４軸アライメントステージの原点位置設定方法
【課題】 ４軸制御の原点復帰動作を駆動軸同士の機械的な姿勢の相互干渉を抑えた状態で可能にする。
【解決手段】 ＸＹθガイドとボールねじ直動機構からなる駆動ユニットを４台備えた４軸アライメントステージにて、各駆動ユニットに仮の原点位置を設定して（Ｓ１）、それを基準に４軸制御による原点復帰動作を行う（Ｓ３）。次いで、全軸同時サーボオフを行い（Ｓ４）、その直後に生じる各駆動ユニットのガイドブロックの移動量を計測し（Ｓ５）記憶させる（Ｓ６）。その後、移動量の計測値を補正量として各駆動ユニットの仮の原点位置を補正し（Ｓ７）、補正後の仮の原点位置を基準とする原点復帰動作と、全軸同時サーボオフ直後の移動量の計測及び記憶と、移動量の計測値を補正量とする仮の原点位置の補正を繰り返し、全軸同時サーボオフ直後の移動量が収束したときの仮の原点位置を、４軸制御による実際の原点復帰動作用の原点位置に設定する。
【解決手段】 ＸＹθガイドとボールねじ直動機構からなる駆動ユニットを４台備えた４軸アライメントステージにて、各駆動ユニットに仮の原点位置を設定して（Ｓ１）、それを基準に４軸制御による原点復帰動作を行う（Ｓ３）。次いで、全軸同時サーボオフを行い（Ｓ４）、その直後に生じる各駆動ユニットのガイドブロックの移動量を計測し（Ｓ５）記憶させる（Ｓ６）。その後、移動量の計測値を補正量として各駆動ユニットの仮の原点位置を補正し（Ｓ７）、補正後の仮の原点位置を基準とする原点復帰動作と、全軸同時サーボオフ直後の移動量の計測及び記憶と、移動量の計測値を補正量とする仮の原点位置の補正を繰り返し、全軸同時サーボオフ直後の移動量が収束したときの仮の原点位置を、４軸制御による実際の原点復帰動作用の原点位置に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメント対象物のＸＹ直交座標平面における配置と、回転角度θの位置決めに使用される４軸アライメントステージについて、４軸制御状態での原点復帰を実施するときの原点位置を定めるために用いる４軸アライメントステージの原点位置設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属蒸着膜のエッチング等による微細加工に代えて、導電性ペーストを印刷用のインクとして用いた印刷技術、たとえば、凹版オフセット印刷技術を用いて基板上に液晶ディスプレイ等の画像表示素子の電子回路を印刷して形成する手法が提案されてきている。
【０００３】
上記画像表示素子の電子回路を基板に形成する場合は、電極となる線幅として、たとえば、１０μｍ程度と微細なものが要求されることがある。更に、基板上に複数の電子回路を重ね合わせて形成するために、たとえば、線幅を１０μｍ程度とするような精密な電子回路の重ね刷りを行う場合は、重ね合わせる印刷位置の位置ずれを数μｍからサブμｍオーダーに抑えることが必要とされることもある。
【０００４】
したがって、この種の微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置には、高い印刷精度が要求されるため、版と基板の位置及び姿勢について、ＸＹ直交座標平面における配置と、回転角度θを合わせるＸＹθの３自由度についての位置決めを行うアライメントステージ（アライメント機構）が必要になる。
【０００５】
更に、上記オフセット印刷処理を行う際には、上記版や印刷対象としての基板に対して、回転するブランケットロールを或る印圧（接触圧力）を付与した状態で接触させるようにしてあるため、該版や印刷対象を保持して位置及び姿勢を合わせるために用いるアライメントステージには、上記ブランケットロールより版や基板の面内に部分的に付与される印圧の荷重が、移動荷重として作用するようになる。
【０００６】
そのために、上記微細な電子回路を印刷するためのオフセット印刷装置にて版や印刷対象である基板を載置してそのＸＹθの３自由度についての位置決めを行うために用いるアライメントステージには、所望される印刷精度に対応した高い位置決め精度が必要とされると同時に、オフセット印刷時にブランケットロールより版や基板に対して付与する印圧に伴って作用する移動荷重に耐えるための高い位置決め剛性も必要とされる。
【０００７】
しかし、従来、ＸＹθの３自由度の位置決めに一般的に用いられるアライメントステージは、上記３自由度に対応して３つの駆動軸を備えているが、たとえば、ＸＹ直交座標平面におけるＸ軸方向に２つの駆動軸を配置し、残る１つの駆動軸をＹ軸方向に配置した形式としてあるため、Ｘ軸方向とＹ軸方向とでは駆動軸の数が異なることに起因して位置決め精度及び位置決め剛性が不均等になり、そのため、アライメントステージ全体での位置決め精度及び位置決め剛性をあまり高めることができないというのが実状である。
【０００８】
そこで、ＸＹθの３自由度についての位置決め精度及び位置決め剛性の向上化を図ることが可能なアライメントステージとして、ＸＹ直交座標平面に、Ｘ軸方向に配置した２つの駆動軸と、Ｙ軸方向に配置した２つの駆動軸とを備えて、４軸形式としてなるアライメントステージ（４軸ＸＹθテーブル）が従来提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００９】
ところで、一般に、アライメントステージは、各駆動軸の駆動モータ（サーボモータ）に設けてあるモータエンコーダで該各駆動軸毎の制御位置の検出を行うようにしてあり、このモータエンコーダとしては、通常、インクリメンタルエンコーダが使用されているため、該アライメントステージの起動時（電源投入時）には、各駆動軸の原点復帰動作を行う必要がある。
【００１０】
そのために、上記特許文献１では、上記４軸形式のアライメントステージについての原点復帰を行う手法として、該アライメントステージにおける４つの駆動軸のうち、１つの駆動軸について駆動モータをサーボオフ又は動力伝達手段を切り離して制御を解除し、残る３つの駆動軸のみの駆動モータをサーボオンさせた３軸制御状態で、予め設定してある原点位置に基づいて原点復帰動作を行い、その後、上記制御解除状態としてあった第４の駆動軸については、上記３軸制御状態での原点復帰動作に追従して該第４の駆動軸が受動的に動作させられた位置を基準として、原点調整を行うようにする手法が提案されている。
【００１１】
又、４軸形式のアライメントステージにおける原点復帰を行う別の手法としては、すべての駆動軸の制御を切った状態で、４つの駆動軸によりＸＹθの３自由度が制御される上部プレート（テーブル）、又は、各駆動軸を、原点位置との差が予め求めてある或る基準位置まで手動で動かして該基準位置に機械的な固定機構を用いて一旦固定することにより、上記各駆動軸をそれぞれの基準位置に配置させ、その後、該基準位置に配置されている状態の上記各駆動軸について、上記既知となっている原点位置との差を基に、原点復帰を行わせるようにする手法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３６０４６８６号公報
【特許文献２】特許第４５２５７５１号方向
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、上記４軸形式のアライメントステージでは、ＸＹ直交座標平面における配置と、回転角度θによるＸＹθの３自由度しかないところに、４つの駆動軸が設けてあるために、該４つの駆動軸を同時制御して予め設定してある或る原点位置を目標として原点復帰動作を行おうとすると、各駆動軸にそれぞれ位置決め精度の誤差があることに起因して、該各駆動軸同士による機械的な姿勢の相互干渉が生じてしまう。
【００１４】
その結果、４つの駆動軸の間には、互いに押し引きし合う内力が発生し、上記各駆動軸によりＸＹθの３自由度が制御される上部プレートを同一位置（ＸＹ座標位置）、同一姿勢（回転角度θ）に保持するだけで各駆動軸の推力（トルク）が必要になってしまう。
【００１５】
更に、部品や組み立ての精度によっては、上記４つの駆動軸が、互いの機械的な姿勢の干渉に伴う位置ずれを補正するようにそれぞれサーボ制御されることに伴って、４つの駆動軸の間で発生する内力が該各駆動軸の駆動モータの定格推力の殆どを利用するようになる虞もあり、その場合には、トルクが許容設定値を超えるようなエラーが生じる虞がある。また、４つの駆動軸の間での力が時間遅れをもって干渉しあう事により、フィードバック制御するタイミングが機械的にずらされてしまい、発振現象が生じる虞もある。
【００１６】
そのために、特許文献１に示された４軸アライメントステージの原点復帰手法では、４つの駆動軸のうち、１つの駆動軸の制御を解除した３軸制御状態で、所定の目標位置に対する原点復帰動作を行うようにし、その後、制御解除してあった第４の駆動軸についての原点調整を行うようにすることによって、上記したような４軸制御状態での原点復帰動作を行う場合に生じる各駆動軸同士での機械的な姿勢の相互干渉を回避するようにしてある。
【００１７】
しかし、上記４軸形式のアライメントステージにおける各駆動軸では、駆動モータと制御位置との間に介在しているボールねじ等の動力伝達手段の剛性が必ずしも高くない。
【００１８】
そのために、上記特許文献１に示された手法のように、４軸アライメントステージにて、先ず３つの駆動軸により、該各駆動軸の駆動モータに装備してあるモータエンコーダで検出される制御位置をそれぞれ所定の原点位置に一致させるよう原点復帰動作を行っても、制御解除状態としてある第４の駆動軸が上記３つの駆動軸の原点復帰動作に追従して受動的に動作させられる先の位置には、上記したように駆動軸における動力伝達手段の剛性が必ずしも高くないことに起因して上記３つの駆動軸でそれぞれ生じる制御位置の誤差が複合して含まれるようになってしまう。そのため、上記３つの駆動軸の原点復帰動作を実施した時点での上記第４の駆動軸の受動的な動作位置は、必ずしも機械として理想的な位置に最後まで確実に移動するとは限らない。よって、上記３つの駆動軸の原点復帰動作を実施した時点で上記第４の駆動軸が受動的に動作した現在位置を、該第４の駆動軸の原点位置にそのまま定めて原点調整を行うようにしても、該第４の駆動軸の原点位置を最適な位置に定めることができない可能性があり、この第４の駆動軸の原点位置が最適位置とならない場合、その後の４軸形式のアライメントステージを使用する際の４軸制御を高精度で行うことが困難になってしまう。
【００１９】
又、上記特許文献に２に示された４軸アライメントステージの原点復帰方法では、４つの駆動軸、又は、該各駆動軸によりＸＹθの３自由度が制御される上部プレートの位置を、或る位置に機械的に固定して原点復帰のための基準とするようにしてあるが、たとえば、この機械的な固定手段として用いるねじと、該ねじを挿通させるねじ挿通孔との間のクリアランスをゼロにすることはできないため、このような機械的補正手段では、前述したような微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置で要求される、たとえば、印刷位置の位置ずれを数μｍからサブμｍオーダーに抑えるような高い位置決め精度を得ることはできないというのが実状である。
【００２０】
そこで、本発明は、４つの駆動軸を備えてＸＹθの３自由度の制御を行うようにしてある４軸アライメントステージについて、４軸制御による原点復帰処理を、各駆動軸同士の間の機械的な姿勢の相互干渉を抑えた状態で実現できるようにするための原点位置を定めるために用いる４軸アライメントステージの原点位置設定方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構を全軸同時サーボオフして、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記各駆動ユニット毎に計測された移動量の計測値をそれぞれの補正量として該各駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記更新された仮の原点位置を基準とする上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構の全軸同時サーボオフするステップと、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする各駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からの全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記各駆動ユニットの仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めるようにする４軸アライメントステージの原点位置設定方法とする。
【００２２】
又、請求項２に対応して、ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から、上記４台の駆動ユニットのうち、サーボオフ操作対象とする１台乃至３台の駆動ユニットのサーボ式直動機構をサーボオフして、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットについて計測された移動量の計測値を補正量として対応するサーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボ直動機構による上記更新された仮の原点位置を基準とする原点復帰動作、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットのサーボ式直動機構による当初の仮の原点位置を基準とする原点復帰動作とによる４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記サーボオフ操作対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフを行うステップと、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からのサーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボオフの直後に該サーボオフ操作対象の駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットの当初の仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めるようにする４軸アライメントステージの原点位置設定方法とする。
【００２３】
更に、上記各構成において、４軸アライメントステージを、オフセット印刷装置における版や印刷対象を載置してブランケットロールの下方位置を走行するテーブルの上部に設けた４軸アライメントステージとし、該４軸アライメントステージの各駆動ユニットの仮の原点位置を基準とする４軸制御による原点復帰動作状態からのサーボオフ操作の対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフの処理、及び、該サーボオフの直後に該サーボオフされた駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測の処理は、上記オフセット印刷装置における上記テーブルを上記ブランケットロールの直下に配置させた状態で行い、その他の処理は、上記テーブルを上記ブランケットロールの直下以外に設定してあるテーブル待機エリアに配置させた状態で行うようにする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構を全軸同時サーボオフして、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記各駆動ユニット毎に計測された移動量の計測値をそれぞれの補正量として該各駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記更新された仮の原点位置を基準とする上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構の全軸同時サーボオフするステップと、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする各駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からの全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記各駆動ユニットの仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めるようにしてあるので、４軸アライメントステージの実際の運用時にすべての駆動ユニットのサーボ式直動機構を制御する４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、該各サーボ式直動機構同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な位置に、原点位置を設定することができる。
（２）よって、上記４軸アライメントステージの運用時には、４軸制御状態での各駆動ユニットの原点復帰動作を円滑に且つ容易に実施させることが可能になる。このため、原点復帰処理後に上記４軸アライメントステージを使用するときには、各駆動ユニットにおけるサーボ式直動機構の駆動方向に関する位置制御性を高めることが可能になる。したがって、上記４軸アライメントステージの上部プレート上に載置するアライメント対象物の位置決め精度を高めることが可能になる。
（３）更に、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの最適な原点位置の導出は、該４軸アライメントステージの装置構成を組み立てた後に行う調整動作によって実現することができる。よって、上記４軸アライメントステージにて各駆動ユニットの最適な原点位置を設定するための特別な機構は不要なため、該４軸アライメントステージの装置構成をコンパクトなものにすることが可能になる。
（４）しかも、上記４軸アライメントステージの各駆動ユニットの原点復帰動作を行わせるときに、該各駆動ユニットのサーボ式直動機構同士のトルクバランスを良好なものとすることができる。このため、各駆動ユニットの各サーボ式直動機構で過剰な推力を発生させる必要がなくなることから、トルクが許容設定値を超えるようなエラーが生じる虞を防止して、安定した運用を行うことが可能になる。
（５）したがって、本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法は、微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置で要求されるような高い位置決め精度が要求される４軸アライメントステージにおける原点位置を定めるのに適したものとすることができる。
（６）ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から、上記４台の駆動ユニットのうち、サーボオフ操作対象とする１台乃至３台の駆動ユニットのサーボ式直動機構をサーボオフして、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットについて計測された移動量の計測値を補正量として対応するサーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボ直動機構による上記更新された仮の原点位置を基準とする原点復帰動作、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットのサーボ式直動機構による当初の仮の原点位置を基準とする原点復帰動作とによる４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記サーボオフ操作対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフを行うステップと、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からのサーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボオフの直後に該サーボオフ操作対象の駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットの当初の仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めるようにする方法によっても、上記（１）乃至（５）と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法の実施の一形態として、該原点位置設定方法の実施手順を示すフロー図である。
【図２】図１の原点位置設定方法の実施過程での４軸アライメントステージの状態を示すもので、（イ）は４軸アライメントステージにて仮の原点位置を基準として４軸制御による原点復帰動作を行った状態を、（ロ）は４軸制御による原点復帰動作状態から全軸同時サーボオフした直後の状態を、（ハ）は原点復帰動作状態からの全軸同時サーボオフで生じた各軸の移動量を補正量として仮の原点位置を補正した状態を、それぞれ示す概要図である。
【図３】図１の原点位置設定方法を実施する４軸アライメントステージの装置構成を示す概略切断平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図５】図３の４軸アライメントステージにおける駆動ユニットの構成を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。
【図６】本発明の実施の他の形態を示す切断概略平面図である。
【図７】本発明の実施の更に他の形態を示す概略側面図である。
【図８】本発明の実施の更に他の形態を示すもので、原点位置設定方法の実施手順を示すフロー図である。
【図９】図８の原点位置設定方法の実施過程での４軸アライメントステージの状態を示すもので、（イ）は４軸アライメントステージにて仮の原点位置を基準として４軸制御による原点復帰動作を行った状態を、（ロ）は４軸制御による原点復帰動作状態から１台の駆動ユニットのボールねじ直動機構をサーボオフした直後の状態を、（ハ）は原点復帰動作状態からの１台の駆動ユニットのサーボオフで生じた該駆動ユニットにおける軸方向の移動量を補正量として、該移動ユニットにおける仮の原点位置を補正した状態を、それぞれ示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）は本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法の実施の一形態として、たとえば、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示す如き４軸アライメントステージに適用する場合を示すもので、以下のようにしてある。
【００２８】
ここで、先ず、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示した４軸アライメントステージについて説明する。
【００２９】
上記４軸アライメントステージは、固定側となるベース１の上方位置に、たとえば、オフセット印刷で用いる平板状の版や印刷対象等の図示しないアライメント対象物を保持するための上部プレート２が配置してある。
【００３０】
更に、上記ベース１と上部プレート２との間における正方形の各コーナ部となる４個所、たとえば、上記上部プレート２の四隅部と対応する４個所に、ＸＹ直交座標平面における配置と回転角度θによるＸＹθの３自由度を備えたＸＹθガイド４と、該ＸＹθガイド４を水平面内で一軸方向に駆動するための一軸方向のサーボ式直動機構としてのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとからなる駆動軸としての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが個別に配置してある。この際、上記正方形の２組の対角位置としての上記上部プレート２の２組の対角位置のうち、一方の対角位置に配置される２台の駆動ユニット３ａと３ｃは、そのボールねじ直動機構５ａ，５ｃによる駆動方向が、ＸＹ直交座標平面におけるＸ軸方向に揃うように配置させ、且つ他方の対角位置に配置される２台の駆動ユニット３ｂと３ｄは、そのボールねじ直動機構５ｂ，５ｄによる駆動方向が、ＸＹ直交座標平面におけるＹ軸方向に揃うように配置させるようにしてあり、この状態で、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの下端部と上端部を、上記ベース１と上部プレート２の対応する個所にそれぞれ取り付けるようにしてある。
【００３１】
上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの構成は、たとえば、図５（イ）（ロ）（ハ）に示すようにしてある。なお、図５（イ）（ロ）（ハ）では、図示する便宜上、１台の駆動ユニット３ａの配置に対応する図が示してある。
