア16821と3行目の露光エリア16831とにより露光することができる。
露光ヘッド16611〜166mn各々は、図4、図5(A)及び(B)に示すように、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)50を備えている。このDMD50は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えた図示しないコントローラに接続されている。コントローラのデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド166毎にDMD50の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。
また、ミラー駆動制御部では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド166毎にDMD50の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
DMD50の光入射側には、光ファイバの出射端部(発光点)が露光エリア168の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部を備えたファイバアレイ光源66、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光を補正してDMD上に集光させるレンズ系67、レンズ系67を透過したレーザ光をDMD50に向けて反射するミラー69がこの順に配置されている。
レンズ系67は、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光を平行光化する1対の組合せレンズ71、平行光化されたレーザ光の光量分布が均一になるように補正する1対の組合せレンズ73、及び光量分布が補正されたレーザ光をDMD上に集光する集光レンズ75で構成されている。組合せレンズ73は、レーザ出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ且つ光軸から離れた部分は光束を縮め、且つこの配列方向と直交する方向に対しては光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザ光を補正する。
また、DMD50の光反射側には、DMD50で反射されたレーザ光を基板150の走査面(被露光面)56上に結像するレンズ系54、58が配置されている。レンズ系54及び58は、DMD50と被露光面56とが共役な関係となるように配置されている。
本実施形態では、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光は、実質的に5倍に拡大された後、各画素がこれらのレンズ系54、58によって約5μmに絞られるように設定されている。
DMD50は、図6に示すように、SRAMセル(メモリセル)60上に、微小ミラー(マイクロミラー)62が支柱により支持されて配置されたものであり、画素(ピクセル)を構成する多数の(例えば、ピッチ13.68μm、1024個×768個)の微小ミラーを格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー62が設けられており、マイクロミラー62の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー62の反射率は90%以上である。また、マイクロミラー62の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのCMOSのSRAMセル60が配置されており、全体はモノリシック(一体型)に構成されている。
DMD50のSRAMセル60にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー62が、対角線を中心としてDMD50が配置された基板側に対して±α度(例えば±10度)の範囲で傾けられる。図7(A)は、マイクロミラー62がオン状態である+α度に傾いた状態を示し、図7(B)は、マイクロミラー62がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、DMD50の各ピクセルにおけるマイクロミラー62の傾きを、図6に示すように制御することによって、DMD50に入射された光はそれぞれのマイクロミラー62の傾き方向へ反射される。
なお、図6には、DMD50の一部を拡大し、マイクロミラー62が+α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー62のオンオフ制御は、DMD50に接続された図示しないコントローラによって行われる。オフ状態のマイクロミラー62により光ビームが反射される方向には、光吸収体(図示せず)が配置されている。
図8には、本実施形態の基板吸着機構104を構成するステージ152が示されている。このステージ152は、中空の扁平な箱状に形成されており、その上面が、基板150が載置される載置面152Pとされている。載置面152Pのサイズは、この画像記録装置102での画像記録の対象となる最も大きな基板であっても載置可能なサイズとされている。
