專利名稱：圖像形成裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖像形成裝置和圖像形成方法。更具體地，本發(fā)明涉 及一種即使當圖像形成裝置內(nèi)的溫度比已經(jīng)放置裝置的環(huán)境的溫度高時 也可以以高定位精度在加工件上形成圖像的圖像形成裝置和方法。
背景技術：
目前，所謂的無圖案曝光已經(jīng)變得廣泛使用，其中用于顯示的玻璃基 板受到曝光而未使用其上印刷有電路圖案的任何圖案膜。在無圖案曝光 中，曝光裝置包括曝光單元和曝光平臺，所述曝光單元具有在x方向成行 布置并通過選擇性地啟動或關閉其多個像素來曝光加工件的多個曝光頭， 而所述曝光平臺上安裝加工件并在垂直于x方向的y方向上相對于曝光單 元移動(例如，參見日本專利申請公開出版物(JP-A)第2004-163798號)。當通過往復移動平臺對曝光裝置進行曝光時，當平臺在向外的路線上 移動時檢測加工件上的標準標記的位置，并當平臺在返回路線上移動時曝 光加工件，同時根據(jù)在向外的路線中檢測的標準標記的位置校準圖像數(shù) 據(jù)。 '在此，當操作曝光裝置時，不用說，裝置的熱量產(chǎn)生部分(例如，曝 光頭)將產(chǎn)生大量的熱量。因此，曝光裝置內(nèi)部的溫度變?yōu)楸确胖醚b置的 環(huán)境的溫度高。同時，放置在放置裝置的環(huán)境中直到供給進到曝光裝置中的加工件具 有與環(huán)境溫度相同的溫度，因此，所述加工件的溫度低于曝光裝置內(nèi)部的 溫度。因此，當平臺與安裝到其上的加工件往復運動時，具有出現(xiàn)問題的可 能性，當平臺在返回路線中移動時，加工件的溫度較高，因此，在返回路 線中，當平臺在向外的方向移動時，標準標記的位置偏離標準標記位置， 并使定位精度變差。應該注意，加工件的面積越大，則上述說明的問題就變得越嚴重。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就鑒于上述情況提出，并提供了一種圖像形成裝置，所述圖像 形成裝置包括平臺以及繪制裝置，其中加工件安裝在所述平臺上，所述 繪制裝置檢測安裝fj平臺上的加工件上的標準標記，并根據(jù)檢測的標準標 記的位置形成圖像；其中平臺相對于繪制裝置往復運動，當平臺在向外的 路線上移動時，繪制裝置獲得標準標記的定位數(shù)據(jù)，而當平臺在返回路線 上移動時，根據(jù)獲得的定位數(shù)據(jù)在加工件上形成圖像，以及標準定位件設 置在平臺上，所述標準定位件用于通過與在沿平臺的向外和返回方向延伸 的加工件的一對側(cè)面之中的最后曝光的側(cè)面接觸來定位加工件。本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，所述圖像形成裝置可以通過使在圖像 形成裝置中標準標記在向外和返回路線中的位置偏差最小以高位置精度 形成圖像，在圖像形成裝置中，在復移動平臺時實施加工件位置的檢測和 圖像形成。本發(fā)明還提供一種利用上述圖像形成裝置的圖像形成方法。
圖l是顯示第一實施例的曝光裝置的全部構成的示意性透視圖； 圖2是顯示第一實施例的曝光裝置的全部構成的示意性側(cè)視圖； 圖3是顯示第一實施例的曝光裝置的全部構成的示意性平面圖； 圖4是顯示第一實施例的曝光裝置的平臺的結構的透視圖；圖5是顯示第一實施例的曝光裝置的平臺的另一實例的結構的透視圖；圖6是顯示第一實施例的曝光裝置的曝光單元的結構的透視圖；圖7A是顯示第一實施例的曝光裝置的曝光單元的曝光區(qū)域的平面
圖；圖7B是顯示在曝光單元中的頭部組件的布置圖案的平面圖；圖8是顯示第一實施例的曝光裝置的曝光單元的每個頭部組件中的點 圖案的布置的平面圖；圖9是顯示第一實施例的曝光裝置的照相機的結構的透視圖；圖10是顯示用于將在第一實施例的曝光裝置上曝光的感光材料上的 標記與儲存在存儲器中并用作標準的標記進行比較的程序的說明簡圖；圖ll是顯示通過照相機單元控制標記檢測的第一實施例的曝光裝置 的控制系統(tǒng)的功能的方框圖；圖12是顯示在第一實施例的曝光裝置中的曝光初始時間校正程序的 流程圖；圖13A是顯示在第一實施例的曝光裝置中通過定位銷減少在感光材 料上的曝光位置偏差的說明圖；圖13B是顯示在傳統(tǒng)曝光裝置中未通過定位銷減少在感光材料中的曝光位置偏差的說明圖；圖14A是顯示第一實施例的曝光裝置中的曝光單元和照相機單元之 間的位置關系的側(cè)視圖；以及圖14B是顯示傳統(tǒng)曝光裝置中的曝光單元和照相機單元之間的位置 關系的側(cè)視圖。