【００３２】
すなわち、水平方向に或る寸法延びる下段ガイドレール６に、下段ガイドブロック部７ａと上段ガイドブロック部７ｂとを直交配置した状態で背面合わせに一体化してなる構成のガイドブロック７における上記下段ガイドブロック部７ａが、スライド可能に取り付けてあり、且つ上記ガイドブロック７における上記上段ガイドブロック部７ｂの上側に、上記下段ガイドレール６と直交する水平方向に或る寸法延びる上段ガイドレール８を長手方向にスライド可能に保持させて、上下２段の直動ガイドを背面合わせに連結した構造を備えて直交する２方向にスライド可能なガイドが形成してある。
【００３３】
上記直交する２方向にスライド可能なガイドの上端部となる上記上段ガイドレール８の上側には、旋回ベアリング９を取り付けて、上記ＸＹθガイド４が構成してある。これにより、上記ＸＹθガイド４では、下段ガイドレール６に沿うガイドブロック７の下段ガイドブロック部７ａのスライド動作と、該ガイドブロック７の上段ガイドブロック部７ｂに対する上段ガイドレール８の長手方向へのスライド動作と、上記旋回ベアリング９の旋回動作とにより、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの下端部となる該ＸＹθガイド４における上記下段ガイドレール６の位置（設置位置）を基準として、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの上端部となる該ＸＹθガイド４の上記旋回ベアリング９の頂部に、ＸＹθの３自由度を得ることができるようにしてある。
【００３４】
更に、上記ＸＹθガイド４における下段ガイドレール６と平行に、ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを配置すると共に、該ＸＹθガイド４における被駆動部としての上記ガイドブロック７の或る個所、たとえば、下段ガイドブロック部７ａに、上記ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのナット部材１０を、連結ブラケット１１を介し連結して、駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを構成してある。１２は上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを駆動するための駆動モータ（サーボモータ）である。これにより、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでは、ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２を運転することにより、ナット部材１０と一体に、上記ＸＹθガイド４の被駆動部であるガイドブロック７を、下段ガイドレール６の長手方向、すなわち、該各ボールねじ機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に沿う方向に往復移動させることができるようにしてある。
【００３５】
よって、以上の構成としてある各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、図３及び図４に示すように、上記ベース１と上部プレート２との間における該上部プレート２の四隅部と対応する４個所のうち、上部プレート２の一方の対角位置と対応する２個所に、上記２台の駆動ユニット３ａと３ｃが、そのボールねじ直動機構５ａ，５ｃの駆動方向をＸ軸方向に沿わせて配置した姿勢で取り付けてあり、且つ上記上部プレート２の他方の対角位置と対応する２個所には、上記２台の駆動ユニット３ｂと３ｄが、そのボールねじ直動機構５ｂ，５ｄの駆動方向をＹ軸方向に沿わせて配置した姿勢で取り付けてある。
【００３６】
更に、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄには、図３に示すように、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に関する制御位置を計測するための外部移動量計測器としてのリニアエンコーダ（リニアスケール）１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを、それぞれ付設した構成としてある。
【００３７】
具体的には、ボールねじ直動機構５ａ，５ｃの駆動方向がＸ軸方向としてある駆動ユニット３ａと３ｃについては、該各駆動ユニット３ａ，３ｃのＸＹθガイド４におけるガイドブロック７の下段ガイドレール６に沿う移動軌跡の近傍となるベース１上に、Ｘ軸方向に延びるリニアエンコーダ１３ａ，１３ｃが、該ガイドブロック７の動作ストロークに対応させて設置してある。これにより、上記各駆動ユニット３ａ，３ｃにてボールねじ直動機構５ａ，５ｃにより対応するガイドブロック７のＸ軸方向の動作の制御を行うときに、該ガイドブロック７のＸ軸方向に関する位置（制御位置）を、それぞれ対応する上記リニアエンコーダ１３ａ，１３ｃによって精密に計測できるようにしてある。
【００３８】
一方、ボールねじ直動機構５ｂ，５ｄの駆動方向がＹ軸方向としてある駆動ユニット３ｂと３ｄについては、該各駆動ユニット３ｂ，３ｄのＸＹθガイド４におけるガイドブロック７の下段ガイドレール６に沿う移動軌跡の近傍となるベース１上に、Ｙ軸方向に延びるリニアエンコーダ１３ｂ，１３ｄが、該ガイドブロック７の動作ストロークに対応させて設置してある。これにより、上記各駆動ユニット３ｂ，３ｄにてボールねじ直動機構５ｂ，５ｄにより対応するガイドブロック７のＹ軸方向の動作の制御を行うときに、該ガイドブロック７のＹ軸方向に関する位置（制御位置）を、それぞれ対応する上記リニアエンコーダ１３ｂ，１３ｄによって精密に計測できるようにしてある。
【００３９】
上記各リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄには、該各リニアエンコーダ１３より入力される信号を基に、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２へ指令を与える制御器１４が接続してある。これにより、上記制御器１４では、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに付設してある上記リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって計測される該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の位置の情報を基に、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２へ指令を与えて、対応する上記ガイドブロック７の位置についてフィードバック制御等の位置制御を行うことができるようにしてある。よって、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるガイドブロック７の位置制御の精度に対し、該各ガイドブロック７を動作させるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの構成部材の撓みや、製作精度に起因する部材間のがた等の影響が生じる虞を解消して、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでのガイドブロック７の位置制御に関して高いサーボ剛性を得ることができるようにしてある。
【００４０】
なお、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに付設するリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとして、インクリメンタルエンコーダを用いる場合は、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の下段ガイドレール６に沿う移動軌跡の近傍位置となるベース１上に、該移動軌跡の長手方向の或る個所に予め設定する基準位置に上記ガイドブロック７が配置されている状態を確認（検出）するための基準位置検出センサ１５を設ける。上記基準位置としては、たとえば、上記ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより下段ガイドレール６に沿って往復動作させるようにしてある上記ガイドブロック７の設計上の動作ストロークの中央となる個所等に設定するようにすればよい。又、上記基準位置検出センサ１５としては、上記ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの運転によりガイドブロック７を下段ガイドレール６に沿わせて一方向に移動させるときに、該ガイドブロック７が上記所定の基準位置に達すると、その時点で該基準位置に上記ガイドブロック７が配置されていることを検出することができるようにしたマイクロスイッチや光電式の近接センサを用いるようにすればよい。
【００４１】
これにより、上記各駆動ユニット３ａと３ｃでは、対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｃの駆動方向であるＸ軸方向について、又、上記各駆動ユニット３ｂと３ｄでは、対応するボールねじ直動機構５ｂ，５ｄの駆動方向であるＹ軸方向について、後述するように、本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法を実施する際に設定する仮の原点位置Ｏや、最終的に定める原点位置、及び、上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより位置制御される各ガイドブロック７の位置を、ベース１上に固定されたＸＹ直交座標にて、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに設けた上記基準位置検出センサ１５が配置されている基準位置と、上記リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって計測される該基準位置からの移動量とを基に計測することができるようにしてある。
【００４２】
以上の構成としてある４軸アライメントステージを用いて本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法を実施する場合は、図１にフローを示す如き手順で実施する。
【００４３】
すなわち、先ず、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、それぞれのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによるガイドブロック７の動作ストロークの途中に、図２（イ）に示すように、仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを個別に設定する（ステップ１（Ｓ１））。なお、この仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄは、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで４軸制御するようにしてある上部プレート２（図３参照）の任意の配置に対応する位置でよいが、たとえば、上記４軸アライメントステージの設計データを基に、上記上部プレート２（図３参照）をＸ軸方向とＹ軸方向の自由度の調整範囲のそれぞれ中間位置、及び、回転角度θの調整範囲の中間の角度姿勢に配置させるときに、設計上、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７が対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に沿う方向に配置される位置を、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのガイドブロック７に関する仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄと設定するようにすればよい。又、図２（イ）では、図示する便宜上、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄについては記載を簡略化してある。更に、ＸＹθガイド４については、ガイドブロック７のみが二等辺三角形で図示してあり、該二等辺三角形の頂角の位置で、該ガイドブロック７における上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄに対して位置合わせを行うための位置合わせ用の個所が示してある（後述する図２（ロ）（ハ）、図９（イ）（ロ）（ハ）も同様）。
【００４４】
上記のようにして各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにてガイドブロック７の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄが定まると、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に、ガイドブロック７の基準位置を検出するために設けてある上記基準位置検出センサ１５（図３参照）から、上記設定された仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄまでの方向と距離を求めておく（ステップ２（Ｓ２））。
【００４５】
次に、図２（イ）に示すように、上記４軸アライメントステージにて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを運転して、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより、対応するガイドブロック７をそれぞれの仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄに一致するように移動させて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて原点復帰動作を行わせる（ステップ３（Ｓ３））。
【００４６】
この際、上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによるガイドブロック７の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄへの位置合わせは、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに付設してある上記基準位置検出センサ１５によってそれぞれのガイドブロック７が基準位置に存在することが検出された時点から、上記リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって検出される該ガイドブロック７の移動方向と移動距離が、上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ毎に予め求めてある上記基準位置から上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄまでの方向と距離に一致するように、上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより対応するガイドブロック７の位置を制御することで行うようにしてある。
【００４７】
上記のようにして仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準としてすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７について対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによる制御を行う４軸制御によって原点復帰動作を行わせると、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で機械的な姿勢の相互干渉が生じている場合は、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２の推力（トルク）が上記姿勢の相互干渉による反発力を抑えるように作用した状態となる。
【００４８】
次いで、上記のようにして４軸制御による上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準とする原点復帰動作が完了した状態にて、全軸、すなわち、上記４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを同時にサーボオフ（以下、単に全軸同時サーボオフと云う）する（ステップ４（Ｓ４））。これにより、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでは、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉による反発力を抑えるように作用させていたそれぞれの駆動モータ１２の推力（トルク）がなくなるため、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのナット部材１０（図３参照）に連結ブラケット１１（図３参照）を介して接続してあるガイドブロック７が、図２（ロ）に二点鎖線で示すように上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄに配置されていた状態から、上記４軸制御による原点復帰動作を行わせた状態のときに上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で作用していた上記反発力により、図２（ロ）に実線で示すように微小量移動させられるようになる。なお、図２（ロ）に示した各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の微小移動量の大きさと方向は、図示するための便宜的なものであって、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に実際に生じる微小量移動の大きさや方向を何ら限定するものではない。
【００４９】
上記のようにして各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの全軸同時サーボオフに伴って各ガイドブロック７が微小量移動させられた後は、上記４軸制御による原点復帰動作の際に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた機械的な姿勢の相互干渉による反発力は解消される。
【００５０】
したがって、上記全軸同時サーボオフの後に上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に生じるガイドブロック７の微小量移動の移動量の大小は、上記４軸制御による原点復帰動作の際に各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた反発力の大小にある程度関連したものになると考えられる。
【００５１】
そこで、本発明では、図２（ロ）に示すように、上記全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおいて生じるガイドブロック７の微小量移動について、それぞれの移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄを、それぞれ対応するリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄで計測するようにする（ステップ５（Ｓ５））。なお、この際、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにて計測する全軸同時サーボオフ直後のガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄには、対応する各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの動作方向の一方を正とし、他方を負として各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に個別に設定する正負の符号、あるいは、Ｘ軸方向の一方とＹ軸方向の一方を正とし、その反対側を負として上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに共通して設定する正負の符号で表される上記ガイドブロック７の移動した方向に関する情報を含むものとする。
【００５２】
上記のようにして各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、全軸同時サーボオフの直後に生じた上記各ガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが個別に計測されると、該各移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値（計測結果）を、図示しない記憶手段に記憶（記録）する（ステップ６（Ｓ６））。
【００５３】
その後、図２（ハ）に示すように、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて個別に計測された全軸同時サーボオフの直後のガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値を補正量として、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に設定されていた従前の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを補正して、新たな仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄとして更新する（ステップ７（Ｓ７））。
【００５４】
上記のようにして仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄが更新された後は、該更新後の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準として、上述したステップ２（Ｓ２）からステップ７（Ｓ７）までの処理サイクルを順次繰り返して行うようにする。
【００５５】
これにより、上記各処理サイクル毎に更新される仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄは、従前の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準として原点復帰動作を行う際に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた機械的な姿勢の相互干渉による反発力が全軸同時サーボオフによって解消された位置に順次設定されるようになることから、上記処理サイクルを繰り返して実施すると、該各処理サイクルの上記ステップ６（Ｓ６）で図示しない記憶手段に記憶させるようにしてある全軸同時サーボオフの直後の各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値は、次第に収束するようになる。
【００５６】
又、上記処理サイクル毎に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて更新される上記各仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄの補正量は、全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに生じるガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値に対応するものであることから、上記全軸同時サーボオフの直後に該駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで生じるガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが大きい場合は上記補正量も大きい値となり、移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが小さい場合は補正量も小さい値となる。このために、上記各処理サイクルの上記ステップ６（Ｓ６）で図示しない記憶部に記憶される上記移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄは、すべてのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄについて次第に収束するようになる。
