(57)【要約】【課題】  スライダーをより安定して浮上させ、低剛性のスライダーであってもスライダー自体の変形を低減することが可能なスライダーを提供する。【解決手段】  板状部材の一方の面を所定の面積で区分けするとともに互いに連結された区切り溝と、この区切り溝で区切られた領域のそれぞれに設けられた少なくとも一つの気体噴出穴を有し、この板状部材の区切り溝を有する側をステージ上に載置してそれぞれの噴出穴から気体を噴射させたときに、板状部材にかかる力のモーメントが最小となるように前記区切り溝と噴出穴を配置した。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材の一方の面を所定の面積で区分けするとともに互いに連結された区切り溝と、この区切り溝で区切られた領域のそれぞれに設けられた少なくとも一つの気体噴出穴を有し、この板状部材の区切り溝を有する側をステージ上に載置してそれぞれの噴出穴から気体を噴射させたときに、板状部材にかかる力のモーメントが最小となるように前記区切り溝と噴出穴を配置したことを特徴とするスライダー。
【請求項２】
前記板状部材は方形状に形成され、前記区切り溝で区切られた領域が方形となるように区切られていることを特徴とする請求項１記載のスライダー。
【請求項３】
前記区切り溝で区切られた領域の縁部に沿ってリング状の溝を形成し、前記噴出穴と連結する連結溝を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスライダー。
【請求項４】
前記板状部材の前記区切り溝を形成した側に距離センサを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスライダー。
【請求項５】
前記噴出穴のそれぞれから噴出する気体の量を制御する気体制御手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスライダー。
【請求項６】
前記区切り溝は板状部材の縁部で封止されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のスライダー。
【請求項７】
前記区切り溝を形成した側にこの区切り溝に連通する気体吸引穴を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のスライダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば超精密加工機や検査装置などの被加工物又は原盤を高速で高精度に位置決めする移動ステージに用いて好適なスライダーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スライダーは、移動ステージ上に載置され、底面からステージに向かって気体（空気等）を噴出させ、スライダーとステージの間に剛性を持った気体膜を作る。この気体膜が形成されることにより、スライダーはステージ上で非接触で移動可能となる。
【０００３】
このようなスライダーに関する先行技術としては例えば下記のようなものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４４１８８号公報
【０００５】
図４（ａ，ｂ，ｃ）は従来用いられているスライダーの構成を示すもので（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は底面図である。
これらの図において、１０はスライダーを構成する方形状の板状部材であり、一方の面の縁部に沿ってリング状の溝１１が形成されている。このリング状の溝１１には連結溝１２が十字状に形成されている。
【０００６】
１３は気体（例えば空気）噴出穴、１４は板状部材の側面から気体噴出穴１３に連通する気体供給穴、１５は気体供給穴に気体を供給する気体供給手段（ポンプ）である。気体供給手段１５と気体供給穴１４はコネクター１６、フレキシブルチューブ１７を介して接続されている。１８は気体供給手段１５からの空気圧力を調節するレギュレータ（レギュレータ）である。
【０００７】
上述の構成において、このスライダー（板状部材）１０の底面をステージ２０上に対向させて載置する。その状態で気体供給手段１５から気体を送出すると送出された気体は気体供給穴１４を介して供給され、気体噴出穴１３から噴出し十字状に形成された連結溝１２を通ってリング状溝１１に達する。そして、気体供給手段１５からの気体圧がスライダー１０の重量を超えるとスライダーはステージ２０上に浮上する。即ち気体は気体軸受けとして機能し、スライダーはステージ上を摩擦のない状態で移動可能となる。浮上を中止する場合はレギュレータ１８を閉じて気体供給を中止する。
【０００８】
図５（ａ，ｂ，ｃ）は比較的に大形のスライダーとして用いられる他の従来例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は底面図である。図示の例では方形状のスライダー１０に気体噴出穴１３を９箇所設けた例を示している。これらの図において、図５と同一要素には同一記号を付して重複する説明は省略する。１５は気体供給手段、１４は気体供給穴である。
【０００９】
このスライダー１０の底面をステージ２０上に対向させて載置し、気体供給手段１５を起動させレギュレータ１８を開いて気体を送出する。送出された気体は供給穴１４を介して供給され、９箇所の気体噴出穴１３から噴出する。そして、空気圧がスライダーの重量を超えるとスライダー１０はステージ２０上に浮上する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記図４に示す従来のスライダーにおいては、気体の噴出穴が一つしかないため、図６（ａ）に示すようにスライダーの端部の一箇所に力Ｆがかかった場合傾きが生じるという問題があった。また、図５に示す従来例は図４に示す従来例に比較すると図６（ｂ）に示すように比較的にバランスがとれるが、図６（ｃ）に示すようにスライダー周辺部分（Ｐ１）で気体圧が減少しやすく中央部（Ｐ０）は気体圧が高いためスライダーに応力が加わり変形するという問題があった。
