(57)【要約】【課題】固定体上を浮上して案内される可動体を有するスライダであって、固定体を複数のセラミック焼結体で構成した場合、各セラミック焼結体の間が平滑で、変形しにくい構造とすることによって、可動体を高精度の位置で案内移動させることができるスライダを提供する。【解決手段】複数のセラミック焼結体が連結して案内面を形成した固定体と、該固定体の案内面に沿って移動する可動体とを備え、前記案内面における各セラミック焼結体間に亘る連結部上の凹部には、シロキサン結合による網目構造を有したガラス質材が補充されているスライダとする。【選択図】図１
2008133913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミック焼結体が連結して案内面を形成した固定体と、
該固定体の案内面に沿って移動する可動体とを備え、
前記セラミック焼結体の連結部に、
該連結した双方のセラミック焼結体をまたぐようにして前記案内面に開口する凹部が形成されており、
該凹部内に、シロキサン結合を有するガラス質材が、凹部内面に被着した状態で充填されている
ことを特徴とするスライダ。
【請求項２】
前記連結部を中心として５０×１００μｍ四方の範囲で前記案内面を平面視したとき、
前記凹部の９０％以上を前記ガラス質材が占めている
ことを特徴とする請求項１に記載のスライダ。
【請求項３】
前記凹部を前記案内面に垂直な方向で断面視したとき、
該案内面から前記ガラス質材までの深さは２μｍ以内である
ことを特徴とする請求項１または２の何れかに記載のスライダ。
【請求項４】
前記固定体は前記可動体の移動方向に複数のセラミック焼結体を連結したものである
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のスライダ。
【請求項５】
前記各セラミック焼結体同士をボルトとナットにより連結した
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のスライダ。
【請求項６】
前記可動体は前記固定体を囲繞した状態で移動する
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のスライダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスプレートを載置して加工や測定をするためのスライダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビなどの大型化に伴って、液晶パネルを製造する際に用いられるガラスプレートを載置して加工や測定をするための大型のスライダが必要となってきている。このスライダは、通常、下方に定盤等の固定体を備え、この固定体の上面に案内用のガイドを固定し、このガイドと可動体の間に気体の静圧を印加しながら、可動体を固定体の上面（案内面）側で移動させる構造となっている。ここで、ガイドが固定体を兼ねている構造のスライダもある。固定体の材質には従来、石材が用いられてきたが、近年はセラミックが好適に用いられている。
【０００３】
しかしながら、セラミックからなる固定体の外形が例えば２ｍ×２ｍ×０．５ｍ程度まで大きくなると、固定体を単体で製造することが非常に困難となり、特に、軽量化のために固定体の下側（案内面の裏側）を薄くすることは不可能に近かった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、石材などからなる大型定盤の本体部の上面に、複数に分割されたセラミック板体をエポキシ樹脂からなる接着剤で貼設した固定体が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２６０６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、表面に凹凸があると可動体の案内精度が悪くなるため、スライダにおいては、可動体が案内される固定体の表面は、できるだけ凹凸がないことが要求されている。
【０００６】
特許文献１に示すスライダ、複数に分割されたセラミック板体を石材の上面に接着しているので、板体と板体との間に隙間が生じていた。このため、特許文献１の固定体を備えたスライダにおいて、可動体の位置決め精度を向上させるためには、可動体はこの隙間上を通ることなく、個々のセラミック板体上でのみ移動する構造、すなわち各セラミック板体上を移動する可動体を、分割されたセラミック板体上にそれぞれ設けた構造とするしかなかった。