【００５７】
よって、上記のようにして４軸制御による原点復帰動作を行った状態から全軸サーボオフした直後の各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄがすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて収束するようになるまで、たとえば、上記移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの変化が予め設定した或る範囲に収まるように収束するまで上記処理サイクルを繰り返すようにし、その移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが収束した状態のときに設定されていた仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを、上記４軸アライメントステージの実際の運用時に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるガイドブロック７を原点復帰動作させる際の基準とする原点位置として設定するようにする。
【００５８】
このように、本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法によれば、４軸アライメントステージにおける４軸制御による原点復帰動作が完了した状態から、全軸同時サーボオフを行うことにより、４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、瞬時に機械的に最も安定な安定状態、すなわち、上記４台の各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの動力伝達手段としてのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの剛性の不足に伴う機械的な誤差を含まない安定状態を、瞬時に形成させることができる。このため、上記全軸同時サーボオフの直後に生じる各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の微小量移動の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値を基に、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを補正する処理サイクルを繰り返して、上記移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが収束するようになる各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを求めるようしてあるので、４軸アライメントステージの実際の運用時にすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを制御する４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な最適位置に、原点位置を設定することができる。
【００５９】
このため、上記４軸アライメントステージの運用時には、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの原点復帰動作を円滑に且つ容易に実施させることが可能になる。したがって、原点復帰処理後に上記４軸アライメントステージを使用するときには、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に関する位置制御性を高めることが可能になる。よって、上記４軸アライメントステージの上部プレート２上に載置する図示しないアライメント対象物の位置決め精度を高めることが可能になる。
【００６０】
更に、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの最適な原点位置の導出は、上述したように、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示した装置構成を組み立てた後の４軸アライメントステージにおける調整動作によって実現することができる。よって、上記４軸アライメントステージにて各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの最適な原点位置を設定するための特別な機構も不要なため、４軸アライメントステージの装置構成をコンパクトなものにすることが可能になる。
【００６１】
しかも、特許文献２に示された４軸アライメントステージの原点復帰方法のような４つの駆動軸、又は、上部プレートの位置を機械的に固定して原点復帰のための基準とするようにしてある手法に比して、４軸アライメントステージの原点位置自体の位置決め精度を高めることができる。よって、４軸アライメントステージに、高い位置決め精度の原点復帰動作を実施させることが可能になる。
【００６２】
更には、上記したように原点復帰動作から全軸同時サーボオフした直後の各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値が収束するときには、上記４軸アライメントステージにて４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉が抑えられるようになっていることから、上記４軸アライメントステージの各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで原点復帰動作を行わせている状態で、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのトルクバランスが良好になることも確認することができる。これにより、最終的に設定される原点位置に基づいて、上記４軸アライメントステージにて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによりガイドブロック７の原点復帰動作を行う際に、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２で過剰な推力（トルク）を発生させる虞がなくなることから、トルクが許容設定値を超えるようなエラーが生じる虞を防止して、安定した運用を行うことが可能になる。
【００６３】
よって、本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法は、微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置で要求される、たとえば、印刷位置の位置ずれを数μｍからサブμｍオーダーに抑えるような高い位置決め精度が要求される４軸アライメントステージにおける原点位置を定めるのに適したものとすることができる。
【００６４】
なお、上記においては、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに付設するリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄがインクリメントエンコーダである場合について説明したが、該リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄがアブソリュートエンコーダである場合は、基準位置検出センサ１５を省略した構成としてもよい。又、この場合は、前述した図１のステップ２（Ｓ２）の処理を省略してよい。よって、最初に図１のステップ１（Ｓ１）と、ステップ３（Ｓ３）からステップ７（Ｓ７）までの最初の処理を実施した後は、ステップ３（Ｓ３）へ戻って、該ステップ３（Ｓ３）からステップ７（Ｓ７）までの処理サイクルを、４軸制御による原点復帰動作後の全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値が収束するようになるまで順次繰り返して行うようにすればよい。
【００６５】
次に、図６は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示したと同様の構成において、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに、ガイドブロック７の制御位置を計測するための個別のリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを付設した構成に代えて、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに、ガイドブロック７の対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に関する制御位置を計測するための外部移動量計測器としてのレーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを付設してなる構成としたものである。
【００６６】
上記レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによる往復動作方向の一端側に設置してある。
【００６７】
上記各レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを採用した構成とする場合は、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに図３に示したものと同様に基準位置に設けた基準位置検出センサ１５によって該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７が基準位置に存在することが検出された時点から、各レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって検出される上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７との距離の変化量を基に、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで制御されるガイドブロック７の制御位置を検出させるようにすればよい。
【００６８】
あるいは、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に設けるレーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの設置個所について、たとえば、４軸アライメントステージのベース１上に設定するＸＹ座標平面における位置を予め計測しておくことにより、該各レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって計測される対応する駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７までの距離の計測結果と、上記既知としてある該各レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの位置とを基に、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで制御されるガイドブロック７の制御位置を検出させるようにしてもよい。この場合は、基準位置検出センサ１５を省略した構成としてよい。
【００６９】
その他の構成は図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００７０】
本実施の形態によっても、図１及び図２（イ）（ロ）（ハ）に示したと同様の手順で、４軸アライメントステージについて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄをすべて制御する４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な最適位置に、原点位置を設定することができる。
【００７１】
よって、本実施の形態によっても、図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
次いで、図７は本発明の実施の更に他の形態として、上記各実施の形態に示した本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法を、たとえば、図７に示す如きオフセット印刷装置における版テーブル１７の上部の版（図示せず）の位置決め用の４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９の上部の印刷対象（図示せず）の位置決め用の４軸アライメントステージ２０に適用する場合を示すものである。
【００７３】
ここで、図７のオフセット印刷装置の構成について概説すると、該オフセット印刷装置は、水平な架台２１と、該架台２１上に設置して上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９の走行（往復動）をガイドするためのガイドレール２２と、上記ガイドレール２２の長手方向の途中個所の上方位置に該ガイドレール２２の長手方向と直角な水平方向に延びるよう設けたブランケットロール２３とを備えた構成としてある。更に、上記ガイドレール２２上には、上記版テーブル１７と印刷対象テーブル１９が該ガイドレール２２の長手方向一端側から順に配置した状態で、個別に走行可能に取り付けてある。又、上記架台２１上における上記ガイドレール２２の長手方向一端部と対応する個所には、上記版テーブル１７を待機させて必要に応じて版の交換を行うための版テーブル待機エリア２４が設けてある。一方、上記架台２１上における上記ガイドレール２２の長手方向他端部と対応する個所には、上記印刷対象テーブル１９を待機させて印刷済みの印刷対象の取り外しと、次にオフセット印刷処理に供する印刷対象の該印刷対象テーブル１９上への設置を行うための印刷対象テーブル待機エリア２５が設けてある。更に、図示してないが、上記ガイドレール２２の長手方向の途中位置で上記ブランケットロール２３と干渉しない個所に、上記版テーブル１７上に保持させた版に対してインキングを行うためのインキング手段が設けてある。
【００７４】
ところで、上記構成としてあるオフセット印刷装置における版テーブル１７に装備した４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９に装備した４軸アライメントステージ２０について、最も厳密な位置決め精度が要求されるのは、オフセット印刷処理時に版テーブル１７上に保持した版や、印刷対象テーブル１９上に保持した印刷対象に、上記ブランケットロール２３を上方より接触させて実際の印刷処理を行うとき、すなわち、図７に二点鎖線で示すように、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９がブランケットロール２３の直下に位置するときである。
【００７５】
したがって、本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法を、上記オフセット印刷装置における版テーブル１７に装備した４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９に装備した４軸アライメントステージ２０に適用する場合は、上記各テーブル１７，１９の４軸アライメントステージ１８，２０について、図１に示した本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法の手順において、少なくともステップ４（Ｓ４）における各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの４軸制御によるガイドブロック７の原点復帰動作状態からの各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの全軸同時サーボオフの処理と、ステップ５（Ｓ５）における上記ステップ４（Ｓ４）で実施した全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７が微小量移動するときのそれぞれの移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄのリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ（図３参照）、あるいは、レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ（図６参照）による計測は、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９を、図７に二点鎖線で示すように上記ブランケットロール２３の直下位置に配置させた状態で実施することが望ましい。
【００７６】
したがって、上記図１に示した本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法におけるステップ１（Ｓ１）からステップ７（Ｓ７）までの手順、及び、その後ステップ２（Ｓ２）からステップ７（Ｓ７）までの処理サイクルを順次繰り返して行う処理を、すべて上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９を、図７に二点鎖線で示すように上記ブランケットロール２３の直下位置に配置させた状態のままで実施するようにしてもよい。
【００７７】
ところで、上記４軸アライメントステージ１８，２０における原点復帰動作は、通常、上記オフセット印刷装置の電源投入時に行わせるものであるため、この原点復帰動作を行わせる電源投入時に、上記版テーブル１７又は印刷対象テーブル１９をブランケットロール２３の直下に配置させた状態としておくと、万一誤動作によってブランケットロール２３が下降動作した場合は、該ブランケットロール２３と上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９との予期せぬ接触を招く虞がある。
【００７８】
そのため、図７に示す如く、上記したように、図１に示した本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法の手順におけるステップ４（Ｓ４）と、ステップ５（Ｓ５）の処理は、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９を、図７に二点鎖線で示すように上記ブランケットロール２３の直下位置に配置させた状態で実施する一方、その他のステップ１（Ｓ１）、ステップ２（Ｓ２）、ステップ３（Ｓ３）の処理、及び、ステップ６（Ｓ６）、ステップ７（Ｓ７）の処理は、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９を、図７に実線で示す如くそれぞれの待機エリア２４，２５に配置させた状態で実施させるようにすることがより好ましい。
【００７９】
上記のようにすれば、上記版テーブル１７の４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９の４軸アライメントステージ２０にて仮の原点位置を基準とする原点復帰動作を行わせるときには、該各テーブル１７，１９はそれぞれの待機位置に配置されているため、該各テーブル１７，１９にブランケットロール２３が接触する虞を解消できる。
【００８０】
一方、上記原点復帰動作を行った後、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの全軸同時サーボオフを行うときは、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９がブランケットロール２３の直下に配置されているため、該版テーブル１７や印刷対象テーブル１９の４軸アライメントステージ１８，２０の位置決め精度に影響する種々の要因、たとえば、架台２１上に設けたガイドレール２２の精度等の影響を排除した、実際のオフセット印刷処理の実施に即した状態で、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの４軸制御による原点復帰動作を行っても各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な最適位置に、原点位置を設定することができるようになる。
【００８１】
なお、上記ガイドレール２２の精度が十分に確保されている場合や、オフセット印刷装置で要求される位置決め精度があまり厳密でない場合等には、上記オフセット印刷装置における各テーブル１７，１９の４軸アライメントステージ１８，２０について、それぞれのテーブルの待機エリア２４，２５に配置させた状態で、図１に示したステップ４（Ｓ４）の原点復帰動作後の全軸同時サーボオフの工程と、ステップ５（Ｓ５）による該全軸同時サーボオフの直後に生じる各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測の工程を含む図１に示した処理手順のすべてのステップを実施するようにしてもよい。
【００８２】
更に、図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）は本発明の更に他の実施の形態として、図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態の応用例を示すもので、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示したと同様の構成としてある４軸アライメントステージを用いて、４軸アライメントステージの原点位置設定方法を、図８にフローを示す如き手順で実施する。
【００８３】
すなわち、先ず、ステップ１ａ（Ｓ１ａ）として、図１のステップ１（Ｓ１）と同様に、上記４軸アライメントステージの各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、それぞれのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによるガイドブロック７の動作ストロークの途中に、図９（イ）に示すように、図２（イ）に示したと同様の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを個別に設定する。
【００８４】
又、ステップ２ａ（Ｓ２ａ）として、図１のステップ２（Ｓ２）と同様に、上記ガイドブロック７の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを定めた該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に、ガイドブロック７の基準位置を検出するための基準位置検出センサ１５（図３参照）から、上記設定された仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄまでの方向と距離を求めておく。
【００８５】
次に、ステップ３ａ（Ｓ３ａ）として、図１のステップ３（Ｓ３）と同様に、図９（イ）に示す如く、上記４軸アライメントステージにて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを運転して、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより、対応するガイドブロック７をそれぞれの仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄに一致するように移動させて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて図２（イ）に示したと同様の原点復帰動作を行わせる。
【００８６】
上記のようにして仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準としてすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７について対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによる制御を行う４軸制御によって原点復帰動作を行わせると、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で機械的な姿勢の相互干渉が生じている場合は、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２の推力（トルク）が上記姿勢の相互干渉による反発力を抑えるように作用した状態となる。
【００８７】