載置面152Pには、複数の吸着孔172が形成されている。ステージ152には、図示しない管路を介して、同じく図示しない吸引装置(たとえば真空ポンプ)が接続されており、ステージ152内を負圧にすると共に、吸着孔172から空気を吸引することができるようになっている。載置面152P上に載置された基板150によって吸着孔172が覆われている場合には、基板150を吸着する。吸着孔172は、最大サイズ基板を確実に吸引することができる程度の広い範囲をカバーし、且つ最小サイズ基板であっても確実に吸引することができる程度の面密度となるよう配置されている。
ステージ152の上方には、基板吸着搬送装置106が配置されている。基板吸着搬送装置106は、ステージ152と平行な搬送フレーム108を有しており、基板吸着搬送装置106全体が、図示しない搬送駆動機構により、ステージ152と平行な方向へと搬送されるようになっている。
搬送フレーム108には、摺動支持部材110によって、昇降フレーム112が昇降可能に支持されている。昇降フレーム112は、図示しない昇降駆動部材によって昇降される。昇降フレーム112は、正面から見て四角形の枠上に形成されており、下板112Lの下面に、摺動支持部材114によって、ロッド116が昇降可能に支持されている。ロッド116の上端及び下端にはそれぞれ上フランジ116A及び下フランジ116Bが設けられており、ロッド116の昇降範囲を制限すると共に、下板112Lからの不用意な抜けを防止している。
ロッド116の下部は下板112Lよりも下方に位置しており、その下端に、吸盤118が取り付けられている。吸盤118の吸着部118Bによって、図9(A)に示すように、基板150を吸着することができる。
昇降フレーム112の下板112Lとロッド116の下フランジ116Bの間には、第1コイルバネ120が配置されており、ロッド116及び吸盤118を下方に付勢している。この付勢力は、後述する第2コイルバネ132の付勢力よりも弱くなるように設定されており、基板150の反り(あるいはうねり、以下、これらをまとめて単に「反り」という)に合わせて吸盤118のそれぞれの上下動を許容するようになっている。
昇降フレーム112の下板112Lの上面には、ロッド116のそれぞれと一対一で対応するブラケット122が取り付けられている。ブラケット122は略逆「U」字状とされており、内部を、ロッド116の上部が上下動する。
ブラケット122の上部には、プランジャ124が取り付けられている。プランジャ124は、筒状のシリンダ126と、シリンダ126の下部に、摺動支持部材128によって上下に摺動可能に保持されたピストン130を有している。ピストン130の下方への移動は上フランジ116Aによって所定範囲に制限されており、且つ不用意に抜け落ちないようになっている。
シリンダ126内には、第2コイルバネ132が配置されており、ピストン130を下方へと押圧している。この押圧力は、第1コイルバネ120の付勢力よりも大きくされており、反りのある基板150を載置面152Pに押圧して反りを解消できる程度の押圧力とされている。なお、シリンダ126の上底には調整ネジ134が螺合されており、その下端が第2コイルバネ132に接触している。調整ネジ134によって第2コイルバネ132の長さを変え、その弾性力を調整できるようになっている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
基板150に画像を記録するには、まず最初に、たとえば図示しない収容部材などに収容された基板150を、基板吸着搬送装置106によって吸着して、ステージ152の載置面152P上に載置する。
このとき、まず、図示しない搬送駆動部材により、搬送フレーム108を移動させ、基板吸着機構104全体を収容部材内の基板上に位置させる。そして、図示しない昇降駆動部材により昇降フレーム112を降下させ、基板150に吸盤118を密着させる。この状態では、プランジャ124のピストン130とロッド116とが離れており、第2コイルバネ132の押圧力は、ロッド116に作用していない。このため、吸盤118のそれぞれは第1コイルバネ120のみによって基板150に向かって付勢されており、基板150の反りに合わせて吸盤118のそれぞれの上下動が許容される。吸盤118のそれぞれの位置が、基板150の形状に容易に倣うため、すべての吸盤118を反った形状の基板150に密着させて、確実に基板150を吸着することができる。(図9(A)参照)。
基板150を吸着した状態で、図示しない搬送駆動機構により搬送フレーム108を移動させ、ステージ152上に位置させる。そして、図示しない昇降駆動機構により、昇降フレーム112をステージ152に向かって降下させ、基板150の載置面152Pへの押し付けを開始する。基板150の反りによって、基板150の一部分がまず最初に載置面152Pに接触し、他の部分も徐々に載置面152Pに接触していく。これにより、第1コイルバネ120の付勢力が大きく作用するようになるので、剛性の低い基板の場合には、反りが解消されていく。
さらに昇降フレーム112を降下させると、ピストン130がロッド116に接触し、第2コイルバネ132の押圧力が徐々にロッド116に作用して、基板150が載置面152Pに押し付けられていく。図9(B)に示す例では、両側の2本のロッド116にはピストン130が接触しているが、中央のロッド116にはピストン130が接触していない状態となっている。ピストン130が接触したロッド116には、第2コイルバネ132の押圧力が作用するので、剛性の高い基板であっても、その反りが解消されていく。
