(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台（１）上にテーブル（３ｃ）が、リテーナ（３ｂ１）と復数個のコロ（３ｂ２）とから構成されるコロ軸受（３ｂ）を介して所定方向に往復動自在に支承されているとともに、ボールネジ機構（３ｅ）（３ｇ）を介して駆動力が伝達され、テーブル（３ｃ）の往復動に伴なうコロ軸受（３ｂ）の移動限界位置に近接する所定位置に、コロ軸受（３ｂ）の移動を強制的に阻止する移動阻止部材（５）が設けられており、コロ軸受（３ｂ）を回転自在に保持するリテーナ（３ｂ１）と移動阻止部材（５）との接触部分において、リテーナ（３ｂ１）または移動阻止部材（５）の少なくとも一方に補強部材（３ｂ３）を設けたことを特徴とするリニアスライダ。
【請求項２】
移動阻止部材（５）が、コロ軸受（３ｂ）の移動を緩衝的に阻止するための衝撃吸収部材（５ａ）を含んでいる請求項１に記載のリニアスライダ。
【請求項３】
基台（１）上にテーブル（３ｃ）がコロ軸受（３ｂ）を介して所定方向に往復動自在に支承されているとともに、ボールネジ機構（３ｅ）（３ｇ）を介して駆動力が伝達され、テーブル（３ｃ）が所定回数だけ往復動したことに応答してテーブル（３ｃ）を持ち上げるテーブル持ち上げ部材（６ａ）が設けられているとともに、テーブル持ち上げ部材（６ａ）によるテーブル（３ｃ）の持ち上げに応答してコロ軸受（３ｂ）を復動させるコロ軸受復動部材（６）が設けられていることを特徴とするリニアスライダ。
【請求項４】
コロ軸受（３ｂ）がＶ字状に配置されている請求項１〜３のいずれかに記載のリニアスライダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はリニアスライダに関し、カラーフィルタ基板や光ディスク基板などに対する枚葉塗工を行ったり、各種精密加工のために被加工物を高精度に搬送する場合などに特に好適なリニアスライダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からカラーフィルタ基板や光ディスク基板などに対する塗工を行うための枚葉塗工用ステージとして、リニアモーションガイドを用いて基台上にテーブルを往復動可能に支承するとともに、ボールネジ機構を介してテーブルに駆動力を与えるようにした構成のものが提案されている。ここで、リニアモーションガイドとは、多数のボールが自転可能に設けられているとともに、予め設定された所定の経路内を移動（以下、公転と称する）可能に設けられてなるものであり、これらボールの自転および公転によりテーブルをスムーズに移動させることができると言われている。また、ボールの自転および公転によりテーブルを案内するのであるから、テーブルを高速に移動させることができ、枚葉塗工効率を高めることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リニアモーションガイドを用いた枚葉塗工用ステージを採用した場合には、ピッチング、ヨーイングがかなり大きい関係上、真直度（走行精度）を余り高めることができず、この結果、塗膜組成物吐出用のノズルとテーブルとの距離がかなり大きく変動したり蛇行したりするのであるから、塗膜の厚みを高精度に制御すること、即ち被塗工物の面全体に均一に塗工することが不可能になってしまう。
【０００４】
具体的には、リニアモーションガイドを構成する各ボールにはそれぞれバラツキがあるとともに、これらボールを公転させるために移動経路とボールの直径との間にも多少の余裕があるので、両者の相乗効果により、真直度の上限が±５μｍ程度になってしまう。この結果、塗膜の厚みを５μｍ以下の精度で制御することが不可能になってしまう。
【０００５】
なお、この不都合は、枚葉塗工以外でも高い真直度が要求される用途に用いられるリニアスライダであれば、同様に発生する。
【０００６】
また、上記テーブルの走行精度、即ち真直度を高めるために、リニアモーションガイドの代わりにコロ軸受を用いることが考えられるが、テーブルの移動速度がある程度高速になってくると、テーブル支持部とコロ軸受との間に滑りが生じ、やがてはテーブル支持部からコロ軸受が外れてしまうため、高速条件では長期間は使えないという問題がある。
