(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に互いに平行に設置された一対のガイドレールと、各ガイドレールにそれぞれガイドされてガイドレールに沿って移動するスライダとを備えたリニアガイドに両側下部が支持されて前記ガイドレールの長手方向に移動可能に設けられたステージと、該ステージを前記ガイドレールに沿って移動させるリニアサーボモータとを備えたレーザ加工機用ステージ装置において、前記リニアサーボモータとしてコア付タイプのリニアサーボモータを使用し、該リニアサーボモータの固定子を前記ガイドレールの外側で該ガイドレールより高い位置に各ガイドレールと平行にしてステージ側を向いた状態でそれぞれ配置するとともに、前記リニアサーボモータの移動子を、前記ステージの両側部で前記固定子のステージ側に対向する位置に配置し、前記固定子と前記移動子との間の吸引力が前記ステージの中央部が下方へ撓む際の力を打ち消す方向に発生するように前記固定子と前記移動子の対向面が鉛直方向を向いていることを特徴とするレーザ加工機用ステージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、レーザ加工機用ステージ装置に関し、詳しくは、金属薄板に微細なレーザ加工を施す際に使用するステージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  例えば、プリント配線板にクリームはんだを印刷する際に使用するメタルマスクをレーザ加工によって製造する際には、金属薄板とレーザ加工ヘッドとを相対的に移動させ、金属薄板の所定位置をレーザ光で照射することによって行われている。このような加工に使用するステージは、一般に、リニアガイドによって直線的に移動可能な状態でステージを設置するとともに、ステージ移動用の駆動源としてリニアサーボモータを使用している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１２８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  金属薄板とレーザ加工ヘッドとを相対的に移動させる手段として、レーザ加工ヘッドを固定して金属薄板を保持したステージを移動させるものと、金属薄板を固定してレーザ加工ヘッドを搭載したステージを移動させるものとがある。金属薄板を移動させるものでは、金属薄板の面積が大きくなると、ステージの大型化や重量増加に伴って振動が発生しやすくなり、加工誤差を生じる原因となることから、レーザ加工ヘッドを移動させるものが好ましい。しかし、レーザ加工ヘッドを移動させるものでも、金属薄板の面積が大きいと、レーザ加工ヘッドを搭載するステージが長くなり、重量も増加するため、ステージ自体の重量で中央が下方に撓むことがある。ステージの撓みが僅かなものであっても、メタルマスクをレーザ加工するような超微細な加工を行う際には、数ミクロン程度の撓みでも製品の品質に影響を及ぼすことがある。【０００５】  そこで本発明は、ステージ自体の重量によるステージ中央部の下方への撓みを解消することができ、レーザ光による超微細加工も確実に行うことが可能なレーザ加工機用ステージ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のレーザ加工機用ステージ装置は、水平方向に互いに平行に設置された一対のガイドレールと、各ガイドレールにそれぞれガイドされてガイドレールに沿って移動するスライダとを備えたリニアガイドに両側下部が支持されて前記ガイドレールの長手方向に移動可能に設けられたステージと、該ステージを前記ガイドレールに沿って移動させるリニアサーボモータとを備えたレーザ加工機用ステージ装置において、前記リニアサーボモータとしてコア付タイプのリニアサーボモータを使用し、該リニアサーボモータの固定子を前記ガイドレールの外側で該ガイドレールより高い位置に各ガイドレールと平行にしてステージ側を向いた状態でそれぞれ配置するとともに、前記リニアサーボモータの移動子を、前記ステージの両側部で前記固定子のステージ側に対向する位置に配置し、前記固定子と前記移動子との間の吸引力が前記ステージの中央部が下方へ撓む際の力を打ち消す方向に発生するように前記固定子と前記移動子の対向面が鉛直方向を向いていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】  本発明のレーザ加工機用ステージ装置によれば、一対のガイドレールの外側上方位置に配置した固定子と、ステージの両側部に装着した移動子との吸引力により、ガイドレールより高い位置でステージを両側から引っ張る力が発生するので、ステージの中央部がステージ自体の重量によって下方に撓むことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のレーザ加工機用ステージ装置の一形態例を示す要部の正面図である。