図10には、昇降フレーム112の降下量と、基板150に作用する総押圧力の関係が示されている。ここでいう「総押圧力」とは、第1コイルバネ120からの付勢力と、第2コイルバネ132からの押圧力の合力である。このグラフからわかるように、降下量が一定値に満たない状態では、第1コイルバネ120の付勢力のみが作用しているが、降下量が一定値を超えるとピストン130がロッドに接触するため、第2コイルバネ132の押圧力も作用するようになる。したがって、基板150に作用する総押圧力も大きくなり、剛性の高い基板であっても、その反りを解消するのみ十分な押圧力を作用させることができる。
図9(C)に示すように、全てのピストン130がロッド116に接触して第2コイルバネ132の押圧力が作用した状態で、基板150の全面を載置面152Pに面接触させて反りを完全に解消し、平坦にできる。
このようにして、基板150の反りが解消された状態で、図示しない吸引装置を駆動して、ステージ152の内部を負圧にし、基板150をステージ152の載置面152P上に吸着保持する。
基板150を載置面152Pに吸着したステージ152は、図示しない駆動装置により、ガイド158に沿ってゲート160の上流側から下流側に一定速度で移動される。
図示しないコントローラは、アライメントマークが検知センサ164の撮像位置に達すると、ストロボを発光させて検知センサ164によりアライメントマークを含む撮像領域を撮像させる。このとき、検知センサ164により得られた撮像情報は画像処理部へ出力され、画像処理部は、撮像情報をアライメントマークの走査方向及び幅方向に沿った位置に対応する位置情報に変換し、この位置情報をコントローラへ出力する。
コントローラは、画像処理部からのアライメントマークの位置情報に基づき、1個の描画領域に対応して設けられた複数個のアライメントマークの位置をそれぞれ判断し、これらのアライメントマークの位置から描画領域の走査方向及び幅方向に沿った位置及び描画領域の走査方向に対する傾き量をそれぞれ判断する。
この後、コントローラは、描画領域の走査方向に沿った位置に基づいて描画領域に対する露光開始のタイミングを算出すると共に、描画領域の幅方向に沿った位置及び走査方向に対する傾き量に基づいて描画パターンに対応する画像情報に対する変換処理を実行し、変換処理した画像情報をフレームメモリ内に格納する。ここで、変換処理の内容としては、座標原点を中心として画像情報を回転させる座標変換処理、幅方向に対応する座標軸に沿って画像情報を平行移動させる座標変換処理が含まれる。更に必要に応じて、コントローラは、描画領域の幅方向及び走査方向に沿った伸長量及び縮長量に対応させて画像情報を伸長又は縮長させる変換処理を実行する。
そして、コントローラは、描画領域の先端が露光位置に達するタイミングに同期し、露光開始信号をスキャナ制御部へ出力する。これにより、スキャナ制御部は、フレームメモリに記憶された画像情報を複数ライン分ずつ順次読み出し、データ処理部により読み出した画像情報に基づいて各露光ヘッド166毎に制御信号を生成すると共に、ミラー駆動制御部により生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド166毎にDMD50のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
ファイバアレイ光源66からDMD50にレーザー光が照射されると、DMD50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ー光は、レンズ系54、58により基板150の被露光面上に結像される。このようにして、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザー光が画素毎にオンオフされて、基板150の描画領域がDMD50の使用画素数と略同数の画素単位で露光される。また、基板150がステージ152と共に一定速度で移動されることにより、基板150がスキャナ162によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、各露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170(図2及び図3(A)参照)が形成される。
以上の説明からわかるように、本実施形態の基板吸着搬送装置106では、基板150の形状に吸盤118の位置を倣わせるための付勢力を発揮する第1コイルバネ120に加えて、この付勢力よりも強い押圧力を発揮する第2コイルバネ132を備えるようにして、ステージ152上で基板150に押圧力を作用させ、反りを確実に解消するようにしている。これに対し、たとえば第1コイルバネ120のみを有する構成では基板を押圧する力(コイルバネの付勢力)が弱いので、ステージ152上で基板150を強く押圧して反りを確実に解消できないおそれがある。また、第2コイルバネ132のみを有する構成では弾性力が強すぎるために、基板150の形状に吸盤118の位置を倣いにくいので、吸盤118の保持力のみで基板150を真っ直ぐに保持せざるを得ない。したがって、基板150の復元力(再度反ろうとする力)に対し吸着力が不足し、吸盤118がはがれやすくなる。本実施形態では、2つのコイルバネを共に有する構成とすることで、上記した不都合が生じないようにしている。