具體實施方式
第一實雄在下文中，將說明本發(fā)明的圖像形成裝置的實例。 如圖l-3所示，根據(jù)第一實施例的曝光裝置10為平板式裝置。 曝光裝置10構成為使得每個部件都容納在矩形框架體12中，其中具有正方形截面的正方形管組裝進框架中。面板(未示出)粘接到框架體12上，使得框架體12的內(nèi)部與外部隔離?？蚣荏w12由具有較大高度的殼體單元12A、和設置成從殼體單元12A的一個側(cè)表面凸出的平臺單元12B組成。平臺單元12B的上表面定位為低于殼體單元12A，并布置為接近達到
操作者的髖部高度。打開/關閉蓋14設置在平臺單元12B的上表面上。鉸鏈(未示出)安裝 在面對殼體單元12A的一側(cè)，使得打開/關閉蓋14可以環(huán)繞其中設置鉸鏈的 側(cè)面打開和關閉。當打開/關閉蓋14打開時，在平臺單元12B的上表面上露出平臺16。 如圖4所示，具有大體呈C形的橫截面的支腿16A被連接到平臺16的下 表面上。支腿16A通過一對滑動導軌20滑動支撐平臺16，滑動導軌20支撐 支腿16A并沿從平臺單元12B延伸到殼體單元12A的塊狀部(block) 18的 縱向彼此平行布置。因此，平臺16沿y方向幾乎沒有摩擦阻力地在滑動導 軌20上移動。如圖l-4所示，在平臺16的感光材料安裝^M17上，其中為本發(fā)明的 一個實例的感光材料22被安裝在所述感光材料安裝表面上，兩個定位銷 19A沿相對平臺的移動方向的上游側(cè)沿x方向設置，其中所述移動方向如箭 頭'b，所示，而第三定位銷19A設置在靠近觀測者的一側(cè)。如圖5所示，不 采用定位銷19A,可以沿相對返回方向'b'的上游側(cè)以及靠近觀測者的邊緣 設置為L形的定位尺19B。定位銷19A和定位尺19B兩者都對應于本發(fā)明的 標準定位件。如圖l-5所示，感光材料22安裝在平臺16上，使得位于相對返回方向'b' 的上游的x方向側(cè)和靠近觀測者的y方向側(cè)與定位銷19A或定位尺19B接 觸。與定位銷19A或定位尺19B接觸的感光材料22的兩個側(cè)面為最后曝光、多個溝槽(未示出)設置在感光材料安裝表面17上，該感光材料安裝 表面構成為能夠通過諸如真空泵的裝置在溝槽內(nèi)施加負壓。通過使感光材 料22與定位銷19A或定位尺19B接觸、并將負壓施加到感光材料安裝表面 17上的溝槽中，使得感光材料22位于預定的位置并緊緊固定在感光材料安 裝表面17上，因此，可防止在對準和曝光期間出現(xiàn)感光材料22的位置偏差。 如圖l-3所示，塊狀部18在縱向的一端到達平臺單元12B，而當平臺位 于平臺單元12B下方的塊狀部的端部上時，操作者可以安裝或從平臺16移 除感光材料22。塊狀部18通過牢固地固定到形成殼體單元12A的正方形管上的支架
24支撐，以便形成平臺16在其上往復運動的軌道的基座。線性電動機26被布置在沿塊狀部18的縱向布置的一對滑動導軌20之間。線性電動機26為線性驅(qū)動器，該驅(qū)動器應用廣泛公知的步進電動機的 驅(qū)動原理，并由沿塊狀部18的縱向設置的桿狀線圈26A、以及設置在平臺 16的下表面上的定子26B (即，磁性單元)組成，以便在定子28B和線圈 26A之間形成預定量的間隙(參照圖2)。平臺16從通過將電力施加到線圈26A產(chǎn)生的電場接收驅(qū)動力，并在y 方向上沿著滑動導軌20在塊狀部18上移動。如上所述，線性電動機26用與步進電動機同樣的驅(qū)動原理驅(qū)動，因此， 當平臺的運動開始和停止時，所述平臺的速度、位置和扭矩圖案可以以高 精度電控。曝光單元28近似于布置在塊狀部18上的平臺16的運動軌道的中間。