【００１１】
更に、1つの噴出し穴に対して一つの気体気供給手段で気体を供給しているので、気体供給が必ずしも等分にできずバランスの調整ができないという問題があった。
【００１２】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、スライダーの下部の気体圧をより均等にすることで、スライダーをより安定して浮上させ、低剛性のスライダーであってもスライダー自体の変形を低減することが可能なスライダーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載のスライダーの発明は、
板状部材の一方の面を所定の面積で区分けするとともに互いに連結された区切り溝と、この区切り溝で区切られた領域のそれぞれに設けられた少なくとも一つの気体噴出穴を有し、この板状部材の区切り溝を有する側をステージ上に載置してそれぞれの噴出穴から気体を噴射させたときに、板状部材にかかる力のモーメントが最小となるように前記区切り溝と噴出穴を配置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２においては、請求項１記載のスライダーにおいて、
前記板状部材は方形状に形成され、前記区切り溝で区切られた領域が方形となるように区切られていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３においては、請求項１又は２に記載のスライダーにおいて、
前記区切り溝で区切られた領域の縁部に沿ってリング状の溝を形成し、前記噴出穴と連結する連結溝を設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４においては、請求項１乃至３のいずれかに記載のスライダーにおいて、前記噴出穴のそれぞれから噴出する気体の量を制御する気体制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５においては、請求項１乃至４のいずれかに記載のスライダーにおいて、
前記板状部材の前記区切り溝を形成した側に距離センサを設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６においては、請求項１乃至５のいずれかに記載のスライダーにおいて、
前記区切り溝は板状部材の縁部で封止されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項７においては、請求項１乃至６のいずれかに記載のスライダーにおいて、
前記区切り溝を形成した側にこの区切り溝に連通する気体吸引穴を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２に記載の発明によれば、
板状部材の一方の面を所定の面積で区分けするとともに互いに連結された区切り溝と、この区切り溝で区切られた領域のそれぞれに設けられた少なくとも一つの気体噴出穴を有し、この板状部材の区切り溝を有する側をステージ上に載置してそれぞれの噴出穴から気体を噴射させたときに、板状部材にかかる力のモーメントが最小となるように前記区切り溝と噴出穴を配置し、板状部材を方形状とし、前記区切り溝で区切られた領域が方形となるように区切っているので、スライダーをより安定して浮上させ、低剛性のスライダーであってもスライダー自体の変形を低減することがことができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、区切り溝で区切られた領域の縁部に沿ってリング状の溝を形成し、前記噴出穴と連結する連結溝を設けたので領域内の圧力をより均一化でき全体的に圧力も高くできるため、軸受けとしての剛性をより高くすることができる。
【００２２】
請求項４，５に記載の発明によれば、板状部材の区切り溝を形成した側に距離センサを設けた噴出穴のそれぞれから噴出する気体の圧力を制御する気体制御手段を設けたので、より正確に浮上量を調整することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、区切り溝が板状部材の縁部で封止されているので、外部へ排気する気体を追加させずにスライダーをより安定して浮上させることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、区切り溝を形成した側にこの区切り溝に連通する気体吸引穴を設けたので、スライダーを短時間で静止させることができステージに吸着させることで静止時のずれを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１（ａ，ｂ，ｃ）は本発明に係るスライダーの構成図を示すもので（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は底面図である。
【００２６】
これらの図において、図４，５の従来例と同一要素には同一符号を付している。１０はスライダーを構成する方形状の板状部材であり、一方の面が格子状に連結した区切り溝３０により所定の面積（図では同一面積で９の領域）を有するように区分けされている。この区切り溝は例えば深さ１〜２ｍｍ，幅２ｍｍ程度に形成されている。
【００２７】
この区切り溝３０で区切られたそれぞれの領域の中央部には気体噴出穴１３が形成されている。１４はこれら気体噴出穴１３に連通する気体供給穴で、板状部材１０の側面から気体供給手段１５により気体が供給される。
【００２８】
上述の構成において、このスライダー１０の底面をステージ２０上に対向させて載置する。