次いで、上記のようにして４軸制御による上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準とする原点復帰動作が完了した状態にて、上記４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうち、サーボオフ操作対象として選定した或る１台の駆動ユニット、たとえば、駆動ユニット３ｄのボールねじ直動機構５ｄのみをサーボオフする（ステップ４ａ（Ｓ４ａ））。
【００８８】
これにより、上記サーボオフした駆動ユニット３ｄでは、上記４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉による反発力を抑えるように作用させていた駆動モータ１２の推力（トルク）がなくなる。このため、上記４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうち、サーボオフしない３台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃでは、４軸形式のアライメントステージにおけるＸＹθの３自由度を、３つの駆動軸として該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃで制御することになるため、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃについては、各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃに対応するガイドブロック７の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃからのずれはほとんど生じない。
【００８９】
一方、上記サーボオフした駆動ユニット３ｄにおけるボールねじ直動機構５ｄのナット部材１０（図３参照）に連結ブラケット１１（図３参照）を介して接続してあるガイドブロック７は、図９（ロ）に二点鎖線で示すように、上記仮の原点位置Ｏｄに配置されていた状態から、上記４軸制御による原点復帰動作を行わせた状態のときに上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で作用していた上記反発力により、図９（ロ）に実線で示すように微小量移動させられるようになる。なお、図９（ロ）に示した駆動ユニット３ｄのガイドブロック７の微小移動量の大きさと方向は、図示するための便宜的なものであって、該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７に実際に生じる微小量移動の大きさや方向を何ら限定するものではない。
【００９０】
上記のようにして駆動ユニット３ｄのサーボオフに伴って該駆動ユニット３ｄのボールねじ直動機構５ｄにおける各ガイドブロック７が微小量移動させられた後は、上記４軸制御による原点復帰動作の際に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた機械的な姿勢の相互干渉による反発力は解消される。
【００９１】
したがって、上記１台の駆動ユニット３ａのサーボオフの後に該駆動ユニット３ｄに生じるガイドブロック７の微小量移動の移動量の大小は、上記４軸制御による原点復帰動作の際に各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた反発力の大小にある程度関連したものになると考えられる。
【００９２】
そこで、本実施の形態では、図９（ロ）に示すように、上記１台の駆動ユニット３ｄのサーボオフの直後に該駆動ユニット３ｄにおいて生じるガイドブロック７の微小量移動について、その移動量Δｄを、対応するリニアエンコーダ１３ｄで計測するようにする（ステップ５ａ（Ｓ５ａ））。なお、この際、上記駆動ユニット３ｄにて計測する該駆動ユニット３ｄのサーボオフ直後のガイドブロック７の移動量Δｄには、対応するボールねじ直動機構５ｄの動作方向の一方を正とし、他方を負として該駆動ユニット３ｄに設定する正負の符号、あるいは、該駆動ユニット３ｄの動作方向に一致する軸方向としてのＹ軸方向の一方を正とし、その反対側を負として設定する正負の符号で表される上記ガイドブロック７の移動した方向に関する情報を含むものとする。
【００９３】
上記のようにしてサーボオフした１台の駆動ユニット３ｄについて、そのサーボオフの直後に生じた上記ガイドブロック７の移動量Δｄが計測されると、該移動量Δｄの計測値（計測結果）を、図示しない記憶手段に記憶（記録）する（ステップ６ａ（Ｓ６ａ））。
【００９４】
その後、図９（ハ）に示すように、上記サーボオフした駆動ユニット３ｄについて計測されたそのサーボオフ直後のガイドブロック７の移動量Δｄの計測値を補正量として、該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７に設定されていた従前の仮の原点位置Ｏｄを補正して、新たな仮の原点位置Ｏｄとして更新する（ステップ７ａ（Ｓ７ａ））。
【００９５】
上記のようにしてサーボオフ操作対象の駆動ユニット３ｄについての仮の原点位置Ｏｄが更新された後は、該サーボオフ操作対象の駆動ユニット３ｄについては更新後の仮の原点位置Ｏｄを基準として、又、サーボオフ操作対象ではない残る３台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃについては、当初の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃを基準として、上述したステップ２ａ（Ｓ２ａ）からステップ７ａ（Ｓ７ａ）までの処理サイクルを順次繰り返して行うようにする。
【００９６】
これにより、上記各処理サイクル毎に、上記サーボオフ操作対象とした駆動ユニット３ｄについて更新される仮の原点位置Ｏｄは、従前の仮の原点位置Ｏｄを基準として原点復帰動作を行う際に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた機械的な姿勢の相互干渉による反発力が駆動ユニット３ｄのサーボオフに伴って解消された位置に順次設定されるようになることから、上記したように、ステップ１ａ（Ｓ２ａ）〜ステップ７ａ（Ｓ７ａ）の最初の処理の後に、ステップ２ａ（Ｓ２ａ）〜ステップ７ａ（Ｓ７ａ）の処理サイクルを繰り返して実施すると、該各処理サイクルの上記ステップ６ａ（Ｓ６ａ）で図示しない記憶手段に記憶させるようにしてあるサーボオフ操作対象としての駆動ユニット３ｄのサーボオフ直後の該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量Δｄの計測値は、次第に収束するようになる。
【００９７】
又、上記処理サイクル毎に上記サーボオフ操作対象とした駆動ユニット３ｄについて更新される上記仮の原点位置Ｏｄの補正量は、該駆動ユニット３ｄのサーボオフの直後にそのガイドブロック７に生じる微小移動量の移動量Δｄの計測値に対応するものであることから、上記駆動ユニット３ｄのサーボオフ直後に該駆動ユニット３ｄで生じるガイドブロック７の移動量Δｄが大きい場合は上記補正量も大きい値となり、移動量Δｄが小さい場合は補正量も小さい値となる。このために、上記各処理サイクルの上記ステップ６ａ（Ｓ６ａ）で図示しない記憶部に記憶される上記移動量Δｄは、次第に収束するようになる。
【００９８】
よって、上記のようにして４軸制御による原点復帰動作を行った状態から駆動ユニット３ｄをサーボオフした直後の該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７の移動量Δｄが収束するようになるまで、たとえば、上記移動量Δｄの変化が予め設定した或る範囲に収まるように収束するまで上記処理サイクルを繰り返すようにし、その移動量Δｄが収束した状態のときに上記駆動ユニット３ｄに設定されていた仮の原点位置Ｏｄを、上記４軸アライメントステージの実際の運用時に該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７を原点復帰動作させる際の基準とする原点位置として設定するようにする。その他の３台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｄについては、当初設定した仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃを、上記４軸アライメントステージの実際の運用時に該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃのガイドブロック７を原点復帰動作させる際の基準とする原点位置として設定するようにする。
【００９９】
このように、本実施の形態の４軸アライメントステージの原点位置設定方法によれば、サーボオフ操作対象以外の３台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃを、それぞれに設定された仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃを基準として原点復帰動作を行わせた状態で、サーボオフ操作対象となる駆動ユニット３ｄについて、仮の原点位置Ｏｄを基準とする原点復帰動作を行った後、原点復帰動作状態からのサーボオフの直後に生じる微小量移動の移動量Δｄを計測し、その移動量Δｄの計測値を補正量として、該駆動ユニット３ｄの仮の原点位置Ｏｄを補正する処理を繰り返し行って、上記移動量Δｄが収束するようになる仮の原点位置Ｏｄを求めるようにしてあるため、該駆動ユニット３ｄの原点位置を、理想的な位置に移動させることができる。
【０１００】
これに対し、特許文献１に示された手法は、前述したように、４軸アライメントステージにおける３つの駆動軸の原点復帰動作を実施した状態で、第４の駆動軸の現在位置を、該第４の駆動軸の原点位置に定めるようにしてあるが、この手法では、上記のようにして定めた第４の駆動軸の原点位置を基準として該第４の駆動軸の原点復帰動作を行うようにしても、１回の原点復帰動作では、該第４の駆動軸自体に剛性不足による機械的な誤差が存在しているため、該第４の駆動軸が、必ずしも機械として理想的な位置に最後まで移動するとは限らない。
【０１０１】
したがって、本実施の形態の４軸アライメントステージの原点位置設定方法によれば、４軸アライメントステージの実際の運用時にすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを制御する４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な位置であって、且つ特許文献１に示された手法で設定される原点位置に比してより最適な位置に、原点位置を設定することができる。
【０１０２】
よって、上記４軸アライメントステージの運用時には、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの原点復帰動作を円滑に且つ容易に実施させることが可能になる。
【０１０３】
以上により、図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
上記図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態では、４軸アライメントステージにおける４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのすべてによる４軸制御による原点復帰動作を行った状態から、１台の駆動ユニット３ｄのみをサーボオフ操作対象としてサーボオフする場合について示したが、４軸制御による原点復帰状態からサーボオフする駆動ユニットの数は２台又は３台としてもよい。
【０１０５】
上記のように４軸アライメントステージにおける４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの４軸制御による原点復帰状態から、２台又は３台の駆動ユニットをサーボオフ操作対象としてサーボオフする場合は、サーボオフ操作対象以外の２台又は１台の駆動ユニットの原点復帰状態を保持したまま、上記サーボオフ操作対象となる２台又は３台の駆動ユニットをサーボオフしたときに該各駆動ユニットのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量を計測し、その計測値を補正量として該各駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新する。その後、上記更新された仮の原点位置を基準とする上記サーボオフ操作対象の各駆動ユニットの原点復帰動作と、該各駆動ユニットの原点復帰動作状態からサーボオフしたときに該各駆動ユニットのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量の計測値を補正量とする仮の原点位置の補正とを行う処理サイクルを繰り返すようにする。これにより、上記図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
なお、上記のように２台又は３台の駆動ユニットをサーボオフ操作対象とする場合や、図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態のように１台の駆動ユニットをサーボオフ操作対象とする場合、４軸アライメントステージにおける４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうちの任意の駆動ユニットをサーボオフ操作対象に設定してよい。
【０１０７】
又、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによる４軸制御状態の原点復帰状態から全軸同時サーボオフした直後に該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に生じる微小量移動を計測できるようにしてあれば、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに付設する外部移動量計測器としては、静電容量式変位計等、リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄやレーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ以外のいかなる計測方式、形式の外部移動量計測器を用いるようにしてもよい。この場合、使用する外部移動量計測器の計測方式や形式に応じて、該外部移動量計測器の配置を適宜変更してもよい。更には、上記外部移動量計測器は、上記４軸アライメントステージの各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの原点位置が設定された後、該設定された原点位置を用いて上記４軸アライメントステージを運用する際のガイドブロック７の移動量の計測に関与しない場合は、４軸アライメントステージに対して着脱可能に取り付ける構成としておき、上記本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法の実施以外のときは、該外部移動量計測器を４軸アライメントステージより取り外すようにしてもよい。
【０１０８】
各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが正方形の各頂点の位置に配置するようにしてあれば、たとえば、上部プレート２における４つの辺の中間部付近に配置する等、図示した以外の位置に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを配置した形式の４軸アライメントステージに適用してもよい。
【０１０９】
更には、本発明の適用対象となる４軸アライメントステージは、４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを備えた４軸アライメントステージであれば、ベース１及び上部プレート２の形状やサイズは図示した以外のものであってもよい。
【０１１０】
４軸アライメントステージの各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおける一軸方向のサーボ式直動機構は、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるガイドブロック７を該サーボ式直動機構の駆動方向に沿う方向へ往復動させることができ、且つ各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによる４軸制御によって原点復帰動作を行わせるときに上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのサーボ式直動機構同士の間で機械的な姿勢の相互干渉が生じている場合は、該各サーボ式直動機構同士の間で上記相互干渉による反発力を発生させることができると共に、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの全軸同時サーボオフの直後に、該サーボ式直動機構同士の間で発生していた機械的な姿勢の相互干渉による反発力によってガイドブロック７を微小量移動させることができる形式のものであれば、台形ねじによるサーボ式直動機構や、リニアモータ等、ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ以外のサーボ式直動機構を採用してもよい。
【０１１１】
各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるＸＹθガイド４は、ベース１に取り付ける下端部と上部プレート２に取り付ける上端部との間にＸＹ直交座標平面における配置と、回転角度θについてのＸＹθの３自由度を備えており、且つ一軸方向のサーボ式直動機構により該サーボ式直動機構の駆動方向に沿って位置制御されるガイドブロック７を備えていれば、図示した以外の形式のＸＹθガイドを採用してもよい。
【０１１２】
図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態の４軸アライメントステージの原点設定方法を、図６の実施の形態と同様に、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに、ガイドブロック７の対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に関する制御位置を計測するための外部移動量計測器としてのレーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを付設してなる構成の４軸アライメントステージに適用してもよい。この場合にも図６の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
又、図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態の４軸アライメントステージの原点設定方法を、図７の実施の形態と同様にして、図７に示す如きオフセット印刷装置における版テーブル１７の上部の版（図示せず）の位置決め用の４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９の上部の印刷対象（図示せず）の位置決め用の４軸アライメントステージ２０に適用してもよい。この場合にも図７の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
本発明は、微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置における版や基板以外のＸＹθの３自由度のアライメントが要求される任意のアライメント対象物の位置決めを行うための４軸アライメントステージの原点復帰動作用の原点位置の設定に適用してもよい。
【０１１５】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１１６】
１ ベース
２ 上部プレート
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 駆動ユニット
４ ＸＹθガイド
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ ボールねじ直動機構（サーボ式直動機構）
７ ガイドブロック（被駆動部）
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ リニアエンコーダ（外部移動量計測器）
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ レーザ距離計（外部移動量計測器）
１７ 版テーブル（テーブル）
１８ ４軸アライメントステージ
１９ 印刷対象テーブル（テーブル）
２０ ４軸アライメントステージ
２３ ブランケットロール
Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄ 仮の原点位置
Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄ 移動量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメント対象物のＸＹ直交座標平面における配置と、回転角度θの位置決めに使用される４軸アライメントステージについて、４軸制御状態での原点復帰を実施するときの原点位置を定めるために用いる４軸アライメントステージの原点位置設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属蒸着膜のエッチング等による微細加工に代えて、導電性ペーストを印刷用のインクとして用いた印刷技術、たとえば、凹版オフセット印刷技術を用いて基板上に液晶ディスプレイ等の画像表示素子の電子回路を印刷して形成する手法が提案されてきている。
【０００３】
上記画像表示素子の電子回路を基板に形成する場合は、電極となる線幅として、たとえば、１０μｍ程度と微細なものが要求されることがある。更に、基板上に複数の電子回路を重ね合わせて形成するために、たとえば、線幅を１０μｍ程度とするような精密な電子回路の重ね刷りを行う場合は、重ね合わせる印刷位置の位置ずれを数μｍからサブμｍオーダーに抑えることが必要とされることもある。
【０００４】
したがって、この種の微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置には、高い印刷精度が要求されるため、版と基板の位置及び姿勢について、ＸＹ直交座標平面における配置と、回転角度θを合わせるＸＹθの３自由度についての位置決めを行うアライメントステージ（アライメント機構）が必要になる。
【０００５】
更に、上記オフセット印刷処理を行う際には、上記版や印刷対象としての基板に対して、回転するブランケットロールを或る印圧（接触圧力）を付与した状態で接触させるようにしてあるため、該版や印刷対象を保持して位置及び姿勢を合わせるために用いるアライメントステージには、上記ブランケットロールより版や基板の面内に部分的に付与される印圧の荷重が、移動荷重として作用するようになる。
【０００６】
そのために、上記微細な電子回路を印刷するためのオフセット印刷装置にて版や印刷対象である基板を載置してそのＸＹθの３自由度についての位置決めを行うために用いるアライメントステージには、所望される印刷精度に対応した高い位置決め精度が必要とされると同時に、オフセット印刷時にブランケットロールより版や基板に対して付与する印圧に伴って作用する移動荷重に耐えるための高い位置決め剛性も必要とされる。
【０００７】
しかし、従来、ＸＹθの３自由度の位置決めに一般的に用いられるアライメントステージは、上記３自由度に対応して３つの駆動軸を備えているが、たとえば、ＸＹ直交座標平面におけるＸ軸方向に２つの駆動軸を配置し、残る１つの駆動軸をＹ軸方向に配置した形式としてあるため、Ｘ軸方向とＹ軸方向とでは駆動軸の数が異なることに起因して位置決め精度及び位置決め剛性が不均等になり、そのため、アライメントステージ全体での位置決め精度及び位置決め剛性をあまり高めることができないというのが実状である。
【０００８】
そこで、ＸＹθの３自由度についての位置決め精度及び位置決め剛性の向上化を図ることが可能なアライメントステージとして、ＸＹ直交座標平面に、Ｘ軸方向に配置した２つの駆動軸と、Ｙ軸方向に配置した２つの駆動軸とを備えて、４軸形式としてなるアライメントステージ（４軸ＸＹθテーブル）が従来提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００９】
ところで、一般に、アライメントステージは、各駆動軸の駆動モータ（サーボモータ）に設けてあるモータエンコーダで該各駆動軸毎の制御位置の検出を行うようにしてあり、このモータエンコーダとしては、通常、インクリメンタルエンコーダが使用されているため、該アライメントステージの起動時（電源投入時）には、各駆動軸の原点復帰動作を行う必要がある。
【００１０】