如圖1所示，曝光單元28被布置成橫過一對支撐梁30，該對支撐梁30 在寬度方向上靠近形成端部的塊狀部18的兩側(cè)豎立，以便形成使平臺16 在其下通過的門狀結構。如圖6所示，曝光單元28包括多個頭部組件28A，頭部組件28A在塊狀 部18的寬度方向(即，x方向)上成行布置。頭部組件28A對應于本發(fā)明的 曝光頭。在曝光單元28中，平臺16以恒定的速度移動，同時，平臺16上的 感光材料22以預定時序被來自每個頭部組件28A的多個光束(其稍后將詳 細說明)輻射。因此，曝光感光材料22。形成曝光單元28的頭部組件28A如圖7B中所示大體布置成為'm'行'n' 列(例如，2行4列)的矩陣圖案。多個頭部組件28A沿x方向布置。換言之， 頭部組件28A沿垂直于或與掃描方向'b'(即，平臺16的移動方向)相交的 方向布置。在根據(jù)第一實施例的曝光裝置10中，相對感光材料22的寬度設 置了八個頭部組件28A (成兩行， 一行具有四個頭部組件28A)。如圖l-3 和圖6所示，八個頭部組件28A以交錯的形式布置。在曝光期間，相對平臺 16的移動方向'b，形成上游行的四個頭部組件28A在離開觀測者的方向上 從相對平臺16的移動方向形成下游行的四個頭部組件移位。因此，在y方 向延伸的感光材料22的兩個邊緣中，當位于更遠側(cè)的邊緣完成曝光后，完
成位于靠近側(cè)的邊緣的曝光。因此，位于靠近側(cè)的邊緣為最后曝光的邊緣。由一個頭部組件28A形成的曝光區(qū)域28B具有其短邊在掃描方向'b，上 的矩形，并相對掃描方向'b'以預定的角度傾斜。因此，如圖7A所示，當 平臺16移動時，通過每個頭部組件28A在感光材料22上形成帶狀區(qū)域，其中在所述帶狀區(qū)域上完成曝光。如圖1所示，光源單元29被布置在殼體單元12A內(nèi)部不阻礙平臺16運 動的位置處。多個激光光源(半導體激光器)被容納在光源單元29中。從 激光光源輸出的激光通過光纖(未示出)被引導到每個頭部組件28A。在每個頭部組件28A中，通過光纖引導并輸入的光束通過數(shù)字微鏡裝 置(在此為星狀，稱為'DMD'，但未示出)由像素單元控制，其中所述數(shù) 字微鏡裝置為空間光線調(diào)制元件，以便以像素圖案曝光感光材料22。在第 一實施例的曝光裝置10中，多個像素重疊以確定一個像素的密度。如圖8所示，曝光區(qū)域28B (即，已經(jīng)完成曝光的區(qū)域)由每一個頭 部組件28A的20個兩維布置的像素(例如，4X5)形成。20個像素相對掃描方向傾斜，所以一行像素在相對掃描方向更遠地定 位在下游側(cè)的兩個鄰接的像素行之間通過。因此，可以減小像素之間的實 際間距，并因此可以形成高清晰度的圖像。定位在平臺16上的感光材料22的曝光處理在平臺16在滑動導軌20上 向殼體單元12A的內(nèi)部(即，在向外的路線'a')移動時不實施，而是在如 上所述當平臺16從殼體單元12A的內(nèi)部朝著平臺單元12B返回(即，在返 回路線'b'上)時實施。艮P,如圖l-3和圖9所示，向外路線'a，為用于獲得感光材料22在平臺16 上的定位數(shù)據(jù)的路線。對準單元32設置在塊狀部18上，以便用作用于獲得 定位數(shù)據(jù)的單元。如圖l-3所示，對準單元32被布置在向外路線'a，的方向上的曝光單元 28的較遠下游，如圖9所示，對準單元32固定在包括殼體單元12A的一部分 的一對梁34上。如圖9所示，對準單元32包括固定到該對梁34上的基座單元36、以及 在塊狀部18的寬度方向上相對基座單元36移動的多個照相機單元38(在第 一實施例中，有四個照相機)。