【０００７】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、移動速度を余り損なうことなく長期間にわたって安定に、かつスムーズに往復動が可能で、リニアモーションガイドを用いる場合よりも著しく高い真直度を維持できる、コロ軸受を用いたリニアスライダを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のリニアスライダは、基台上にテーブルがコロ軸受を介して所定方向に往復動自在に支承されているとともに、ボールネジ機構を介して駆動力が伝達され、テーブルの往復動に伴なうコロ軸受の移動限界位置に近接する所定位置に、コロ軸受の移動を強制的に阻止する移動阻止部材が設けられている。また、リテーナと移動阻止部材との接触部分において、リテーナまたは移動阻止部材の少なくとも一方に補強部材を設けたものを採用している。
【０００９】
請求項２のリニアスライダは、移動阻止部材として、コロ軸受の移動を緩衝的に防止するための衝撃吸収部材を含むものを採用している。
【００１０】
請求項３のリニアスライダは、基台上にテーブルがコロ軸受を介して所定方向に往復動自在に支承されているとともに、ボールネジ機構を介して駆動力が伝達され、テーブルが所定回数だけ往復動したことに応答してテーブルを持ち上げるテーブル持ち上げ部材が設けられているとともに、テーブル持ち上げ部材によるテーブルの持ち上げに応答してコロ軸受を復動させるコロ軸受復動部材が設けられている。
【００１１】
請求項４のリニアスライダは、コロ軸受としてＶ字状に配置されてなるものを採用している。
【００１２】
請求項１のリニアスライダであれば、基台上にテーブルがコロ軸受を介して所定方向に往復動自在に支承されているとともに、ボールネジ機構を介して駆動力が伝達されており、リニアモーションガイドを使用する場合と比較して高い真直度を達成することができる。また、テーブルの移動速度が高くなり、テーブルとコロ軸受との関係に滑り現象が生じても、テーブルの往復動に伴なうコロ軸受の移動限界位置に近接する所定位置に、コロ軸受の移動を強制的に阻止する移動阻止部材が設けられているのであるから、テーブルの往動速度と復動速度とが異なる状態においてコロ軸受が一方向に限界位置まで移動してしまう可能性を移動阻止部材により未然に防止することができ、高い移動速度を確保することができるとともに、テーブルを長期間にわたって安定に、かつスムーズに往復動させることができる。また、リテーナが移動し、移動阻止部材とリテーナが衝突する接触部分に補強部材を設けていることから、リテーナおよびコロの損傷を軽減することができ、真直度の高精度を長期間維持することができる。
【００１３】
請求項２のリニアスライダであれば、移動阻止部材として、コロ軸受の移動を緩衝的に阻止するための衝撃吸収部材を含むものを採用しているので、コロ軸受の損傷を緩和して寿命を長くすることができる。
【００１４】
請求項３のリニアスライダであれば、基台上にテーブルがコロ軸受を介して所定方向に往復動自在に支承されているとともに、ボールネジ機構を介して駆動力が伝達されており、リニアモーションガイドを使用する場合と比較して高い真直度を達成することができる。また、テーブルの移動速度が高くなり、テーブルとコロ軸受との関係に滑り現象が生じても、テーブルが所定回数だけ往復動したことに応答してテーブルを持ち上げるテーブル持ち上げ部材が設けられているとともに、テーブル持ち上げ部材によるテーブルの持ち上げに応答してコロ軸受を復動させるコロ軸受復動部材が設けられているのであるから、高い移動速度を確保することができるとともに、テーブルの往動速度と復動速度とが異なる状態においてコロ軸受が一方向に限界位置もしくはその近傍位置まで移動してしまった場合に、テーブル持ち上げ部材によりテーブルを持ち上げ、この状態においてコロ軸受復動部材によりコロ軸受を復動させることができ、テーブルを長期間にわたって安定に、かつスムーズに往復動させることができる。
【００１５】