【図２】同じくステージ装置の正面図である。
【図３】同じくステージ装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  本形態例に示すレーザ加工機用ステージ装置は、基台１１の両側部分に、門型構造のステージ１２を移動可能に支持するためのリニアガイド１３と、ステージ１２を移動させるための駆動源となるリニアサーボモータ１４とをそれぞれ備えている。リニアガイド１３は、互いに平行に設置された一対のガイドレール１５，１５と、各ガイドレール１５，１５にそれぞれガイドされてガイドレール１５の長手方向に移動するスライダ１６，１６とを備えており、スライダ１６は、ステージ１２のテーブル部１２ａの両側下部に形成された脚部１２ｂの下面に装着され、ガイドレール１５の上方からガイドレール１５に跨がるようにして設けられている。
【００１０】  前記リニアサーボモータ１４は、コア付タイプのリニアサーボモータであって、磁極を交互に併設した固定子１７と、コアに導線を巻回した移動子１８とで構成されている。前記固定子１７は、前記ガイドレール１５の外側に立ち上がった支持部材１１ａの内面（ステージ側面）に、ガイドレール１５よりも高い位置で、ステージ１２側を向いた状態で、ガイドレール１５と平行に、ガイドレール１５に沿った状態で基台１１の全長にわたって配置されている。また、前記移動子１８は、前記ステージ１２における上部外面、すなわち、脚部１２ｂの上部のテーブル部１２ａの両側部であって、前記ガイドレール１５より高い位置で、前記固定子１７のステージ１２側に対向した状態になる位置にそれぞれ装着されており、ガイドレール１５と移動子１８との間には、所定の間隔が設けられている。
【００１１】  このように、リニアガイド１３のガイドレール１５に上方から跨がるように形成したスライダ１６を介して門型構造のステージ１２をガイドレール１５に沿って移動可能に設けるとともに、ガイドレール１５より上方の基台１１の支持部材１１ａとステージ１２のテーブル部１２ａとの間に、コア付タイプのリニアサーボモータ１４を対向面が鉛直方向を向くようにして横向きに配置することにより、リニアサーボモータ１４における固定子１７と移動子１８との間に磁力によって、ガイドレール１５より高い位置でステージ１２を両側から引っ張る方向の大きな吸引力が発生する。
【００１２】  これにより、自重によってステージ１２の中央部が下方に撓む際に脚部１２ｂの上部に加わるステージ１２の中心方向への力を、前記リニアサーボモータ１４の固定子１７と移動子１８との間の吸引力で打ち消すことができ、脚部１２ｂを直立状態に保持してステージ１２の中央部が自重で下方に撓むことを防止することができる。
【００１３】  したがって、ステージ１２の平面度を保つことができ、ステージ１２に搭載されてガイド２１に沿ってステージ１２の長手方向に移動するレーザ加工ヘッド２２の上下方向位置を一定に保つことができる。これにより、レーザ加工ヘッド２２の下方に配置された金属薄板とレーザ加工ヘッド２２との距離がレーザ加工ヘッド２２の移動位置に関係なく一定となり、金属薄板に超微細な加工を施してメタルマスクを形成する際の加工精度を確保することができ、品質の安定化や歩留まりの向上を図ることができる。
【００１４】  前記リニアガイド１３のガイドレール１５に対するコア付タイプのリニアサーボモータ１４の高さは、ステージ１２の重量や剛性、一対のガイドレール１５，１５間の距離、撓み許容量、固定子１７と移動子１８との間の吸引力などの各種条件に応じて設定することが可能であるが、ステージ１２のテーブル部の両端を両側から一直線状に引っ張る状態になる位置に配置することが好ましい。
【００１５】  なお、ステージ装置としての位置検出手段や移動制御手段は特に限定されるものではなく、ステージ装置の使用目的も任意である。
【符号の説明】
【００１６】  １１…基台、１１ａ…支持部材、１２…ステージ、１２ａ…テーブル部、１２ｂ…脚部、１３…リニアガイド、１４…リニアサーボモータ、１５…ガイドレール、１６…スライダ、１７…固定子、１８…移動子、２１…ガイド、２２…レーザ加工ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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