そのために、上記特許文献１では、上記４軸形式のアライメントステージについての原点復帰を行う手法として、該アライメントステージにおける４つの駆動軸のうち、１つの駆動軸について駆動モータをサーボオフ又は動力伝達手段を切り離して制御を解除し、残る３つの駆動軸のみの駆動モータをサーボオンさせた３軸制御状態で、予め設定してある原点位置に基づいて原点復帰動作を行い、その後、上記制御解除状態としてあった第４の駆動軸については、上記３軸制御状態での原点復帰動作に追従して該第４の駆動軸が受動的に動作させられた位置を基準として、原点調整を行うようにする手法が提案されている。
【００１１】
又、４軸形式のアライメントステージにおける原点復帰を行う別の手法としては、すべての駆動軸の制御を切った状態で、４つの駆動軸によりＸＹθの３自由度が制御される上部プレート（テーブル）、又は、各駆動軸を、原点位置との差が予め求めてある或る基準位置まで手動で動かして該基準位置に機械的な固定機構を用いて一旦固定することにより、上記各駆動軸をそれぞれの基準位置に配置させ、その後、該基準位置に配置されている状態の上記各駆動軸について、上記既知となっている原点位置との差を基に、原点復帰を行わせるようにする手法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３６０４６８６号公報
【特許文献２】特許第４５２５７５１号方向
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、上記４軸形式のアライメントステージでは、ＸＹ直交座標平面における配置と、回転角度θによるＸＹθの３自由度しかないところに、４つの駆動軸が設けてあるために、該４つの駆動軸を同時制御して予め設定してある或る原点位置を目標として原点復帰動作を行おうとすると、各駆動軸にそれぞれ位置決め精度の誤差があることに起因して、該各駆動軸同士による機械的な姿勢の相互干渉が生じてしまう。
【００１４】
その結果、４つの駆動軸の間には、互いに押し引きし合う内力が発生し、上記各駆動軸によりＸＹθの３自由度が制御される上部プレートを同一位置（ＸＹ座標位置）、同一姿勢（回転角度θ）に保持するだけで各駆動軸の推力（トルク）が必要になってしまう。
【００１５】
更に、部品や組み立ての精度によっては、上記４つの駆動軸が、互いの機械的な姿勢の干渉に伴う位置ずれを補正するようにそれぞれサーボ制御されることに伴って、４つの駆動軸の間で発生する内力が該各駆動軸の駆動モータの定格推力の殆どを利用するようになる虞もあり、その場合には、トルクが許容設定値を超えるようなエラーが生じる虞がある。また、４つの駆動軸の間での力が時間遅れをもって干渉しあう事により、フィードバック制御するタイミングが機械的にずらされてしまい、発振現象が生じる虞もある。
【００１６】
そのために、特許文献１に示された４軸アライメントステージの原点復帰手法では、４つの駆動軸のうち、１つの駆動軸の制御を解除した３軸制御状態で、所定の目標位置に対する原点復帰動作を行うようにし、その後、制御解除してあった第４の駆動軸についての原点調整を行うようにすることによって、上記したような４軸制御状態での原点復帰動作を行う場合に生じる各駆動軸同士での機械的な姿勢の相互干渉を回避するようにしてある。
【００１７】
しかし、上記４軸形式のアライメントステージにおける各駆動軸では、駆動モータと制御位置との間に介在しているボールねじ等の動力伝達手段の剛性が必ずしも高くない。
【００１８】
そのために、上記特許文献１に示された手法のように、４軸アライメントステージにて、先ず３つの駆動軸により、該各駆動軸の駆動モータに装備してあるモータエンコーダで検出される制御位置をそれぞれ所定の原点位置に一致させるよう原点復帰動作を行っても、制御解除状態としてある第４の駆動軸が上記３つの駆動軸の原点復帰動作に追従して受動的に動作させられる先の位置には、上記したように駆動軸における動力伝達手段の剛性が必ずしも高くないことに起因して上記３つの駆動軸でそれぞれ生じる制御位置の誤差が複合して含まれるようになってしまう。そのため、上記３つの駆動軸の原点復帰動作を実施した時点での上記第４の駆動軸の受動的な動作位置は、必ずしも機械として理想的な位置に最後まで確実に移動するとは限らない。よって、上記３つの駆動軸の原点復帰動作を実施した時点で上記第４の駆動軸が受動的に動作した現在位置を、該第４の駆動軸の原点位置にそのまま定めて原点調整を行うようにしても、該第４の駆動軸の原点位置を最適な位置に定めることができない可能性があり、この第４の駆動軸の原点位置が最適位置とならない場合、その後の４軸形式のアライメントステージを使用する際の４軸制御を高精度で行うことが困難になってしまう。
【００１９】
又、上記特許文献に２に示された４軸アライメントステージの原点復帰方法では、４つの駆動軸、又は、該各駆動軸によりＸＹθの３自由度が制御される上部プレートの位置を、或る位置に機械的に固定して原点復帰のための基準とするようにしてあるが、たとえば、この機械的な固定手段として用いるねじと、該ねじを挿通させるねじ挿通孔との間のクリアランスをゼロにすることはできないため、このような機械的補正手段では、前述したような微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置で要求される、たとえば、印刷位置の位置ずれを数μｍからサブμｍオーダーに抑えるような高い位置決め精度を得ることはできないというのが実状である。
【００２０】
そこで、本発明は、４つの駆動軸を備えてＸＹθの３自由度の制御を行うようにしてある４軸アライメントステージについて、４軸制御による原点復帰処理を、各駆動軸同士の間の機械的な姿勢の相互干渉を抑えた状態で実現できるようにするための原点位置を定めるために用いる４軸アライメントステージの原点位置設定方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構を全軸同時サーボオフして、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記各駆動ユニット毎に計測された移動量の計測値をそれぞれの補正量として該各駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記更新された仮の原点位置を基準とする上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構の全軸同時サーボオフするステップと、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする各駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からの全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記各駆動ユニットの仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めるようにする４軸アライメントステージの原点位置設定方法とする。
【００２２】
又、請求項２に対応して、ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から、上記４台の駆動ユニットのうち、サーボオフ操作対象とする１台乃至３台の駆動ユニットのサーボ式直動機構をサーボオフして、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットについて計測された移動量の計測値を補正量として対応するサーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボ直動機構による上記更新された仮の原点位置を基準とする原点復帰動作、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットのサーボ式直動機構による当初の仮の原点位置を基準とする原点復帰動作とによる４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記サーボオフ操作対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフを行うステップと、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からのサーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボオフの直後に該サーボオフ操作対象の駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットの当初の仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めるようにする４軸アライメントステージの原点位置設定方法とする。
【００２３】
更に、上記各構成において、４軸アライメントステージを、オフセット印刷装置における版や印刷対象を載置してブランケットロールの下方位置を走行するテーブルの上部に設けた４軸アライメントステージとし、該４軸アライメントステージの各駆動ユニットの仮の原点位置を基準とする４軸制御による原点復帰動作状態からのサーボオフ操作の対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフの処理、及び、該サーボオフの直後に該サーボオフされた駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測の処理は、上記オフセット印刷装置における上記テーブルを上記ブランケットロールの直下に配置させた状態で行い、その他の処理は、上記テーブルを上記ブランケットロールの直下以外に設定してあるテーブル待機エリアに配置させた状態で行うようにする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構を全軸同時サーボオフして、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記各駆動ユニット毎に計測された移動量の計測値をそれぞれの補正量として該各駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記更新された仮の原点位置を基準とする上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構の全軸同時サーボオフするステップと、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする各駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からの全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記各駆動ユニットの仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めるようにしてあるので、４軸アライメントステージの実際の運用時にすべての駆動ユニットのサーボ式直動機構を制御する４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、該各サーボ式直動機構同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な位置に、原点位置を設定することができる。
（２）よって、上記４軸アライメントステージの運用時には、４軸制御状態での各駆動ユニットの原点復帰動作を円滑に且つ容易に実施させることが可能になる。このため、原点復帰処理後に上記４軸アライメントステージを使用するときには、各駆動ユニットにおけるサーボ式直動機構の駆動方向に関する位置制御性を高めることが可能になる。したがって、上記４軸アライメントステージの上部プレート上に載置するアライメント対象物の位置決め精度を高めることが可能になる。
（３）更に、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの最適な原点位置の導出は、該４軸アライメントステージの装置構成を組み立てた後に行う調整動作によって実現することができる。よって、上記４軸アライメントステージにて各駆動ユニットの最適な原点位置を設定するための特別な機構は不要なため、該４軸アライメントステージの装置構成をコンパクトなものにすることが可能になる。
（４）しかも、上記４軸アライメントステージの各駆動ユニットの原点復帰動作を行わせるときに、該各駆動ユニットのサーボ式直動機構同士のトルクバランスを良好なものとすることができる。このため、各駆動ユニットの各サーボ式直動機構で過剰な推力を発生させる必要がなくなることから、トルクが許容設定値を超えるようなエラーが生じる虞を防止して、安定した運用を行うことが可能になる。
（５）したがって、本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法は、微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置で要求されるような高い位置決め精度が要求される４軸アライメントステージにおける原点位置を定めるのに適したものとすることができる。
（６）ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から、上記４台の駆動ユニットのうち、サーボオフ操作対象とする１台乃至３台の駆動ユニットのサーボ式直動機構をサーボオフして、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットについて計測された移動量の計測値を補正量として対応するサーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボ直動機構による上記更新された仮の原点位置を基準とする原点復帰動作、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットのサーボ式直動機構による当初の仮の原点位置を基準とする原点復帰動作とによる４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記サーボオフ操作対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフを行うステップと、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からのサーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボオフの直後に該サーボオフ操作対象の駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットの当初の仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めるようにする方法によっても、上記（１）乃至（５）と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法の実施の一形態として、該原点位置設定方法の実施手順を示すフロー図である。
【図２】図１の原点位置設定方法の実施過程での４軸アライメントステージの状態を示すもので、（イ）は４軸アライメントステージにて仮の原点位置を基準として４軸制御による原点復帰動作を行った状態を、（ロ）は４軸制御による原点復帰動作状態から全軸同時サーボオフした直後の状態を、（ハ）は原点復帰動作状態からの全軸同時サーボオフで生じた各軸の移動量を補正量として仮の原点位置を補正した状態を、それぞれ示す概要図である。
【図３】図１の原点位置設定方法を実施する４軸アライメントステージの装置構成を示す概略切断平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図５】図３の４軸アライメントステージにおける駆動ユニットの構成を示すもので、（イ）は概略平面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。
【図６】本発明の実施の他の形態を示す切断概略平面図である。
【図７】本発明の実施の更に他の形態を示す概略側面図である。
【図８】本発明の実施の更に他の形態を示すもので、原点位置設定方法の実施手順を示すフロー図である。
【図９】図８の原点位置設定方法の実施過程での４軸アライメントステージの状態を示すもので、（イ）は４軸アライメントステージにて仮の原点位置を基準として４軸制御による原点復帰動作を行った状態を、（ロ）は４軸制御による原点復帰動作状態から１台の駆動ユニットのボールねじ直動機構をサーボオフした直後の状態を、（ハ）は原点復帰動作状態からの１台の駆動ユニットのサーボオフで生じた該駆動ユニットにおける軸方向の移動量を補正量として、該移動ユニットにおける仮の原点位置を補正した状態を、それぞれ示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２７】
図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）は本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法の実施の一形態として、たとえば、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示す如き４軸アライメントステージに適用する場合を示すもので、以下のようにしてある。
【００２８】
ここで、先ず、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示した４軸アライメントステージについて説明する。
【００２９】
上記４軸アライメントステージは、固定側となるベース１の上方位置に、たとえば、オフセット印刷で用いる平板状の版や印刷対象等の図示しないアライメント対象物を保持するための上部プレート２が配置してある。
【００３０】
更に、上記ベース１と上部プレート２との間における正方形の各コーナ部となる４個所、たとえば、上記上部プレート２の四隅部と対応する４個所に、ＸＹ直交座標平面における配置と回転角度θによるＸＹθの３自由度を備えたＸＹθガイド４と、該ＸＹθガイド４を水平面内で一軸方向に駆動するための一軸方向のサーボ式直動機構としてのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとからなる駆動軸としての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが個別に配置してある。この際、上記正方形の２組の対角位置としての上記上部プレート２の２組の対角位置のうち、一方の対角位置に配置される２台の駆動ユニット３ａと３ｃは、そのボールねじ直動機構５ａ，５ｃによる駆動方向が、ＸＹ直交座標平面におけるＸ軸方向に揃うように配置させ、且つ他方の対角位置に配置される２台の駆動ユニット３ｂと３ｄは、そのボールねじ直動機構５ｂ，５ｄによる駆動方向が、ＸＹ直交座標平面におけるＹ軸方向に揃うように配置させるようにしてあり、この状態で、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの下端部と上端部を、上記ベース１と上部プレート２の対応する個所にそれぞれ取り付けるようにしてある。
【００３１】
上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの構成は、たとえば、図５（イ）（ロ）（ハ）に示すようにしてある。なお、図５（イ）（ロ）（ハ）では、図示する便宜上、１台の駆動ユニット３ａの配置に対応する図が示してある。
【００３２】
すなわち、水平方向に或る寸法延びる下段ガイドレール６に、下段ガイドブロック部７ａと上段ガイドブロック部７ｂとを直交配置した状態で背面合わせに一体化してなる構成のガイドブロック７における上記下段ガイドブロック部７ａが、スライド可能に取り付けてあり、且つ上記ガイドブロック７における上記上段ガイドブロック部７ｂの上側に、上記下段ガイドレール６と直交する水平方向に或る寸法延びる上段ガイドレール８を長手方向にスライド可能に保持させて、上下２段の直動ガイドを背面合わせに連結した構造を備えて直交する２方向にスライド可能なガイドが形成してある。
【００３３】
上記直交する２方向にスライド可能なガイドの上端部となる上記上段ガイドレール８の上側には、旋回ベアリング９を取り付けて、上記ＸＹθガイド４が構成してある。これにより、上記ＸＹθガイド４では、下段ガイドレール６に沿うガイドブロック７の下段ガイドブロック部７ａのスライド動作と、該ガイドブロック７の上段ガイドブロック部７ｂに対する上段ガイドレール８の長手方向へのスライド動作と、上記旋回ベアリング９の旋回動作とにより、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの下端部となる該ＸＹθガイド４における上記下段ガイドレール６の位置（設置位置）を基準として、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの上端部となる該ＸＹθガイド４の上記旋回ベアリング９の頂部に、ＸＹθの３自由度を得ることができるようにしてある。
【００３４】
更に、上記ＸＹθガイド４における下段ガイドレール６と平行に、ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを配置すると共に、該ＸＹθガイド４における被駆動部としての上記ガイドブロック７の或る個所、たとえば、下段ガイドブロック部７ａに、上記ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのナット部材１０を、連結ブラケット１１を介し連結して、駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを構成してある。１２は上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを駆動するための駆動モータ（サーボモータ）である。これにより、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでは、ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２を運転することにより、ナット部材１０と一体に、上記ＸＹθガイド４の被駆動部であるガイドブロック７を、下段ガイドレール６の長手方向、すなわち、該各ボールねじ機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に沿う方向に往復移動させることができるようにしてある。
【００３５】
よって、以上の構成としてある各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、図３及び図４に示すように、上記ベース１と上部プレート２との間における該上部プレート２の四隅部と対応する４個所のうち、上部プレート２の一方の対角位置と対応する２個所に、上記２台の駆動ユニット３ａと３ｃが、そのボールねじ直動機構５ａ，５ｃの駆動方向をＸ軸方向に沿わせて配置した姿勢で取り付けてあり、且つ上記上部プレート２の他方の対角位置と対応する２個所には、上記２台の駆動ユニット３ｂと３ｄが、そのボールねじ直動機構５ｂ，５ｄの駆動方向をＹ軸方向に沿わせて配置した姿勢で取り付けてある。
【００３６】
更に、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄには、図３に示すように、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に関する制御位置を計測するための外部移動量計測器としてのリニアエンコーダ（リニアスケール）１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを、それぞれ付設した構成としてある。
【００３７】
具体的には、ボールねじ直動機構５ａ，５ｃの駆動方向がＸ軸方向としてある駆動ユニット３ａと３ｃについては、該各駆動ユニット３ａ，３ｃのＸＹθガイド４におけるガイドブロック７の下段ガイドレール６に沿う移動軌跡の近傍となるベース１上に、Ｘ軸方向に延びるリニアエンコーダ１３ａ，１３ｃが、該ガイドブロック７の動作ストロークに対応させて設置してある。これにより、上記各駆動ユニット３ａ，３ｃにてボールねじ直動機構５ａ，５ｃにより対応するガイドブロック７のＸ軸方向の動作の制御を行うときに、該ガイドブロック７のＸ軸方向に関する位置（制御位置）を、それぞれ対応する上記リニアエンコーダ１３ａ，１３ｃによって精密に計測できるようにしてある。
【００３８】
一方、ボールねじ直動機構５ｂ，５ｄの駆動方向がＹ軸方向としてある駆動ユニット３ｂと３ｄについては、該各駆動ユニット３ｂ，３ｄのＸＹθガイド４におけるガイドブロック７の下段ガイドレール６に沿う移動軌跡の近傍となるベース１上に、Ｙ軸方向に延びるリニアエンコーダ１３ｂ，１３ｄが、該ガイドブロック７の動作ストロークに対応させて設置してある。これにより、上記各駆動ユニット３ｂ，３ｄにてボールねじ直動機構５ｂ，５ｄにより対応するガイドブロック７のＹ軸方向の動作の制御を行うときに、該ガイドブロック７のＹ軸方向に関する位置（制御位置）を、それぞれ対応する上記リニアエンコーダ１３ｂ，１３ｄによって精密に計測できるようにしてある。