每個照相機單元38通過照相機基座42設置到一對導軌40上，導軌40 沿基座單元36單獨設置并彼此平行，以便在x方向上在導軌40上滑動。透鏡單元38B設置在照相機單元38中的照相機本體38A的下表面處。 環(huán)形的閃光燈光源38C連接到透鏡單元38B的凸出端。感光材料22被來自平臺16上的這些閃光燈光源38C的光線輻射，而反 射的光線通過透鏡單元38B輸入到照相機本體38A中，由此可以對感光材 料22上的標記M拍照(參照圖9)。每個照相機基座42都通過滾珠螺桿機構44在塊狀部18的寬度方向 (即，在x方向)被驅(qū)動。照相機本體38A的光軸可以通過平臺16的運動、 以及通過這些滾珠螺桿機構44的驅(qū)動力在塊狀部18的寬度方向上的運動 固定在感光材料22上的所需位置處。平臺16和感光材料22的相對位置通過操作者將感光材料22安裝在感 光材料安裝表面17上來確定，然而，在感光材料22應該定位在感光材料安 裝表面17上的位置和感光材料22的實際位置之間可以稍微有一些偏差。因 此，如圖10所示，設置在感光材料22上的標記M用照相機本體38A拍照。 上述偏差用此拍照確定，并通過曝光單元28對曝光時序進行校正。如圖1所示，腔室46還設置在曝光裝置10的殼體單元12A的內(nèi)部中。 曝光單元28和對準單元32設置在腔室46的內(nèi)部?？照{(diào)單元50設置在曝光裝 置10的附近，而空調(diào)單元50和腔室46通過管道48連接。因此，當調(diào)節(jié)到預設溫度的空氣從空調(diào)單元50送入腔室46時，腔室46 的內(nèi)部被增壓，而空氣通過使平臺16移動的空間流到框架體12中的平臺單 元12B， BP,只減輕了腔室46內(nèi)部的壓力。由于氣流，可以去除曝光單元 28周邊的灰塵，且可以防止由于當打開/關閉蓋14打開時的壓力差造成的 新灰塵的灌輸。此外，在第一實施例中，靜電消除器(static eliminator) 52 (即，電 離器)在塊狀部18的寬度方向上設置在靠近曝光單元28的平臺單元12B的 側(cè)面。靜電消除器52包括為中空管形的鼓風機52A、以及將電離空氣供給到 鼓風機52A的離子產(chǎn)生單元52B。靜電消除器52構成為向塊狀部18吹出電離空氣。
更具體地，由于在接地電極和放電電極之間出現(xiàn)電暈放電而產(chǎn)生離子，這些離子用空氣鼓風機來源引導到鼓風機52A。離子通過因靜電而帶電的灰塵被抵消，然后移除異極性離子和電力。因此，當其上安裝感光材料22的平臺16在塊狀部18上移動時，感光材 料22的表面為中性，并且可以移除由于靜電粘接到其上的灰塵，同時，在 平臺16的上方空間中漂浮的灰塵通過空氣的吹送被移除。將說明設定在感光材料22上的標記的檢測控制，從而理解感光材料22 和曝光單元28的相對位置關系。此標記檢測控制在如上所述構成的曝光裝 置10中進行對準時進行。圖11顯示了用于通過對準單元32檢測標記的控制系統(tǒng)的功能方框圖。當將平臺運動控制信號輸入到控制器54的照相機運動控制單元56時， 激活信號被送到照相機單元38。通過激活信號在照相機單元38處開始拍 照。目卩，平臺16的運動時序?qū)谕ㄟ^照相機單元38拍照的時序。此外，將尺寸數(shù)據(jù)輸入到具有平臺運動控制信號的寬度方向位置設定 單元58，而滾珠螺桿機構44的運動通過此寬度方向位置設定單元58控制， 由此調(diào)節(jié)照相機單元38相對塊狀部18的寬度方向。在照相機單元38的拍照活動期間，平臺16以恒定的速度在塊狀部18 上移動，由此通過照相機單元38拍照設置在安裝到平臺16上的感光材料22 上的標記M。拍照數(shù)據(jù)被發(fā)送到進行拍照數(shù)據(jù)的分析的拍照數(shù)據(jù)分析單元60。拍照 圖像數(shù)據(jù)基本為模擬數(shù)據(jù)(即，當光電變換后光密度立刻轉(zhuǎn)換成電壓)， 所以，此模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，而數(shù)字圖像數(shù)據(jù)與位置數(shù)據(jù)一起 進行數(shù)字化管理(即，關于亮度值)。將在拍照數(shù)據(jù)分析單元60處分析的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到標記提取單 元62，提取標記，并發(fā)送到標記校驗單元64。同時，將隸屬于相對應的數(shù) 字圖像數(shù)據(jù)的位置數(shù)據(jù)發(fā)送到曝光位置校正系數(shù)計算單元66。提取的標記的圖像數(shù)據(jù)和事先儲存在標記數(shù)據(jù)存儲器68中的標記數(shù) 據(jù)通過標記校驗單元64校驗，并將指示標記的一致性或不一致性的信號發(fā) 送到曝光位置校正系數(shù)計算單元66。在曝光位置校正系數(shù)計算單元66處，檢測與辨別為一致的標記數(shù)據(jù)相