しかも、ステージ152内に、吸盤118を昇降させる部材等を設ける必要がなく、簡単な構成で済む。
なお、上記説明では、本発明の押圧部材として、第2コイルバネ132を備えたプランジャ124を例にあげたが、押圧部材はこれに限定されず、要するに、第1コイルバネ120(付勢部材)の付勢力よりも強い押圧力で基板150の反りを確実に解消できるものであればよい。
図11には、第1実施形態とは異なる押圧部材を備えた本発明の第2実施形態の基板吸着機構136が示されている。第2実施形態の基板吸着機構136を構成する基板吸着搬送装置138では、押圧部材として、ソレノイド140が使用されている。すなわち、ソレノイド140に通電することで、ピストン142を積極的に降下させてロッド116に接触させ、基板150を押圧することができる。なお、これ以外の構成要素、部材などは第1実施形態と同一とされているので、図面に同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
第2実施形態の基板吸着搬送装置138によって基板150を吸着搬送して、ステージ152の載置面152Pに載置する工程では、第1実施形態と同様に、図示しない搬送駆動部材により、基板吸着機構104全体を収容部材内の基板上に位置させ、同じく図示しない昇降駆動部材により昇降フレーム112を降下させ、基板150に吸盤118を密着させる。この状態では、ソレノイド140に通電せず、ピストン142とロッド116とが離れており、吸盤118のそれぞれは第1コイルバネ120のみによって基板150に向かって付勢されるので、吸盤118のそれぞれの位置が、基板150の形状に容易に倣うため、すべての吸盤118を反った形状の基板150に密着させて、確実に基板150を吸着することができる。(図11(A)参照)
基板150を吸着した状態で、図示しない搬送駆動機構により搬送フレーム108をステージ152上に位置させ、同じく図示しない昇降駆動機構により、昇降フレーム112をステージ152に向かって降下させ、基板150の載置面152Pへの押し付けを開始する。基板150の反りによって、基板150の一部分がまず最初に載置面152Pに接触し、他の部分も徐々に載置面152Pに接触していく(図11(B)参照)。第1実施形態と同様に、第1コイルバネ120の付勢力が大きく作用するようになるので、剛性の低い基板の場合には、反りが解消されていく。
基板150を吸着した状態で、図示しない搬送駆動機構により搬送フレーム108をステージ152上に位置させ、同じく図示しない昇降駆動機構により、昇降フレーム112をステージ152に向かって降下させ、基板150の載置面152Pへの押し付けを開始する。基板150の反りによって、基板150の一部分がまず最初に載置面152Pに接触し、他の部分も徐々に載置面152Pに接触していく(図11(B)参照)。第1実施形態と同様に、第1コイルバネ120の付勢力が大きく作用するようになるので、剛性の低い基板の場合には、反りが解消されていく。
ここで、第2実施形態では、ソレノイド140に通電し、ピストン142を積極的に降下させる。ピストン142がロッド116に接触し、押圧力が徐々にロッド116に作用して、基板150が載置面152Pに押し付けられていく。
図11(C)に示すように、全てのピストン142がロッド116に接触して第2コイルバネ132の押圧力が作用した状態で、基板150の全面を載置面152Pに面接触させて反りを完全に解消し、平坦にできる。
なお、上記では、空間光変調素子としてDMDを備えた露光ヘッド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;Spacial 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)や液晶光シャッタ(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ニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化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)を複数ならべて二次元状に構成したものを用いることもできる。これらの反射型空間光変調素子(GLV)や透過型空間光変調素子(LCD)を使用する構成では、上記したレーザの他にランプ等も光源として使用可能である。
また、上記の実施の形態では、合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源を用いる例について説明したが、レーザ装置は、合波レーザ光源をアレイ化したファイバアレイ光源には限定されない。例えば、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を用いることができる。
さらに、複数の発光点が二次元状に配列された光源(たとえば、LDアレイ、有機ELアレイ等)を使用することもできる。これらの光源を使用する構成では、発光点のそれぞれが画素に対応するようにすることで、上記した空間変調措置を省略することも可能となる。