【００３９】
上記各リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄには、該各リニアエンコーダ１３より入力される信号を基に、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２へ指令を与える制御器１４が接続してある。これにより、上記制御器１４では、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに付設してある上記リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって計測される該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の位置の情報を基に、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２へ指令を与えて、対応する上記ガイドブロック７の位置についてフィードバック制御等の位置制御を行うことができるようにしてある。よって、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるガイドブロック７の位置制御の精度に対し、該各ガイドブロック７を動作させるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの構成部材の撓みや、製作精度に起因する部材間のがた等の影響が生じる虞を解消して、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでのガイドブロック７の位置制御に関して高いサーボ剛性を得ることができるようにしてある。
【００４０】
なお、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに付設するリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとして、インクリメンタルエンコーダを用いる場合は、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の下段ガイドレール６に沿う移動軌跡の近傍位置となるベース１上に、該移動軌跡の長手方向の或る個所に予め設定する基準位置に上記ガイドブロック７が配置されている状態を確認（検出）するための基準位置検出センサ１５を設ける。上記基準位置としては、たとえば、上記ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより下段ガイドレール６に沿って往復動作させるようにしてある上記ガイドブロック７の設計上の動作ストロークの中央となる個所等に設定するようにすればよい。又、上記基準位置検出センサ１５としては、上記ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの運転によりガイドブロック７を下段ガイドレール６に沿わせて一方向に移動させるときに、該ガイドブロック７が上記所定の基準位置に達すると、その時点で該基準位置に上記ガイドブロック７が配置されていることを検出することができるようにしたマイクロスイッチや光電式の近接センサを用いるようにすればよい。
【００４１】
これにより、上記各駆動ユニット３ａと３ｃでは、対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｃの駆動方向であるＸ軸方向について、又、上記各駆動ユニット３ｂと３ｄでは、対応するボールねじ直動機構５ｂ，５ｄの駆動方向であるＹ軸方向について、後述するように、本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法を実施する際に設定する仮の原点位置Ｏや、最終的に定める原点位置、及び、上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより位置制御される各ガイドブロック７の位置を、ベース１上に固定されたＸＹ直交座標にて、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに設けた上記基準位置検出センサ１５が配置されている基準位置と、上記リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって計測される該基準位置からの移動量とを基に計測することができるようにしてある。
【００４２】
以上の構成としてある４軸アライメントステージを用いて本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法を実施する場合は、図１にフローを示す如き手順で実施する。
【００４３】
すなわち、先ず、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、それぞれのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによるガイドブロック７の動作ストロークの途中に、図２（イ）に示すように、仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを個別に設定する（ステップ１（Ｓ１））。なお、この仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄは、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで４軸制御するようにしてある上部プレート２（図３参照）の任意の配置に対応する位置でよいが、たとえば、上記４軸アライメントステージの設計データを基に、上記上部プレート２（図３参照）をＸ軸方向とＹ軸方向の自由度の調整範囲のそれぞれ中間位置、及び、回転角度θの調整範囲の中間の角度姿勢に配置させるときに、設計上、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７が対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に沿う方向に配置される位置を、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのガイドブロック７に関する仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄと設定するようにすればよい。又、図２（イ）では、図示する便宜上、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄについては記載を簡略化してある。更に、ＸＹθガイド４については、ガイドブロック７のみが二等辺三角形で図示してあり、該二等辺三角形の頂角の位置で、該ガイドブロック７における上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄに対して位置合わせを行うための位置合わせ用の個所が示してある（後述する図２（ロ）（ハ）、図９（イ）（ロ）（ハ）も同様）。
【００４４】
上記のようにして各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにてガイドブロック７の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄが定まると、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に、ガイドブロック７の基準位置を検出するために設けてある上記基準位置検出センサ１５（図３参照）から、上記設定された仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄまでの方向と距離を求めておく（ステップ２（Ｓ２））。
【００４５】
次に、図２（イ）に示すように、上記４軸アライメントステージにて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを運転して、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより、対応するガイドブロック７をそれぞれの仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄに一致するように移動させて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて原点復帰動作を行わせる（ステップ３（Ｓ３））。
【００４６】
この際、上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによるガイドブロック７の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄへの位置合わせは、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに付設してある上記基準位置検出センサ１５によってそれぞれのガイドブロック７が基準位置に存在することが検出された時点から、上記リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって検出される該ガイドブロック７の移動方向と移動距離が、上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ毎に予め求めてある上記基準位置から上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄまでの方向と距離に一致するように、上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより対応するガイドブロック７の位置を制御することで行うようにしてある。
【００４７】
上記のようにして仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準としてすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７について対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによる制御を行う４軸制御によって原点復帰動作を行わせると、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で機械的な姿勢の相互干渉が生じている場合は、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２の推力（トルク）が上記姿勢の相互干渉による反発力を抑えるように作用した状態となる。
【００４８】
次いで、上記のようにして４軸制御による上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準とする原点復帰動作が完了した状態にて、全軸、すなわち、上記４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを同時にサーボオフ（以下、単に全軸同時サーボオフと云う）する（ステップ４（Ｓ４））。これにより、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでは、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉による反発力を抑えるように作用させていたそれぞれの駆動モータ１２の推力（トルク）がなくなるため、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのナット部材１０（図３参照）に連結ブラケット１１（図３参照）を介して接続してあるガイドブロック７が、図２（ロ）に二点鎖線で示すように上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄに配置されていた状態から、上記４軸制御による原点復帰動作を行わせた状態のときに上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で作用していた上記反発力により、図２（ロ）に実線で示すように微小量移動させられるようになる。なお、図２（ロ）に示した各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の微小移動量の大きさと方向は、図示するための便宜的なものであって、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に実際に生じる微小量移動の大きさや方向を何ら限定するものではない。
【００４９】
上記のようにして各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの全軸同時サーボオフに伴って各ガイドブロック７が微小量移動させられた後は、上記４軸制御による原点復帰動作の際に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた機械的な姿勢の相互干渉による反発力は解消される。
【００５０】
したがって、上記全軸同時サーボオフの後に上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に生じるガイドブロック７の微小量移動の移動量の大小は、上記４軸制御による原点復帰動作の際に各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた反発力の大小にある程度関連したものになると考えられる。
【００５１】
そこで、本発明では、図２（ロ）に示すように、上記全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおいて生じるガイドブロック７の微小量移動について、それぞれの移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄを、それぞれ対応するリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄで計測するようにする（ステップ５（Ｓ５））。なお、この際、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにて計測する全軸同時サーボオフ直後のガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄには、対応する各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの動作方向の一方を正とし、他方を負として各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に個別に設定する正負の符号、あるいは、Ｘ軸方向の一方とＹ軸方向の一方を正とし、その反対側を負として上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに共通して設定する正負の符号で表される上記ガイドブロック７の移動した方向に関する情報を含むものとする。
【００５２】
上記のようにして各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、全軸同時サーボオフの直後に生じた上記各ガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが個別に計測されると、該各移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値（計測結果）を、図示しない記憶手段に記憶（記録）する（ステップ６（Ｓ６））。
【００５３】
その後、図２（ハ）に示すように、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて個別に計測された全軸同時サーボオフの直後のガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値を補正量として、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に設定されていた従前の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを補正して、新たな仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄとして更新する（ステップ７（Ｓ７））。
【００５４】
上記のようにして仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄが更新された後は、該更新後の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準として、上述したステップ２（Ｓ２）からステップ７（Ｓ７）までの処理サイクルを順次繰り返して行うようにする。
【００５５】
これにより、上記各処理サイクル毎に更新される仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄは、従前の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準として原点復帰動作を行う際に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた機械的な姿勢の相互干渉による反発力が全軸同時サーボオフによって解消された位置に順次設定されるようになることから、上記処理サイクルを繰り返して実施すると、該各処理サイクルの上記ステップ６（Ｓ６）で図示しない記憶手段に記憶させるようにしてある全軸同時サーボオフの直後の各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値は、次第に収束するようになる。
【００５６】
又、上記処理サイクル毎に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて更新される上記各仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄの補正量は、全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに生じるガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値に対応するものであることから、上記全軸同時サーボオフの直後に該駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで生じるガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが大きい場合は上記補正量も大きい値となり、移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが小さい場合は補正量も小さい値となる。このために、上記各処理サイクルの上記ステップ６（Ｓ６）で図示しない記憶部に記憶される上記移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄは、すべてのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄについて次第に収束するようになる。
【００５７】
よって、上記のようにして４軸制御による原点復帰動作を行った状態から全軸サーボオフした直後の各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄがすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて収束するようになるまで、たとえば、上記移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの変化が予め設定した或る範囲に収まるように収束するまで上記処理サイクルを繰り返すようにし、その移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが収束した状態のときに設定されていた仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを、上記４軸アライメントステージの実際の運用時に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるガイドブロック７を原点復帰動作させる際の基準とする原点位置として設定するようにする。
【００５８】
このように、本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法によれば、４軸アライメントステージにおける４軸制御による原点復帰動作が完了した状態から、全軸同時サーボオフを行うことにより、４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、瞬時に機械的に最も安定な安定状態、すなわち、上記４台の各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの動力伝達手段としてのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの剛性の不足に伴う機械的な誤差を含まない安定状態を、瞬時に形成させることができる。このため、上記全軸同時サーボオフの直後に生じる各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の微小量移動の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値を基に、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを補正する処理サイクルを繰り返して、上記移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄが収束するようになる各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを求めるようしてあるので、４軸アライメントステージの実際の運用時にすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを制御する４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な最適位置に、原点位置を設定することができる。
【００５９】
このため、上記４軸アライメントステージの運用時には、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの原点復帰動作を円滑に且つ容易に実施させることが可能になる。したがって、原点復帰処理後に上記４軸アライメントステージを使用するときには、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に関する位置制御性を高めることが可能になる。よって、上記４軸アライメントステージの上部プレート２上に載置する図示しないアライメント対象物の位置決め精度を高めることが可能になる。
【００６０】
更に、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの最適な原点位置の導出は、上述したように、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示した装置構成を組み立てた後の４軸アライメントステージにおける調整動作によって実現することができる。よって、上記４軸アライメントステージにて各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの最適な原点位置を設定するための特別な機構も不要なため、４軸アライメントステージの装置構成をコンパクトなものにすることが可能になる。
【００６１】
しかも、特許文献２に示された４軸アライメントステージの原点復帰方法のような４つの駆動軸、又は、上部プレートの位置を機械的に固定して原点復帰のための基準とするようにしてある手法に比して、４軸アライメントステージの原点位置自体の位置決め精度を高めることができる。よって、４軸アライメントステージに、高い位置決め精度の原点復帰動作を実施させることが可能になる。
【００６２】