對應的位置數(shù)據(jù)和標記的固有位置數(shù)據(jù)(即，設計位置數(shù)據(jù))之間的差異， 并計算曝光位置的校正系數(shù)(即，在平臺16的運動方向的曝光開始位置和 平臺16的寬度方向的每個像素的移動位置)，并發(fā)送到曝光控制系統(tǒng)。在第一實施例的曝光裝置10中進行的標記檢測特征在于，在以恒定速度移動平臺16時檢測標記。如圖10所示，雖然標記圖像依賴于拍照時的快 門速度，但如果連接到感光材料22的標記M為圓形，則通過移動平臺16拍 照的標記的圖像表現(xiàn)為拉長的圓形標記ML 。因此，保存在標記數(shù)據(jù)存儲器68中的標記數(shù)據(jù)制作成與照相機單元38 的拍照因數(shù)(即，快門速度、平臺16的移動速度等)相結合的圖像ML'。 換言之，代替標記的固有形狀的圖像數(shù)據(jù)，而是在具體的拍照條件下拍照 的標記的圖像數(shù)據(jù)儲存在標記數(shù)據(jù)存儲器68中，以便提高校驗的正確性。在下文中，將說明曝光裝置10的功能。其表面上粘接感光材料22的平臺16通過線性電動機26的驅(qū)動力，沿塊 狀部18的滑動導軌20在箭頭'a，的方向上以恒定的速度從平臺單元12B朝 著殼體單元12A的內(nèi)部移動(即，向外的路線'a')。當平臺16通過對準單 元32時，事先設置在感光材料22上的標記M通過照相機單元38檢測。將此 標記M與事先儲存的標記數(shù)據(jù)比較，然后，根據(jù)位置關系，通過曝光單元 28及類似單元校正曝光的開始時間。上述曝光開始時間校正程序顯示在圖12的流程圖中。在步驟100中，判定是否已經(jīng)輸入曝光開始命令，如果判定是"是"， 則程序進行到步驟102，將照相機單元開始命令輸入到照相機單元38內(nèi)。 另一方面，如果在步驟100中的判定是"否"，則程序完成。當在步驟102中輸入照相機單元開始命令以啟動照相機單元38時，程 序接著轉(zhuǎn)到步驟104，并判定是否已經(jīng)輸入感光材料22的尺寸數(shù)據(jù)。如果 在步驟104中的判定是"是"，則程序進行到步驟106，且根據(jù)輸入的尺寸數(shù) 據(jù)驅(qū)動滾珠螺桿機構44，以便調(diào)節(jié)照相機單元38相對塊狀部18的寬度位 置。在步驟108中，判定是否已經(jīng)完成調(diào)節(jié)，如果判定是"是"，則程序進 行到步驟IIO，并在向外的路線上開始平臺16的移動。平臺16以恒定的速 度移動。
當平臺16在向外的路線上移動時，在步驟112中檢測平臺16的位置(其 位置可以由線性電動機26的驅(qū)動脈沖確定)，而在步驟114中，判定所述平 臺是否處于拍照開始時序。換言之，在通過照相機單元38的下面之前，判 定平臺16相對其移動方向的前端是否在適當?shù)奈恢锰?，如果判定?是"， 則程序移動到步驟116并開始拍照。在步驟116的下一個步驟118中，檢測平臺16的位置，然后，在步驟120 中，判定是否為完成拍照的時間。換言之，判定平臺16相對其移動方向的 后端是否已經(jīng)完全通過照相機單元38的下面，如果判定是"是"，則程序進 行到步驟122，并結束拍照。在步驟122的下一個步驟124中，分析拍照的圖像數(shù)據(jù)，并且程序轉(zhuǎn)入 下一個步驟126，并提取對應于標記M的圖像數(shù)據(jù)。然后，在步驟128中，從標記數(shù)據(jù)存儲器68中讀取出標準數(shù)據(jù)。在步 驟130中，將拍照和提取的圖像數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)比較。