このため、可動体の位置決め精度を向上させるためには、可動体を隙間上を横切って案内させることができず、特に、分割されたセラミック板を、樹脂製の接着剤を用いて貼設しているので、長時間可動体を案内させると樹脂が劣化・剥離するという問題や、樹脂が変形して案内面の平面度が悪くなったりするという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みなされたもので、複数のセラミック焼結体が連結して案内面を形成した固定体と、該固定体の案内面に沿って移動する可動体とを備え、前記セラミック焼結体の連結部に、該連結した双方のセラミック焼結体をまたぐようにして前記案内面に開口する凹部が形成されており、該凹部内に、シロキサン結合を有するガラス質材が、凹部内面に被着した状態で充填されていることを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記連結部を中心として５０×１００μｍ四方の範囲で前記案内面を平面視したとき、前記凹部の９０％以上を前記ガラス質材が占めていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記凹部を前記案内面に垂直な方向で断面視したとき、該案内面から前記ガラス質材までの深さは２μｍ以内であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記固定体は前記可動体の移動方向に複数のセラミック焼結体を連結したものであることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記各セラミック焼結体同士をボルトとナットにより連結したことを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記可動体は前記固定体を囲繞した状態で移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、複数のセラミック焼結体が連結して案内面を形成した固定体と、該固定体の案内面に沿って移動する可動体とを備え、前記セラミック焼結体の連結部に、該連結した双方のセラミック焼結体をまたぐようにして前記案内面に開口する凹部が形成されており、該凹部内に、シロキサン結合を有するガラス質材が、凹部内面に被着した状態で充填されていることによって、各セラミック焼結体の間が平滑で、変形しにくく、シロキサンガラスが剥離しにくい構造のスライダとすることができる。これは案内面が平滑であるのは前記凹部にシロキサンガラスが補充されているからである。各セラミック焼結体の間のシロキサンガラスが変形しにくく、剥離しにくいのは、第１にアンカー効果によってシロキサンガラスが前記凹部に強固に固着しており、第２にシロキサンガラスは結合エネルギーの大きいＳｉとＯ（酸素）の共有結合からなるので機械的強度が高く、耐摩耗性にも優れているからである。
【００１４】
さらに本発明は前記連結部を中心として５０×１００μｍ四方の範囲で前記案内面を平面視したとき、前記凹部の９０％以上を前記ガラス質材が占めているスライダとすることによって、案内面の凹部の大部分をシロキサンガラスで補充することができるので、案内面を特に平滑にすることができ、可動体をさらに高精度の位置に案内することができる。
【００１５】
さらに本発明は前記凹部を前記案内面に垂直な方向で断面視したとき、該案内面から前記ガラス質材までの深さは２μｍ以内であるスライダとすることによって、前記凹部における固定体と可動体の隙間がより小さくなることで、前記可動体が前記凹部の上を横断して通過した際に、可動体が前記案内面の垂直方向に変位・振動する距離がより小さくなるので、可動体を特に高精度に案内することができる。
【００１６】
さらに本発明は前記固定体は前記可動体の移動方向に複数のセラミック焼結体を連結したものであるスライダとすることによって、複数のセラミック焼結体間を超えて可動体を案内することができることで、可動体の移動する距離を十分に長くすることができる。
【００１７】
さらに本発明は前記各セラミック焼結体同士をボルトとナットにより連結したスライダとすることによって、前記各セラミック焼結体同士を一体化して剛性を高く保持することができるため、スライダの周囲の温度や湿度の変化、振動などがあっても、案内面の平面度を高精度に保持することができ、また、各セラミック焼結体の体積を減らした肉抜き構造にすることで各セラミック焼結体に薄い部分を形成し、この薄い部分に連結部材を配置する構造とすることができるので、スライダを軽量化することができる。
【００１８】
前記可動体は前記固定体を囲繞した状態で移動するスライダとすることによって、長尺の前記固定体の長手方向に前記可動体を移動させる場合、前記長手方向に垂直な方向の断面積が小さい固定体を用いたスライダに好適なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明のスライダを示す斜視図である。図２は、図１のスライダを矢印Ｘ方向からみた側面図。図３は、図１のスライダを矢印Ｐの方向から見た部分側面図である。スライダ１００には、リニアモータ、ボールネジ、タイミングベルト、静圧を外部から印加するための気体供給口等が設けられるが、図にはこれらは不図示としてある。
【００２１】
スライダ１００は、固定体１（ベース）と、固定体１の案内面４に沿って移動することができる可動体３を備えている。固定体１の案内面４側には、ガイド２が固定体１に備えられ、可動体３がガイド２の長手方向に沿って移動できる構造となっており、案内面４は平面状になっている。
【００２２】
固定体１は、固定体１ａ、１ｂからなり、固定体１ａ、１ｂは、ナット１１と固定体１ａ，１ｂを貫通するボルト１０によって強固にネジ締結されている。固定体１ａ、１ｂの接続方法は、図２に示す方法の他に、固定体１ｂ側にヘリサートネジを挿入してボルト１０で締結する方法などを用いることができる。固定体１は、図２に示すように、強度を高く保持しつつ軽量化するため、リブ７を有するリブ構造となっている。