更には、上記したように原点復帰動作から全軸同時サーボオフした直後の各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値が収束するときには、上記４軸アライメントステージにて４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉が抑えられるようになっていることから、上記４軸アライメントステージの各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで原点復帰動作を行わせている状態で、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのトルクバランスが良好になることも確認することができる。これにより、最終的に設定される原点位置に基づいて、上記４軸アライメントステージにて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによりガイドブロック７の原点復帰動作を行う際に、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２で過剰な推力（トルク）を発生させる虞がなくなることから、トルクが許容設定値を超えるようなエラーが生じる虞を防止して、安定した運用を行うことが可能になる。
【００６３】
よって、本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法は、微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置で要求される、たとえば、印刷位置の位置ずれを数μｍからサブμｍオーダーに抑えるような高い位置決め精度が要求される４軸アライメントステージにおける原点位置を定めるのに適したものとすることができる。
【００６４】
なお、上記においては、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに付設するリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄがインクリメントエンコーダである場合について説明したが、該リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄがアブソリュートエンコーダである場合は、基準位置検出センサ１５を省略した構成としてもよい。又、この場合は、前述した図１のステップ２（Ｓ２）の処理を省略してよい。よって、最初に図１のステップ１（Ｓ１）と、ステップ３（Ｓ３）からステップ７（Ｓ７）までの最初の処理を実施した後は、ステップ３（Ｓ３）へ戻って、該ステップ３（Ｓ３）からステップ７（Ｓ７）までの処理サイクルを、４軸制御による原点復帰動作後の全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測値が収束するようになるまで順次繰り返して行うようにすればよい。
【００６５】
次に、図６は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示したと同様の構成において、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに、ガイドブロック７の制御位置を計測するための個別のリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを付設した構成に代えて、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに、ガイドブロック７の対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に関する制御位置を計測するための外部移動量計測器としてのレーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを付設してなる構成としたものである。
【００６６】
上記レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによる往復動作方向の一端側に設置してある。
【００６７】
上記各レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを採用した構成とする場合は、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに図３に示したものと同様に基準位置に設けた基準位置検出センサ１５によって該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７が基準位置に存在することが検出された時点から、各レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって検出される上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７との距離の変化量を基に、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで制御されるガイドブロック７の制御位置を検出させるようにすればよい。
【００６８】
あるいは、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に設けるレーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの設置個所について、たとえば、４軸アライメントステージのベース１上に設定するＸＹ座標平面における位置を予め計測しておくことにより、該各レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって計測される対応する駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７までの距離の計測結果と、上記既知としてある該各レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの位置とを基に、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで制御されるガイドブロック７の制御位置を検出させるようにしてもよい。この場合は、基準位置検出センサ１５を省略した構成としてよい。
【００６９】
その他の構成は図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００７０】
本実施の形態によっても、図１及び図２（イ）（ロ）（ハ）に示したと同様の手順で、４軸アライメントステージについて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄをすべて制御する４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な最適位置に、原点位置を設定することができる。
【００７１】
よって、本実施の形態によっても、図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
次いで、図７は本発明の実施の更に他の形態として、上記各実施の形態に示した本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法を、たとえば、図７に示す如きオフセット印刷装置における版テーブル１７の上部の版（図示せず）の位置決め用の４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９の上部の印刷対象（図示せず）の位置決め用の４軸アライメントステージ２０に適用する場合を示すものである。
【００７３】
ここで、図７のオフセット印刷装置の構成について概説すると、該オフセット印刷装置は、水平な架台２１と、該架台２１上に設置して上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９の走行（往復動）をガイドするためのガイドレール２２と、上記ガイドレール２２の長手方向の途中個所の上方位置に該ガイドレール２２の長手方向と直角な水平方向に延びるよう設けたブランケットロール２３とを備えた構成としてある。更に、上記ガイドレール２２上には、上記版テーブル１７と印刷対象テーブル１９が該ガイドレール２２の長手方向一端側から順に配置した状態で、個別に走行可能に取り付けてある。又、上記架台２１上における上記ガイドレール２２の長手方向一端部と対応する個所には、上記版テーブル１７を待機させて必要に応じて版の交換を行うための版テーブル待機エリア２４が設けてある。一方、上記架台２１上における上記ガイドレール２２の長手方向他端部と対応する個所には、上記印刷対象テーブル１９を待機させて印刷済みの印刷対象の取り外しと、次にオフセット印刷処理に供する印刷対象の該印刷対象テーブル１９上への設置を行うための印刷対象テーブル待機エリア２５が設けてある。更に、図示してないが、上記ガイドレール２２の長手方向の途中位置で上記ブランケットロール２３と干渉しない個所に、上記版テーブル１７上に保持させた版に対してインキングを行うためのインキング手段が設けてある。
【００７４】
ところで、上記構成としてあるオフセット印刷装置における版テーブル１７に装備した４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９に装備した４軸アライメントステージ２０について、最も厳密な位置決め精度が要求されるのは、オフセット印刷処理時に版テーブル１７上に保持した版や、印刷対象テーブル１９上に保持した印刷対象に、上記ブランケットロール２３を上方より接触させて実際の印刷処理を行うとき、すなわち、図７に二点鎖線で示すように、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９がブランケットロール２３の直下に位置するときである。
【００７５】
したがって、本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法を、上記オフセット印刷装置における版テーブル１７に装備した４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９に装備した４軸アライメントステージ２０に適用する場合は、上記各テーブル１７，１９の４軸アライメントステージ１８，２０について、図１に示した本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法の手順において、少なくともステップ４（Ｓ４）における各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの４軸制御によるガイドブロック７の原点復帰動作状態からの各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの全軸同時サーボオフの処理と、ステップ５（Ｓ５）における上記ステップ４（Ｓ４）で実施した全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７が微小量移動するときのそれぞれの移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄのリニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ（図３参照）、あるいは、レーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ（図６参照）による計測は、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９を、図７に二点鎖線で示すように上記ブランケットロール２３の直下位置に配置させた状態で実施することが望ましい。
【００７６】
したがって、上記図１に示した本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法におけるステップ１（Ｓ１）からステップ７（Ｓ７）までの手順、及び、その後ステップ２（Ｓ２）からステップ７（Ｓ７）までの処理サイクルを順次繰り返して行う処理を、すべて上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９を、図７に二点鎖線で示すように上記ブランケットロール２３の直下位置に配置させた状態のままで実施するようにしてもよい。
【００７７】
ところで、上記４軸アライメントステージ１８，２０における原点復帰動作は、通常、上記オフセット印刷装置の電源投入時に行わせるものであるため、この原点復帰動作を行わせる電源投入時に、上記版テーブル１７又は印刷対象テーブル１９をブランケットロール２３の直下に配置させた状態としておくと、万一誤動作によってブランケットロール２３が下降動作した場合は、該ブランケットロール２３と上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９との予期せぬ接触を招く虞がある。
【００７８】
そのため、図７に示す如く、上記したように、図１に示した本発明の４軸アライメントステージの原点設定方法の手順におけるステップ４（Ｓ４）と、ステップ５（Ｓ５）の処理は、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９を、図７に二点鎖線で示すように上記ブランケットロール２３の直下位置に配置させた状態で実施する一方、その他のステップ１（Ｓ１）、ステップ２（Ｓ２）、ステップ３（Ｓ３）の処理、及び、ステップ６（Ｓ６）、ステップ７（Ｓ７）の処理は、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９を、図７に実線で示す如くそれぞれの待機エリア２４，２５に配置させた状態で実施させるようにすることがより好ましい。
【００７９】
上記のようにすれば、上記版テーブル１７の４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９の４軸アライメントステージ２０にて仮の原点位置を基準とする原点復帰動作を行わせるときには、該各テーブル１７，１９はそれぞれの待機位置に配置されているため、該各テーブル１７，１９にブランケットロール２３が接触する虞を解消できる。
【００８０】
一方、上記原点復帰動作を行った後、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの全軸同時サーボオフを行うときは、上記版テーブル１７や印刷対象テーブル１９がブランケットロール２３の直下に配置されているため、該版テーブル１７や印刷対象テーブル１９の４軸アライメントステージ１８，２０の位置決め精度に影響する種々の要因、たとえば、架台２１上に設けたガイドレール２２の精度等の影響を排除した、実際のオフセット印刷処理の実施に即した状態で、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの４軸制御による原点復帰動作を行っても各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な最適位置に、原点位置を設定することができるようになる。
【００８１】
なお、上記ガイドレール２２の精度が十分に確保されている場合や、オフセット印刷装置で要求される位置決め精度があまり厳密でない場合等には、上記オフセット印刷装置における各テーブル１７，１９の４軸アライメントステージ１８，２０について、それぞれのテーブルの待機エリア２４，２５に配置させた状態で、図１に示したステップ４（Ｓ４）の原点復帰動作後の全軸同時サーボオフの工程と、ステップ５（Ｓ５）による該全軸同時サーボオフの直後に生じる各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７の移動量Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄの計測の工程を含む図１に示した処理手順のすべてのステップを実施するようにしてもよい。
【００８２】
更に、図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）は本発明の更に他の実施の形態として、図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態の応用例を示すもので、図３乃至図５（イ）（ロ）（ハ）に示したと同様の構成としてある４軸アライメントステージを用いて、４軸アライメントステージの原点位置設定方法を、図８にフローを示す如き手順で実施する。
【００８３】
すなわち、先ず、ステップ１ａ（Ｓ１ａ）として、図１のステップ１（Ｓ１）と同様に、上記４軸アライメントステージの各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて、それぞれのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによるガイドブロック７の動作ストロークの途中に、図９（イ）に示すように、図２（イ）に示したと同様の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを個別に設定する。
【００８４】
又、ステップ２ａ（Ｓ２ａ）として、図１のステップ２（Ｓ２）と同様に、上記ガイドブロック７の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを定めた該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ毎に、ガイドブロック７の基準位置を検出するための基準位置検出センサ１５（図３参照）から、上記設定された仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄまでの方向と距離を求めておく。
【００８５】
次に、ステップ３ａ（Ｓ３ａ）として、図１のステップ３（Ｓ３）と同様に、図９（イ）に示す如く、上記４軸アライメントステージにて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを運転して、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより、対応するガイドブロック７をそれぞれの仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄに一致するように移動させて、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄについて図２（イ）に示したと同様の原点復帰動作を行わせる。
【００８６】
上記のようにして仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準としてすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７について対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによる制御を行う４軸制御によって原点復帰動作を行わせると、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で機械的な姿勢の相互干渉が生じている場合は、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動モータ１２の推力（トルク）が上記姿勢の相互干渉による反発力を抑えるように作用した状態となる。
【００８７】
次いで、上記のようにして４軸制御による上記仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄを基準とする原点復帰動作が完了した状態にて、上記４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうち、サーボオフ操作対象として選定した或る１台の駆動ユニット、たとえば、駆動ユニット３ｄのボールねじ直動機構５ｄのみをサーボオフする（ステップ４ａ（Ｓ４ａ））。
【００８８】
これにより、上記サーボオフした駆動ユニット３ｄでは、上記４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉による反発力を抑えるように作用させていた駆動モータ１２の推力（トルク）がなくなる。このため、上記４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうち、サーボオフしない３台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃでは、４軸形式のアライメントステージにおけるＸＹθの３自由度を、３つの駆動軸として該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃで制御することになるため、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃについては、各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃに対応するガイドブロック７の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃからのずれはほとんど生じない。
【００８９】
一方、上記サーボオフした駆動ユニット３ｄにおけるボールねじ直動機構５ｄのナット部材１０（図３参照）に連結ブラケット１１（図３参照）を介して接続してあるガイドブロック７は、図９（ロ）に二点鎖線で示すように、上記仮の原点位置Ｏｄに配置されていた状態から、上記４軸制御による原点復帰動作を行わせた状態のときに上記各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で作用していた上記反発力により、図９（ロ）に実線で示すように微小量移動させられるようになる。なお、図９（ロ）に示した駆動ユニット３ｄのガイドブロック７の微小移動量の大きさと方向は、図示するための便宜的なものであって、該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７に実際に生じる微小量移動の大きさや方向を何ら限定するものではない。
【００９０】
上記のようにして駆動ユニット３ｄのサーボオフに伴って該駆動ユニット３ｄのボールねじ直動機構５ｄにおける各ガイドブロック７が微小量移動させられた後は、上記４軸制御による原点復帰動作の際に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた機械的な姿勢の相互干渉による反発力は解消される。
【００９１】
したがって、上記１台の駆動ユニット３ａのサーボオフの後に該駆動ユニット３ｄに生じるガイドブロック７の微小量移動の移動量の大小は、上記４軸制御による原点復帰動作の際に各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた反発力の大小にある程度関連したものになると考えられる。
【００９２】
そこで、本実施の形態では、図９（ロ）に示すように、上記１台の駆動ユニット３ｄのサーボオフの直後に該駆動ユニット３ｄにおいて生じるガイドブロック７の微小量移動について、その移動量Δｄを、対応するリニアエンコーダ１３ｄで計測するようにする（ステップ５ａ（Ｓ５ａ））。なお、この際、上記駆動ユニット３ｄにて計測する該駆動ユニット３ｄのサーボオフ直後のガイドブロック７の移動量Δｄには、対応するボールねじ直動機構５ｄの動作方向の一方を正とし、他方を負として該駆動ユニット３ｄに設定する正負の符号、あるいは、該駆動ユニット３ｄの動作方向に一致する軸方向としてのＹ軸方向の一方を正とし、その反対側を負として設定する正負の符号で表される上記ガイドブロック７の移動した方向に関する情報を含むものとする。
【００９３】
上記のようにしてサーボオフした１台の駆動ユニット３ｄについて、そのサーボオフの直後に生じた上記ガイドブロック７の移動量Δｄが計測されると、該移動量Δｄの計測値（計測結果）を、図示しない記憶手段に記憶（記録）する（ステップ６ａ（Ｓ６ａ））。
【００９４】
その後、図９（ハ）に示すように、上記サーボオフした駆動ユニット３ｄについて計測されたそのサーボオフ直後のガイドブロック７の移動量Δｄの計測値を補正量として、該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７に設定されていた従前の仮の原点位置Ｏｄを補正して、新たな仮の原点位置Ｏｄとして更新する（ステップ７ａ（Ｓ７ａ））。
【００９５】
上記のようにしてサーボオフ操作対象の駆動ユニット３ｄについての仮の原点位置Ｏｄが更新された後は、該サーボオフ操作対象の駆動ユニット３ｄについては更新後の仮の原点位置Ｏｄを基準として、又、サーボオフ操作対象ではない残る３台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃについては、当初の仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃを基準として、上述したステップ２ａ（Ｓ２ａ）からステップ７ａ（Ｓ７ａ）までの処理サイクルを順次繰り返して行うようにする。
【００９６】