請求項４のリニアスライダであれば、コロ軸受としてＶ字状に配置されてなるものを採用しているので、テーブルのヨーイングを大幅に低減でき、真直度を一層高めることができる。
【００１６】
本発明の内容をさらに詳細に説明する。テーブルをコロ軸受により支持した状態でボールネジ機構によりテーブルを往復動させる場合に、テーブルの移動速度が余り大きくなければコロ軸受は自転のみにより移動するため、コロ軸受の移動距離はテーブルの移動距離の丁度１／２の関係にある。しかし、テーブルの移動速度が大きくなると、テーブル支持部とコロ軸受との間に滑りが生じてしまい、コロ軸受の移動距離がテーブルの移動距離に対して相対的に短くなってしまい、テーブルの移動距離の１／２以下になる。例えば、枚葉塗工を行う場合には、塗膜形成のための往動時の速度は余り大きくしないのであるが、タクトタイム短縮のために復動時の速度は可能な限り大きく設定することが一般的であり、このような場合には、テーブルの１往復ごとにコロ軸受が一方に少しずつ移動してしまい、逐には移動限界位置に到達してコロ軸受としての機能を達成し得なくなってしまう。
【００１７】
この発明はコロ軸受の上記不都合を解消させるためになされたものであり、請求項１の場合には、コロ軸受の一方への移動を移動阻止部材により強制的に阻止するので、いつまでもコロ軸受としての機能を達成させ続けることができる。また、請求項３の場合には、コロ軸受が移動限界位置またはその近傍位置まで移動した場合にコロ軸受を復動させることによりコロ軸受としての機能を復活させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面によってこの発明の好ましい一実施形態を詳細に説明する。
図１はこの発明のリニアスライダが適用されるスリットダイコータの構成を示す斜視図である。
【００１９】
このスリットダイコータは、鋳物などからなる基台１の上面所定位置にスリットダイ２を設けているとともに、リニアスライダ３を設けている。
【００２０】
上記スリットダイ２は、Ｚ軸ステージ２ａによって上下位置が制御され、基台１の上面との間の距離、即ち、後述するテーブル３ｃとの間の距離が制御される。
【００２１】
上記リニアスライダ３は、図２に要部を拡大して示すように、基台１の上面に形成した１対のＶ字溝３ａと、このＶ字溝３ａに収容されたＶ字状のコロ軸受３ｂと、このコロ軸受３ｂにより支承される脚部３ｄを有するテーブル３ｃと、テーブル３ｃの下面所定位置に設けたボールネジナット３ｅと、このボールネジナット３ｅと螺合しているとともに、駆動用モータ３ｆにより回転されるボールネジ３ｇとを有している。なお、上記ボールネジナット３ｅは、テーブル３ｃに連結されたボールネジナット支承部３ｅ１に対して、部分的にのみ存在する連結部３ｅ２を介して連結され、この連結部３ｅ２に弾性を持たせることにより、ボールネジナット３ｅの弾性支持を達成している。また、上記テーブル３ｃは、その上面に吸着盤３ｈを有しており、吸着盤３ｈにより、枚葉塗工用基板の一例としてのガラス基板４を吸着保持する。
【００２２】
さらに、上記コロ軸受３ｂは、Ｖ字状に形成されたリテーナ３ｂ１と、リテーナ３ｂ１の各面にそれぞれ自転自在に支持された複数個のコロ３ｂ２とから構成されている。
【００２３】
さらにまた、図３に詳しく示すように、テーブル３ｃの低速での移動に伴なうコロ軸受３ｂの移動位置に近接する所定位置に、リテーナ３ｂ１と係合してコロ軸受３ｂの移動を強制的に阻止する移動阻止部材５を設けているとともに、移動阻止部材５を緩衝的に支持する衝撃吸収部材５ａを設けている。
【００２４】
また、リテーナ３ｂ１が移動阻止部材５と接触する先端部には、補強部材３ｂ３が溶接、捩じ込み等の手段により設けられている。この補強部材３ｂ３は、リテーナ３ｂ１または移動阻止部材５の少なくとも一方に設けられていればよい。もちろん補強部材３ｂ３は、移動阻止部材５が設けられている側とは反対側のリテーナ先端部にも設けてもよい。また、補強部材３ｂ３の代わりにリテーナ先端部にゴムなどの衝撃吸収材を取付けてもよい。この場合、塗工条件によりリテーナ３ｂ１のずれが反対方向になっても同様の作用効果が期待できる。