接著，在步驟132中，根據(jù)比較的結果計算曝光位置校正系數(shù)，程序 移動到步驟134，并將計算的校正系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送到曝光控制系統(tǒng)，完成本 程序。當平臺16到達向外路線的終點時，平臺16以預定的速度如箭頭'b'所 示(返回路線'b')朝著平臺單元12B返回。當平臺16在返回路線'b'中通過 曝光單元28時，通過曝光單元28處的激光在校正的曝光開始時序時輻射 DMD單元。當DMD的微鏡處于開啟位置時，反射的激光通過光學系統(tǒng)被 引導到感光材料22，以便聚焦在感光材料22上以形成圖像。如圖1-5和圖13A所示，在根據(jù)本實施例的曝光裝置10中，最后曝光的 感光材料22的側(cè)面接觸定位銷19A。因此，感光材料22在箭頭'b'所示的返 回路線'b，的移動方向上熱膨脹。然而，當在返回路線'b，上移動時，熱膨脹的側(cè)面為前側(cè)面，因此， 前側(cè)面在返回路線'b，上首先曝光。因此，靠近前緣的感光材料22的一部分 在感光材料22完全熱膨脹之前曝光。因此，可以減少由于曝光時熱膨脹造 成的標記M的位置偏移。另一方面，在相對返回路線'b，的移動方向的上游側(cè)的邊緣，g卩，最 后曝光的側(cè)面，通過定位銷19A保持，因此，標記M的位置并不會由于感
光材料22的熱膨脹而偏離。因此，可以抑制感光材料22的任何部分由于曝光時的熱膨脹造成的曝 光位置的偏移。相反，如圖13B所示，如果感光材料22安裝在平臺16的感光材料安裝 表面17上，且首先曝光的感光材料22的側(cè)面接觸定位銷19A，則最后曝光 的側(cè)面在感光材料22已經(jīng)完全熱膨脹后曝光。因此，標記M的位置徹底偏 移。另外，在曝光裝置10中，如圖14A所示，曝光單元28構成在平臺16的 向外路線'a'的移動方向的上游側(cè)，而對準單元32被布置在下游側(cè)，所以， 平臺16的移動距離L1比傳統(tǒng)的曝光裝置的移動距離L2短，其中對準單元32 被布置在平臺16的向外路線a的移動方向的上游側(cè)，而曝光單元28被設置 在如圖14B所示的下游側(cè)。因此，可以通過本實施例的曝光裝置10實現(xiàn)提 高處理效率。另外，設置曝光單元28和對準單元32的區(qū)段通過腔室46與殼體單元 12A中的空間完全隔離，而腔室46通過空調(diào)單元50供給空氣。因此，腔室 46的內(nèi)部保持在正壓，而空氣流向平臺單元12B，從而為單一排出路線。通過該氣流，在曝光單元28和對準單元32附近的灰塵(即，最應該避 免的灰塵)可以從平臺單元12B排出。此外，當從平臺16的頂部連接或移 除感光材料22時，即使在平臺單元12B的打開/關閉蓋14打開時，也可以防 止灰塵從平臺單元12B滲透。感光材料22根據(jù)其基材可以為靜電充電的電鍍品，因此，感光材料22 的靜電吸引灰塵。通過靜電吸引和粘附在感光材料22表面上的灰塵僅通過 氣流無法被移除。然而，在曝光裝置10中，靜電消除器52 (即，電離器)橫過塊狀部18 的寬度方向設置在相對于在向外的路線中移動的平臺16的移動方向靠近 觀測者的曝光單元28的一側(cè)。因此，電離的空氣被從靜電消除器52的鼓風 機52A吹到定位于在塊狀部18上滑動的平臺16上的感光材料22。因此，灰塵的靜電荷通過電離空氣被中和，因此，當其上安裝感光材 料22的平臺16在塊狀部18上移動時，移除感光材料22表面上的電荷，從而 移除由于靜電粘接的灰塵，同時也移除了在平臺16上方的空間內(nèi)漂浮的灰