これにより、上記各処理サイクル毎に、上記サーボオフ操作対象とした駆動ユニット３ｄについて更新される仮の原点位置Ｏｄは、従前の仮の原点位置Ｏｄを基準として原点復帰動作を行う際に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間で生じていた機械的な姿勢の相互干渉による反発力が駆動ユニット３ｄのサーボオフに伴って解消された位置に順次設定されるようになることから、上記したように、ステップ１ａ（Ｓ２ａ）〜ステップ７ａ（Ｓ７ａ）の最初の処理の後に、ステップ２ａ（Ｓ２ａ）〜ステップ７ａ（Ｓ７ａ）の処理サイクルを繰り返して実施すると、該各処理サイクルの上記ステップ６ａ（Ｓ６ａ）で図示しない記憶手段に記憶させるようにしてあるサーボオフ操作対象としての駆動ユニット３ｄのサーボオフ直後の該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量Δｄの計測値は、次第に収束するようになる。
【００９７】
又、上記処理サイクル毎に上記サーボオフ操作対象とした駆動ユニット３ｄについて更新される上記仮の原点位置Ｏｄの補正量は、該駆動ユニット３ｄのサーボオフの直後にそのガイドブロック７に生じる微小移動量の移動量Δｄの計測値に対応するものであることから、上記駆動ユニット３ｄのサーボオフ直後に該駆動ユニット３ｄで生じるガイドブロック７の移動量Δｄが大きい場合は上記補正量も大きい値となり、移動量Δｄが小さい場合は補正量も小さい値となる。このために、上記各処理サイクルの上記ステップ６ａ（Ｓ６ａ）で図示しない記憶部に記憶される上記移動量Δｄは、次第に収束するようになる。
【００９８】
よって、上記のようにして４軸制御による原点復帰動作を行った状態から駆動ユニット３ｄをサーボオフした直後の該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７の移動量Δｄが収束するようになるまで、たとえば、上記移動量Δｄの変化が予め設定した或る範囲に収まるように収束するまで上記処理サイクルを繰り返すようにし、その移動量Δｄが収束した状態のときに上記駆動ユニット３ｄに設定されていた仮の原点位置Ｏｄを、上記４軸アライメントステージの実際の運用時に該駆動ユニット３ｄのガイドブロック７を原点復帰動作させる際の基準とする原点位置として設定するようにする。その他の３台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｄについては、当初設定した仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃを、上記４軸アライメントステージの実際の運用時に該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃのガイドブロック７を原点復帰動作させる際の基準とする原点位置として設定するようにする。
【００９９】
このように、本実施の形態の４軸アライメントステージの原点位置設定方法によれば、サーボオフ操作対象以外の３台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃを、それぞれに設定された仮の原点位置Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃを基準として原点復帰動作を行わせた状態で、サーボオフ操作対象となる駆動ユニット３ｄについて、仮の原点位置Ｏｄを基準とする原点復帰動作を行った後、原点復帰動作状態からのサーボオフの直後に生じる微小量移動の移動量Δｄを計測し、その移動量Δｄの計測値を補正量として、該駆動ユニット３ｄの仮の原点位置Ｏｄを補正する処理を繰り返し行って、上記移動量Δｄが収束するようになる仮の原点位置Ｏｄを求めるようにしてあるため、該駆動ユニット３ｄの原点位置を、理想的な位置に移動させることができる。
【０１００】
これに対し、特許文献１に示された手法は、前述したように、４軸アライメントステージにおける３つの駆動軸の原点復帰動作を実施した状態で、第４の駆動軸の現在位置を、該第４の駆動軸の原点位置に定めるようにしてあるが、この手法では、上記のようにして定めた第４の駆動軸の原点位置を基準として該第４の駆動軸の原点復帰動作を行うようにしても、１回の原点復帰動作では、該第４の駆動軸自体に剛性不足による機械的な誤差が存在しているため、該第４の駆動軸が、必ずしも機械として理想的な位置に最後まで移動するとは限らない。
【０１０１】
したがって、本実施の形態の４軸アライメントステージの原点位置設定方法によれば、４軸アライメントステージの実際の運用時にすべての駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを制御する４軸制御状態で原点復帰動作を行っても、該各ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ同士の間での機械的な姿勢の相互干渉を抑えることが可能な位置であって、且つ特許文献１に示された手法で設定される原点位置に比してより最適な位置に、原点位置を設定することができる。
【０１０２】
よって、上記４軸アライメントステージの運用時には、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの原点復帰動作を円滑に且つ容易に実施させることが可能になる。
【０１０３】
以上により、図１乃至図５（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
上記図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態では、４軸アライメントステージにおける４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのすべてによる４軸制御による原点復帰動作を行った状態から、１台の駆動ユニット３ｄのみをサーボオフ操作対象としてサーボオフする場合について示したが、４軸制御による原点復帰状態からサーボオフする駆動ユニットの数は２台又は３台としてもよい。
【０１０５】
上記のように４軸アライメントステージにおける４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの４軸制御による原点復帰状態から、２台又は３台の駆動ユニットをサーボオフ操作対象としてサーボオフする場合は、サーボオフ操作対象以外の２台又は１台の駆動ユニットの原点復帰状態を保持したまま、上記サーボオフ操作対象となる２台又は３台の駆動ユニットをサーボオフしたときに該各駆動ユニットのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量を計測し、その計測値を補正量として該各駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新する。その後、上記更新された仮の原点位置を基準とする上記サーボオフ操作対象の各駆動ユニットの原点復帰動作と、該各駆動ユニットの原点復帰動作状態からサーボオフしたときに該各駆動ユニットのガイドブロック７に生じる微小量移動の移動量の計測値を補正量とする仮の原点位置の補正とを行う処理サイクルを繰り返すようにする。これにより、上記図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
なお、上記のように２台又は３台の駆動ユニットをサーボオフ操作対象とする場合や、図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態のように１台の駆動ユニットをサーボオフ操作対象とする場合、４軸アライメントステージにおける４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうちの任意の駆動ユニットをサーボオフ操作対象に設定してよい。
【０１０７】
又、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによる４軸制御状態の原点復帰状態から全軸同時サーボオフした直後に該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのガイドブロック７に生じる微小量移動を計測できるようにしてあれば、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに付設する外部移動量計測器としては、静電容量式変位計等、リニアエンコーダ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄやレーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ以外のいかなる計測方式、形式の外部移動量計測器を用いるようにしてもよい。この場合、使用する外部移動量計測器の計測方式や形式に応じて、該外部移動量計測器の配置を適宜変更してもよい。更には、上記外部移動量計測器は、上記４軸アライメントステージの各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの原点位置が設定された後、該設定された原点位置を用いて上記４軸アライメントステージを運用する際のガイドブロック７の移動量の計測に関与しない場合は、４軸アライメントステージに対して着脱可能に取り付ける構成としておき、上記本発明の４軸アライメントステージの原点位置設定方法の実施以外のときは、該外部移動量計測器を４軸アライメントステージより取り外すようにしてもよい。
【０１０８】
各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが正方形の各頂点の位置に配置するようにしてあれば、たとえば、上部プレート２における４つの辺の中間部付近に配置する等、図示した以外の位置に各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを配置した形式の４軸アライメントステージに適用してもよい。
【０１０９】
更には、本発明の適用対象となる４軸アライメントステージは、４台の駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを備えた４軸アライメントステージであれば、ベース１及び上部プレート２の形状やサイズは図示した以外のものであってもよい。
【０１１０】
４軸アライメントステージの各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおける一軸方向のサーボ式直動機構は、該各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるガイドブロック７を該サーボ式直動機構の駆動方向に沿う方向へ往復動させることができ、且つ各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによる４軸制御によって原点復帰動作を行わせるときに上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのサーボ式直動機構同士の間で機械的な姿勢の相互干渉が生じている場合は、該各サーボ式直動機構同士の間で上記相互干渉による反発力を発生させることができると共に、上記各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの全軸同時サーボオフの直後に、該サーボ式直動機構同士の間で発生していた機械的な姿勢の相互干渉による反発力によってガイドブロック７を微小量移動させることができる形式のものであれば、台形ねじによるサーボ式直動機構や、リニアモータ等、ボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ以外のサーボ式直動機構を採用してもよい。
【０１１１】
各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるＸＹθガイド４は、ベース１に取り付ける下端部と上部プレート２に取り付ける上端部との間にＸＹ直交座標平面における配置と、回転角度θについてのＸＹθの３自由度を備えており、且つ一軸方向のサーボ式直動機構により該サーボ式直動機構の駆動方向に沿って位置制御されるガイドブロック７を備えていれば、図示した以外の形式のＸＹθガイドを採用してもよい。
【０１１２】
図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態の４軸アライメントステージの原点設定方法を、図６の実施の形態と同様に、各駆動ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに、ガイドブロック７の対応するボールねじ直動機構５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの駆動方向に関する制御位置を計測するための外部移動量計測器としてのレーザ距離計１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを付設してなる構成の４軸アライメントステージに適用してもよい。この場合にも図６の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
又、図８及び図９（イ）（ロ）（ハ）の実施の形態の４軸アライメントステージの原点設定方法を、図７の実施の形態と同様にして、図７に示す如きオフセット印刷装置における版テーブル１７の上部の版（図示せず）の位置決め用の４軸アライメントステージ１８や、印刷対象テーブル１９の上部の印刷対象（図示せず）の位置決め用の４軸アライメントステージ２０に適用してもよい。この場合にも図７の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
本発明は、微細な電子回路を印刷するために用いるオフセット印刷装置における版や基板以外のＸＹθの３自由度のアライメントが要求される任意のアライメント対象物の位置決めを行うための４軸アライメントステージの原点復帰動作用の原点位置の設定に適用してもよい。
【０１１５】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１１６】
１ ベース
２ 上部プレート
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 駆動ユニット
４ ＸＹθガイド
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ ボールねじ直動機構（サーボ式直動機構）
７ ガイドブロック（被駆動部）
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ リニアエンコーダ（外部移動量計測器）
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ レーザ距離計（外部移動量計測器）
１７ 版テーブル（テーブル）
１８ ４軸アライメントステージ
１９ 印刷対象テーブル（テーブル）
２０ ４軸アライメントステージ
２３ ブランケットロール
Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄ 仮の原点位置
Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄ 移動量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構を全軸同時サーボオフして、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記各駆動ユニット毎に計測された移動量の計測値をそれぞれの補正量として該各駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記更新された仮の原点位置を基準とする上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構の全軸同時サーボオフするステップと、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする各駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からの全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記各駆動ユニットの仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めることを特徴とする４軸アライメントステージの原点位置設定方法。
【請求項２】
ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から、上記４台の駆動ユニットのうち、サーボオフ操作対象とする１台乃至３台の駆動ユニットのサーボ式直動機構をサーボオフして、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットについて計測された移動量の計測値を補正量として対応するサーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボ直動機構による上記更新された仮の原点位置を基準とする原点復帰動作、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットのサーボ式直動機構による当初の仮の原点位置を基準とする原点復帰動作とによる４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記サーボオフ操作対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフを行うステップと、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からのサーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボオフの直後に該サーボオフ操作対象の駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットの当初の仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めることを特徴とする４軸アライメントステージの原点位置設定方法。
【請求項３】
４軸アライメントステージを、オフセット印刷装置における版や印刷対象を載置してブランケットロールの下方位置を走行するテーブルの上部に設けた４軸アライメントステージとし、該４軸アライメントステージの各駆動ユニットの仮の原点位置を基準とする４軸制御による原点復帰動作状態からのサーボオフ操作の対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフの処理、及び、該サーボオフの直後に該サーボオフされた駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測の処理は、上記オフセット印刷装置における上記テーブルを上記ブランケットロールの直下に配置させた状態で行い、その他の処理は、上記テーブルを上記ブランケットロールの直下以外に設定してあるテーブル待機エリアに配置させた状態で行うようにする請求項１又は２記載の４軸アライメントステージの原点位置設定方法。
【請求項１】
ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構を全軸同時サーボオフして、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記各駆動ユニット毎に計測された移動量の計測値をそれぞれの補正量として該各駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記更新された仮の原点位置を基準とする上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構の全軸同時サーボオフするステップと、該全軸同時サーボオフの直後に該各駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする各駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からの全軸同時サーボオフの直後に各駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記各駆動ユニットの仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めることを特徴とする４軸アライメントステージの原点位置設定方法。
【請求項２】
ベースと、該ベースの上方位置に配置した上部プレートとの間に、Ｘ、Ｙ、θの３自由度を備えたＸＹθガイドの被駆動部に一軸方向のサーボ式直動機構を取り付けた構成を有する駆動ユニットを、直交する２軸方向に２台ずつ駆動ユニットの駆動方向を揃えた姿勢で取り付けてなる構成を備えた４軸アライメントステージにて、上記各駆動ユニットに予め設定した仮の原点位置を基準として、上記各駆動ユニットのサーボ式直動機構による４軸制御の原点復帰動作を行い、次に、この４軸制御の原点復帰動作状態から、上記４台の駆動ユニットのうち、サーボオフ操作対象とする１台乃至３台の駆動ユニットのサーボ式直動機構をサーボオフして、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量を外部移動量計測器でそれぞれ計測すると共に記録し、次いで、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットについて計測された移動量の計測値を補正量として対応するサーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置を補正して更新し、その後、上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボ直動機構による上記更新された仮の原点位置を基準とする原点復帰動作、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットのサーボ式直動機構による当初の仮の原点位置を基準とする原点復帰動作とによる４軸制御の原点復帰動作を行うステップと、該原点復帰動作状態からの上記サーボオフ操作対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフを行うステップと、該サーボオフの直後にサーボオフ操作対象の駆動ユニットにおけるＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測及び記録を行うステップと、該移動量の計測値を補正量とする上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置の補正による更新を行うステップを備えた処理サイクルを、上記原点復帰動作状態からのサーボオフ操作対象の駆動ユニットのサーボオフの直後に該サーボオフ操作対象の駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量が収束するまで繰り返して行い、該移動量が収束したときの上記サーボオフ操作対象の駆動ユニットの仮の原点位置、及び、サーボオフ操作対象以外の駆動ユニットの当初の仮の原点位置を、上記４軸アライメントステージにおける各駆動ユニットの原点復帰動作用の原点位置として定めることを特徴とする４軸アライメントステージの原点位置設定方法。
【請求項３】
４軸アライメントステージを、オフセット印刷装置における版や印刷対象を載置してブランケットロールの下方位置を走行するテーブルの上部に設けた４軸アライメントステージとし、該４軸アライメントステージの各駆動ユニットの仮の原点位置を基準とする４軸制御による原点復帰動作状態からのサーボオフ操作の対象となる駆動ユニットのサーボ式直動機構のサーボオフの処理、及び、該サーボオフの直後に該サーボオフされた駆動ユニットのＸＹθガイドの被駆動部に生じる移動量の計測の処理は、上記オフセット印刷装置における上記テーブルを上記ブランケットロールの直下に配置させた状態で行い、その他の処理は、上記テーブルを上記ブランケットロールの直下以外に設定してあるテーブル待機エリアに配置させた状態で行うようにする請求項１又は２記載の４軸アライメントステージの原点位置設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２３８０７８（Ｐ２０１２−２３８０７８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５１６２（Ｐ２０１１−１０５１６２）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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