【００２５】
したがって、Ｚ軸ステージ２ａによってスリットダイ２の上下位置を設定し、吸着盤３ｈによりガラス基板４を吸着保持した状態において駆動用モータ３ｆを動作させれば、ボールネジ３ｇとボールネジナット３ｅとが螺合しているので、テーブル３ｃを所定速度で移動させることができる。この場合において、脚部３ｄと、Ｖ字溝３ａとの間にはコロ軸受３ｂが介在しているのであるから、テーブル３ｃのスムーズかつかなり高速での移動を達成することができる。また、テーブル３ｃには、コロ軸受３ｂを構成する各コロ３ｂ２の直径のバラツキに起因してピッチング、ヨーイングが発生し、真直度が低下することになるが、各コロ３ｂ２は自転するだけであり、リニアモーションガイドのように自転のみならず公転を伴なうのではないから、真直度を±１μｍもしくはサブミクロンにまで高めることができる。
【００２６】
この結果、吸着盤３ｈの上面とスリットダイ２との間隔のバラツキを±１μｍもしくはサブミクロン以下に押えることができる。
【００２７】
したがって、ガラス基板４の端部がスリットダイ２の真下に位置した時点でスリットダイ２を通して塗膜組成物の吐出を開始することにより、ガラス基板４の表面に膜厚のバラツキが少ない塗膜を形成することができる。
【００２８】
特に、塗膜組成物として粘度が低いものを採用した場合｛例えば、従来は１００ｃｐ（センチポイズ）以上の粘度のカラーフィルタ用塗膜組成物を採用していたのに対し、３０〜５０ｃｐの粘度のニュートリアン流体をカラーフィルタ用塗膜組成物として採用する場合｝には、必然的にスリットダイ２とガラス基板４との間隔を小さく（従来の１／２以下であり、例えば、１００μｍ以下、望ましくは５０μｍ以下）しなければならず、この結果、この間隔のバラツキ精度も高めなければならない（例えば、±３μｍ以下にしなければならない）。このように厳しい要求に対しては、従来のリニアモーションガイドを用いたリニアスライダでは到底対処できないが、この実施例のリニアスライダであれば簡単に対処することができる。
【００２９】
また、この実施例のスリットダイコータを用いてガラス基板４に枚葉塗工を行う場合には、生産性を高めるために、テーブル３ｃの移動速度を高めなければならない。この点に関しても、この実施例ではかなり高い移動速度（１０ｍ／分以上）を達成することができ、走行精度が極めて高い滑り軸受を採用した場合の１〜２ｍ／分と比較して移動速度を著しく高めることができる。また、精度面で、リニアモーションガイドを採用した場合には到底達成し得なかった高い走行精度と共に、その結果として得られる高い塗工精度を達成できる。
【００３０】
さらに、ガラス基板４に枚葉塗工を行う場合において、塗膜組成物の供給を受けながらガラス基板４を移動させる場合の移動速度よりも、復動時の移動速度を高めることが一般的であり、このような場合には、コロ軸受３ｂに滑りが発生して、テーブルの往動時と復動時との大きな速度差によってコロ軸受３ｂが一方の側に移動してしまうことになる。しかし、コロ軸受３ｂの移動が移動阻止部材５により強制的に阻止されているのであるから、コロ軸受３ｂの機能をいつまでも維持させることができ、さらにコロ軸受３ｂの移動阻止部材５の衝突するリテーナ３ｂ１先端部に補強部材３ｂ３を設けることにより、コロ軸受３ｂの損傷を軽減し、長期間にわたってテーブル３ｃを安定に、かつスムーズに往復動させることができる。また、コロ軸受３ｂとＶ溝の間で滑りを生じ、コロ軸受３ｂがずれることから、この滑りによりＶ溝およびコロ軸受に磨耗が生じないように給油することが大切である。具体的にはテーブル先端部前後に給油ノズル（図示せず）を設置し、２０００〜３０００回移動する毎に１〜３ｃｃの油をコロ軸受３ｂに給油することにより、Ｖ溝の磨耗を防具とともに長期間の高精度維持が確保できる。
【００３１】