在本實施例中，DMD用作空間調(diào)制元件，而像素圖案設定制作照明 時間常數(shù)以及啟動或關閉像素而產(chǎn)生。另外，也可以采用具有開始時間比 較控制的脈沖寬度調(diào)制(即，灰塵控制)。另外，像素圖案可以通過用非 常短的照明時間改變照明數(shù)而形成。此外，說明了第一實施例，其中使用了設置有DMD作為空間光線調(diào) 制元件的記錄元件單元166。然而，除了以上反射式空間光線調(diào)制元件的 類型外，也可以使用透射式空間光線調(diào)制元件(即，LCD)。例如，可以 使用微機電系統(tǒng)(MEMS型)空間光線調(diào)制元件，例如，空間光調(diào)制器 (SLM)、或通過電光效應調(diào)制透射光線的光學元件(PLZT元件)、或者 液晶快門陣列，例如，液晶光繚決門式(FLC)元件。換言之，也可以使 用除MEMS型元件外的空間光線調(diào)制元件。應該注意，MEMS指微系統(tǒng)， 其中利用IC生產(chǎn)過程作為基礎，用微細加工技術產(chǎn)生微型尺寸的傳感器、 致動器以及集成控制電路。MEMS型空間光線調(diào)制元件通過利用靜電動力 由機電作用提供動力。此外，可以使用由多個光柵光閥(GLV)兩維構成 的裝置。由于利用反射式空間光線調(diào)制元件(GLV)或透射式空間光線調(diào) 制元件(LCD)的這些類型的結構，除了上述激光作為光源外，也可以使 用光線等作為光源。另外，也可以使用設置有多個集成激光光源的光纖陣列光源作為用于 上述實施例的光源，以及設置有一個光纖的光纖陣列光源，其中通過所述 光纖發(fā)射從具有一個光線產(chǎn)生源的單個半導體激光器輸入的激光。此外， 也可以采用兩維布置成行的多個光線產(chǎn)生點的光源(例如，LD陣列、有 機EL陣列等)。另外，在上述曝光裝置10中，在無論是光子模式的感光材料(其中數(shù) 據(jù)直接通過曝光記錄)還是熱模式的感光材料(其中數(shù)據(jù)通過曝光產(chǎn)生的 熱量進行記錄)都可以使用。當使用光子模式的感光材料時，GaN系統(tǒng)半 導體激光器或波長轉(zhuǎn)換式固定激光器及類似激光器都可以用于激光裝置 中。當使用熱模式的感光材料時，AlGaAs系統(tǒng)半導體激光器(即，紅外 線激光器)或固定激光器及類似激光器可以用于激光裝置中。如上所述，通過使加工件沿平臺往復運動方向的側(cè)面與具有本發(fā)明的 圖像形成裝置的標準定位件接觸，標準定位件起到在往復運動方向上定位 標準的作用。在其上最后形成圖像的加工件的側(cè)面，即，在定位時首先被引入圖像 形成裝置的側(cè)面為具有從定位到圖像形成的最長時間的部分。然而，在圖像形成裝置中，在垂直于平臺的往復運動方向的加工件的 側(cè)面之中，當加工件被安裝在平臺上時，最后形成圖像的側(cè)面壓在標準定 位件上。因此，加工件與標準定位件接觸的側(cè)面向首先形成圖像的側(cè)面膨 脹。在靠近首先形成圖像的側(cè)面的加工件的部分上，在受到熱量影響之前 形成圖像。因此，由于加工件的熱膨脹造成的在圖像精度上的不利影響可 以保持最小。本發(fā)明的第二方面為根據(jù)第一方面的圖像形成裝置，其中繪制裝置包 括曝光單元，曝光單元包括多個曝光頭，這些曝光頭沿X方向成行布置， 并通過可選擇地啟動或關閉多個像素來曝光加工件，而平臺沿垂直于X方向的y方向往復運動。平臺通過來自曝光頭的輻射而被加熱。因此，加工件在定位和圖像形成時受到大量的熱膨脹。然而，在上述圖像形成裝置中，通過曝光單元最后曝光的側(cè)面通過定位部件定位，而首先曝光的側(cè)面為自由端，所以，可以保持由于加工件的熱膨脹造成的圖像的位置偏差最小。本發(fā)明的第三方面為根據(jù)第二方面的圖像形成裝置，其中在曝光單元中，曝光頭的行以交錯位置設置。在此圖像形成裝置中，曝光頭以交錯形成的方式布置，因此，曝光頭之間的間隔可以設定為恰好很小。因此，可以在兩個曝光頭之間更平滑地連接像素。本發(fā)明的第四方面為根據(jù)第三方面的圖像形成裝置，其中標準定位件 形成為通過接觸沿y方向延伸并最后曝光的加工件邊緣定位加工件。在以交錯行布置的曝光頭中，當加工件在y方向移動時，沿y方向延伸 的加工件的一個側(cè)面在另一側(cè)面之后被曝光。