その状態でレギュレータ１８を開として気体供給手段１５から気体を送出すると送出された気体（空気）は気体供給穴１４を介してそれぞれの気体噴出穴１３から噴出する。そして、空気圧がスライダー１０の重量を超えるとスライダーはステージ２０上に浮上する。
【００２９】
即ち気体（空気）は空気軸受けとして機能し、スライダーはステージ上を摩擦のない状態で移動可能となる。浮上を中止する場合はレギュレータ１８を閉じて気体供給を中止する。このことによりスライダー１０はステージ２０上に載置された状態となる。
【００３０】
上述の構成によれば、気体噴出穴１３が区切り溝３０で９箇所に区切られたそれぞれの領域の中央部に形成されているので、バランスよく浮上可能となる。さらに気体噴出穴１３から噴出した気体は区切り溝３０に流出する。区切り溝はそれぞれ連結されて大気に開放されている。そのため区切られたそれぞれの領域とステージ２０間に生ずる圧力が均等になりスライダー（板状部材）にかかる力のモーメントを最小とすることができる。
【００３１】
図２（ａ，ｂ，ｃ）は本発明の請求項３，４，５に関する実施例を示すもので、図示の例では方形状のスライダー１０を区切り溝３０により４等分した状態を示している。この区切り溝３０は例えば深さ１〜２ｍｍ，幅２ｍｍ程度に形成されており、スライダー１０をステージ上に配置して気体を気体噴出穴から噴出させたときに溝内の気体の圧力に斑が生じないような程度の大きさとされる。
【００３２】
１１は区切り溝３０で区切られた領域の縁部に沿って形成されたリング状の溝であり、このリング状の溝の内側には気体噴出穴１３と連結する十字状の連結溝１２が設けられている。このリング状溝と連結溝の幅は例えば２ｍｍ，深さは０．１ｍｍ程度に形成されている。この連結溝が区切り穴に比較して浅いのはニューマティックハンマーを防止するためである。
【００３３】
リング状の溝１１の中心部には気体噴出穴１３ａ〜１３ｄが形成され、これら気体噴出穴に連通する気体供給穴１４ａ〜１４ｄが設けられており、これらの気体供給穴１４ａ〜１４ｄにはそれぞれ気体供給手段１５ａ〜１５ｄが接続されている。
【００３４】
２６はスライダー１０の４方の端部に設けられた距離センサで、スライダー１０がステージ２０から浮上したときにその浮上距離を計測する。
【００３５】
上述の構成によれば、スライダー１０が区切り溝３０により４つの領域に分割され、それぞれの領域に形成されたリング状の溝１１の中央部に気体噴出穴１３が形成されているので、バランスよく浮上可能となる。その場合、距離センサ２６で、スライダー１０とステージ２０の浮上距離を計測し、気体供給手段１５ａ〜１５ｄから供給される気体をレギュレータ１８ａ〜１８ｄを調整することことにより、スライダーの端部の一箇所に力Ｆがかかった場合の傾きを防止することができる。
【００３６】
図３は請求項５，６に関する実施例を示すもので、この実施例において図２と異なる点は、スライダーの中央部（区切り溝の交差部）に気体吸引口２３を設けた点と区切り溝３０の縁部側の端部を封止部材２７により封止した点である。気体吸引口２３は気体吸引穴２４を介して気体吸引手段２１に接続されている。２２は吸引力を調整するバルブである。
【００３７】
図３の構成によれば区切り溝３０の縁部側の端部が封止されているので、ステージを浮上させた場合に気体の抜け量を減少させることができ、ステージ２０上にスライダー１０を固定する場合は気体吸引手段２１によりリング状溝１１や連結溝１２内の気体を吸引するので、スライダー１０が短時間にステージ２０上に固定される。その場合、封止部材のない図２の場合に比較して効率よく吸引することができる。
【００３８】
本発明の以上の説明は、説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。例えば、本実施例ではスライダーを４区分や９区分としたり、区分された領域を連結溝で４区分した例を示したが２区分以上であれば同様の効果を得ることができる。また、スライダーを方形とし、リング状溝を方形に区分したが必ずしも方形でなく例えば円状や三角状であってもよい。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。特許請求の範囲の欄の記載により定義される本発明の範囲は、その範囲内の変更、変形を包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るスライダーの一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係るスライダーの他の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明に係るスライダーの他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来のスライダーの一例を示す構成図である。
【図５】従来のスライダーの他の一例を示す構成図である。
【図６】従来のスライダーの説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    スライダー
１１    リング状溝
１２    連結棒
１３    気体噴出穴
１４    気体供給穴
１５    気体供給手段
１６    コネクター
１７    フレキシブルチューブ
１８    バルブ
２０    ステージ
２１    気体吸引手段
２２    レギュレータ
２３    気体吸引口
２４    気体吸引穴
２６    距離センサ
２７    封止部材
３０    区切り溝
【図１】
2006132605.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006132605.tif 000007
【図６】
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