また、図３の構成に代えて、図４および図５に示すように、コロ軸受３ｂの滑り発生によりコロ軸受３ｂが一方の側に移動する現象が生じても、テーブル３ｃを所定回数（コロ軸受３ｂが移動限界位置もしくはその近傍位置まで移動される回数）だけ往復動させたことに応答してテーブル３ｃを持ち上げるテーブル持ち上げ用のシリンダ６ａを設け、シリンダ６ａによりテーブル３ｃが持ち上げられたことに応答してコロ軸受３ｂを所定の位置に復元させるコロ軸受復元用のシリンダ６を設けてもよい。ここで、復元距離は、コロ軸受３ｂを初期位置まで復元させる距離であることが好ましい。また、テーブル３ｃの往復動回数は、枚葉塗工の遂行回数と同じであるから枚葉塗工制御部（図示せず）において簡単に得ることができる。さらに、６ｂはリテーナ３ｂ１と係合する係合部材であり、シリンダ６により駆動される。
【００３２】
この場合には、シリンダ６ａによりテーブル３ｃを多少（例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度）持ち上げた状態でシリンダ６によりコロ軸受３ｂを復元させればよい。また、テーブル３ｃを持ち上げた場合に、連結部３ｅ２が弾性変形することにより、ボールネジ３ｇ、ボールネジナット３ｅ、ボールネジの軸受部に必要以上の力が加えられてしまうことを未然に防止することができ、ひいてはボールネジ機構の精度低下を未然に防止することができる。
【００３３】
なお、Ｖ字溝３ａに代えて矩形溝を採用するとともに、脚部３ｄをも矩形状とし、リテーナ３ｂ１が平板状のコロ軸受３ｂを採用した場合にも、真直度、特にヨーイング精度が多少低下はするが、同様の作用を達成することができる。また、連結部３ｅ２を採用する代わりに、テーブル３ｃとの連結部にゴム板などの弾性板を介在させるようにしても同様の作用を達成することができる。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、かなり高い移動速度を確保することができるとともに、リニアモーションガイドを使用する場合と比較して高い真直度を達成することができ、しかも、テーブルの往動速度と復動速度とが異なる状態においてコロ軸受が滑りによって一方向に限界位置まで移動してしまう可能性を移動阻止部材により未然に防止することができ、テーブルを長期間にわたって安定に、かつスムーズに往復動させることができるという特有の効果を奏する。また、コロ軸受部の損傷を軽減でき、長時間にわたり真直度を高精度に保つことができ、さらにスムーズな走行移動が確保できる効果を奏する。
【００３５】
請求項２の発明は、コロ軸受の損傷を緩和して寿命を長くすることができるという特有の効果を奏する。
【００３６】
請求項３の発明は、かなり高い移動速度を確保することができるとともに、リニアモーションガイドを使用する場合と比較して高い真直度を達成することができ、しかも、テーブルの往動速度と復動速度とが異なる状態においてコロ軸受が滑りによって一方向に限界位置もしくはその近傍位置まで移動してしまった場合に、テーブル持ち上げ部材によりテーブルを持ち上げ、この状態においてコロ軸受復元部材によりコロ軸受を所定の位置に復元させることができ、テーブルを長期間にわたって安定に、かつスムーズに往復動させることができるという特有の効果を奏する。
【００３７】
請求項４の発明は、テーブルのヨーイングを大幅に低減でき、真直度を一層高めることができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例のリニアスライダが適用されるスリットダイコータの構成を示す斜視図である。
【図２】 図１のコータの軸受部の拡大縦断面図である。
【図３】 コロ軸受の移動を強制的に阻止する部分の構成を示す概略図である。
【図４】 テーブルを持ち上げる部分の構成を示す概略図である。
【図５】 コロ軸受を復動させる部分の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 基台
３ｂ コロ軸受
３ｃ テーブル
３ｅ ボールネジナット
３ｅ２ 連結部
３ｇ ボールネジ
５ 移動阻止部材
５ａ 衝撃吸収部材
６，６ａ シリンダ
【図１】
0003656302.tif 000002
【図２】
0003656302.tif 000003
【図３】
0003656302.tif 000004
【図４】
0003656302.tif 000005
【図５】
0003656302.tif 000006