定位到曝光比曝光較早的側(cè)面花費更長時間，因此，受到由于圖像形成設 備的內(nèi)部和外部之間的溫度差造成的熱膨脹更嚴重的影響。然而，在本圖像形成裝置中，最后曝光的加工件的側(cè)面，換言之，稍 后曝光的側(cè)面與標準定位件接觸，因此，加工件朝向較早曝光的側(cè)面熱膨 脹。因此，由于加工件在y方向以及x方向上的熱膨脹所造成的對曝光定位精度的不利影響可以保持最小。本發(fā)明還包括一種用于利用圖像形成裝置在加工件上形成圖像的圖 像形成方法，其中所述圖像形成裝置包括其上安裝加工件的平臺以及繪制 裝置，繪制裝置檢測安裝在平臺上的加工件上的標準標記，并根據(jù)檢測的標準標記的位置形成圖像，所述方法包括步驟根據(jù)沿平臺的向外和返回方向延伸并最后曝光的加工件邊緣的位置定位加工件；在相對繪制裝置的向外和返回方向移動平臺，同時在向外的路線上移動平臺時獲得標準標記定位數(shù)據(jù)；以及根據(jù)獲得的定位數(shù)據(jù)在返回路線上移動平臺時在加工件上形成圖像。在以上圖像形成方法中，通過利用最后形成圖像的加工件側(cè)面作為定 位標準，將加工件定位在平臺上，然后，實施標準標記的位置檢測和圖像 形成。因此，由于圖像首先從為自由端的側(cè)面形成，所以，即使加工件在圖 像形成期間經(jīng)歷大的熱膨脹，也可以將熱膨脹對圖像定位的精度的影響抑 制到最小。
權利要求
1.一種圖像形成裝置，包括平臺，加工件安裝在所述平臺上，以及繪制裝置，所述繪制裝置檢測安裝在所述平臺上的加工件上的標準標記，并根據(jù)檢測的標準標記的位置形成圖像；其中所述平臺相對于所述繪制裝置往復運動，當所述平臺在向外的路線上移動時，所述繪制裝置獲得所述標準標記的定位數(shù)據(jù)，且當所述平臺在返回路線上移動時，根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)在加工件上形成圖像，以及標準定位件設置在所述平臺上，所述標準定位件用于通過與沿所述平臺的向外和返回方向延伸的加工件的一對側(cè)面之中的最后曝光的側(cè)面接觸來定位加工件。
2. 根據(jù)權利要求l所述的圖像形成裝置，其中所述繪制裝置包括曝光 單元，所述曝光單元包括沿x方向成行布置并通過可選擇地啟動或關閉多 個像素來曝光加工件的多個曝光頭，并且所述平臺沿垂直于所述x方向的y 方向往復運動。
3. 根據(jù)權利要求2所述的圖像形成裝置，其中在所述曝光單元中，成 行的所述曝光頭以交錯位置進行設置。
4. 根據(jù)權利要求3所述的圖像形成裝置，其中所述標準定位件形成為 通過接觸在所述y方向上延伸并最后曝光的加工件邊緣來定位加工件。
5. —種圖像形成方法，所述方法用于利用圖像形成裝置在加工件上 形成圖像，所述圖像形成裝置包括其上安裝加工件的平臺以及繪制裝置， 所述繪制裝置檢測安裝在所述平臺上的加工件上的標準標記，并根據(jù)檢測 的標準標記的位置形成圖像，所述方法包括步驟-根據(jù)沿所述平臺的向外和返回方向延伸并最后曝光的加工件邊緣的 位置來定位加工件；相對于所述繪制裝置在向外和返回方向上移動所述平臺，并且同時在 向外的路線中移動所述平臺時獲得標準標記定位數(shù)據(jù)；以及 當在返回路線上移動所述平臺時，根據(jù)獲得的定位數(shù)據(jù)在加工件上形 成圖像。
全文摘要
一種可以形成具有高定位精度的圖像形成裝置和方法。所述圖像形成裝置包括平臺以及繪制裝置，其中加工件安裝在所述平臺上，所述繪制裝置檢測安裝在平臺上的加工件的標準標記，并根據(jù)作為標準的檢測的標準標記的位置形成圖像，其中平臺相對于繪制裝置往復運動，且當平臺在向外的路線上移動時，繪制裝置獲得標準標記的定位數(shù)據(jù)，而當平臺在返回路線上移動時，根據(jù)獲得的定位數(shù)據(jù)在加工件上形成圖像，以及標準定位件設置在平臺上，所述標準定位件用于通過與在沿平臺的向外和返回方向延伸的加工件的一對側(cè)面之中的最后曝光的側(cè)面接觸來定位加工件。
文檔編號G03F9/00GK101120286SQ200680005018
公開日2008年2月6日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權日2005年2月25日
發(fā)明者橋口昭浩 申請人:富士膠片株式會社