上記の実施形態では、図12に示すように、スキャナ162によるX方向への1回の走査で基板150の全面を露光する例について説明したが、図13(A)及び(B)に示すように、スキャナ162により基板150をX方向へ走査した後、スキャナ162をY方向に1ステップ移動し、X方向へ走査を行うというように、走査と移動を繰り返して、複数回の走査で基板150の全面を露光するようにしてもよい。
また、上記の実施形態では、いわゆるフラッドベッドタイプの画像記録装置を例に挙げたが、本発明の画像記録装置としては、感光材料が巻きつけられるドラムを有する、いわゆるアウタードラムタイプの画像記録装置であってもよい。
上記の画像記録装置は、例えば、プリント配線基板(PWB;Printed Wiring Board)の製造工程におけるドライ・フィルム・レジスト(DFR;Dry Film Resist)の露光、液晶表示装置(LCD)の製造工程におけるカラーフィルタの形成、TFTの製造工程におけるDFRの露光、プラズマ・ディスプレイ・パネル(PDP)の製造工程におけるDFRの露光等の用途に好適に用いることができる。
また、上記の画像記録装置には、露光により直接情報が記録されるフォトンモード感光材料、露光により発生した熱で情報が記録されるヒートモード感光材料の何れも使用することができる。フォトンモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはGaN系半導体レーザ、波長変換固体レーザ等が使用され、ヒートモード感光材料を使用する場合、レーザ装置にはAlGaAs系半導体レーザ(赤外レーザ)、固体レーザが使用される。
LD1〜LD7 GaN系半導体レーザ
102 画像記録装置
104 基板吸着機構(感光性板状部材吸着機構)
106 基板吸着搬送装置
116 ロッド
118 吸盤(吸着パッド)
120 第1コイルバネ(第1弾性部材、付勢部材)
132 第2コイルバネ(第2弾性部材、押圧部材)
140 ソレノイド(押圧部材)
150 基板(感光性板状部材)
152 ステージ
152P 載置面
166 露光ヘッド
172 吸着孔
176 巻き付けロール
178 可撓性フィルム
182 モータ(巻き出し装置)
188 ワイヤ(巻き出し装置)
204 基板吸着機構(感光性板状部材吸着機構)
204 支持部材
206 ヒンジ
102 画像記録装置
104 基板吸着機構(感光性板状部材吸着機構)
106 基板吸着搬送装置
116 ロッド
118 吸盤(吸着パッド)
120 第1コイルバネ(第1弾性部材、付勢部材)
132 第2コイルバネ(第2弾性部材、押圧部材)
140 ソレノイド(押圧部材)
150 基板(感光性板状部材)
152 ステージ
152P 載置面
166 露光ヘッド
172 吸着孔
176 巻き付けロール
178 可撓性フィルム
182 モータ(巻き出し装置)
188 ワイヤ(巻き出し装置)
204 基板吸着機構(感光性板状部材吸着機構)
204 支持部材
206 ヒンジ
Claims (5)
- 載置面上に感光性板状部材を載置可能なステージと、
載置面に載置された感光性板状部材を挟んで載置面と反対側から進退可能とされ、感光性板状部材を吸着可能な複数の吸着パッドと、
前記吸着パッドのそれぞれを感光性板状部材に向かって付勢する付勢部材と、
前記載置面上の感光性板状部材に対し前記付勢部材の付勢力よりも強い押圧力で吸着パッドを押圧可能な押圧部材と、
を有することを特徴とする感光性板状部材吸着機構。 - 前記付勢部材が、前記吸着パッドのそれぞれを弾性的に付勢する第1弾性部材、
を含んで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の感光性板状部材吸着機構。 - 前記押圧部材が、前記吸着パッドをそれぞれ弾性的に押圧する第2弾性部材、
を含んで構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の感光性板状部材吸着機構。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の感光性板状部材吸着機構と、
前記載置面上に載置された感光性板状部材に画像を記録する画像記録手段と、
を有することを特徴とする画像記録装置。 - 前記画像記録手段が、レーザー光を感光性板状部材に照射して画像記録を行うレーザー記録手段、
とされていることを特徴とする請求項4に記載の画像記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004070668A JP2005258152A (ja) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | 感光性板状部材吸着機構及び画像記録装置 |
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-
2004
- 2004-03-12 JP JP2004070668A patent/JP2005258152A/ja active Pending
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