【００２３】
可動体３は、可動部材３ａ，３ｂ，３ｃからなり、可動部材３ａ，３ｂ，３ｃは互いに一体化されている。可動体３に外部から供給される圧縮気体は、可動部材３ｃ内を通り（不図示）、図４の噴出部６から図３の矢印の方向にそれぞれ噴出される構造となっている。これにより、可動部材３ｃと固定体１，可動部材３ｃとガイド部材２ａ，２ｂとは、圧縮気体による静圧によって非接触の状態を保持し、可動体３が浮上できる構造となっている。可動部材３ｃは、固定体１の案内面４から２−８μｍ程度の隙間を有しながら浮上することができる。このように浮上した可動体３はリニアモータ、ボールネジ、タイミングベルト等（不図示）の駆動手段によって高精度にガイド２に沿って案内される。
【００２４】
ガイド２は、固定体１に接合された２つのガイド部材２ａと、ガイド部材２ａにさらに接合された２つのガイド部材２ｂとからなる。ガイド２の形状は、図１のような直線状のものに限られない。ガイドの形状を適宜変更することで、可動体３を案内面４上で所望の位置に案内することができる。
【００２５】
図４は、図３の一部である気体の噴出部６を拡大した断面図で、圧縮気体は直径０．１−０．６ｍｍ程度の噴出部６から噴出される。
【００２６】
なお、固定体１、ガイド２、可動体３はセラミック焼結体からなる。
【００２７】
本発明のスライダ１００は、複数のセラミック焼結体が連結して案内面を形成した固定体と、該固定体の案内面に沿って移動する可動体とを備え、前記セラミック焼結体の連結部に、該連結した双方のセラミック焼結体をまたぐようにして前記案内面に開口する凹部が形成されており、該凹部内に、シロキサン結合を有するガラス質材が、凹部内面に被着した状態で充填されていることが重要である。
【００２８】
図５は、固定体１ａ、１ｂの連結部Ｒを案内面４に垂直な方向（矢印Ｑの方向）から見た平面図である。
【００２９】
図６は案内面４に垂直かつＹ−Ｙ’線に平行な固定体１の連結部Ｒの断面図である。
【００３０】
連結部Ｒの固定体１ａと１ｂとの隙間に形成された凹部９に、シロキサン結合による網目構造を有するガラス質材（シロキサンガラス）８が補充されている。
【００３１】
固定体１ａ，１ｂは、それぞれセラミック粒子５ａ，５ｂからなる。案内面４側の連結部Ｒにある凹部９には、固定体１ａを構成するセラミック粒子５ａと、固定体１ｂを構成するセラミック粒子５ｂとの間にシロキサンガラス８が形成されている。シロキサンガラス８は図５，６において黒で塗りつぶして描いてある。これによって、セラミック焼結体からなる固定体１ａ、１ｂの間が平滑で、変形しにくく、シロキサンガラス８が剥離しにくい構造のスライダ１００とすることができる。案内面４が平滑であるのは、凹部９にシロキサンガラス８が補充されているからである。各セラミック焼結体の間のシロキサンガラス８が変形しにくく、シロキサンガラス８が剥離しにくいのは、第１にアンカー効果によってシロキサンガラス８が凹部９にあるセラミック粒子５ａ，５ｂに強固に固着しており、第２に、シロキサンガラス８は結合エネルギーの大きいＳｉとＯ（酸素）の共有結合からなるので機械的強度が高く、耐摩耗性にも優れているからである。特に、可動体３が連結部Ｒを横断した直後でも、可動体３を高精度の位置で停止させることができる。このように可動体を高精度に案内することは、従来のスライダでは極めて困難であった。
【００３２】
次に、シロキサンガラス８が、摩耗しにくく、セラミック粒子５ａ，５ｂと強固に固着する理由について補足する。
【００３３】
シロキサンガラス８の骨格は、図７に示すように共有結合であるＳｉ−Ｏ結合が３次元に繋がった網目構造からなるので、耐摩耗性と機械的強度が高い。シロキサンガラス８は固定体１ａ、１ｂを構成するセラミック粒子５ａ，５ｂの間にアンカー効果により強固に固着した状態で補充されているので、応力が加わってもセラミック粒子５ａ，ａｂから剥離することがない。シロキサンガラス８がセラミック粒子５ａ，５ｂに対して強固に固着するのは、シロキサンガラス８の網目構造の末端にある酸素原子と、セラミック粒子５ａ，５ｂを構成する金属元素とが電気的に結合し、この結合力が強いアンカー効果を生じさせているためと考えられる。シロキサンガラス８を他のガラス、例えば結晶化ガラスに代えた場合は、結晶化ガラスを構成する酸素原子がセラミック粒子５ａ，５ｂと電気的に結合しにくいので、アンカー効果が不十分となりガラスが剥離しやすい。結晶化ガラスの酸素が粒子１ａ，１ｂと電気的に結合しにくいのは、結晶化ガラスに含まれる酸素は結晶化ガラスを構成する金属元素とのみ強固に結合しているため、ガラスが凹凸に入り込む物理的なアンカー効果しか生じないが、シロキサンガラス８では、電気的な結合力を生じた状態でアンカー効果により固着することができる。
【００３４】
また、後述するように固定体１ａと１ｂを金属製のボルトとナットで締結した後で、凹部９にガラスを補充、形成するので、凹部９に補充するガラスは、低温で形成可能な材質でなければならない。シロキサンガラス８は８０〜３００℃程度で十分に凹部９に形成可能であるのに対し、結晶化ガラスを用いた場合は、高温例えば７００℃以上で軟化させなければならないので、ボルト１０とナット１１が膨張して固定体が割れたりするという問題がある。
【００３５】
上記のように、シロキサンガラス８は、共有結合に起因する高い耐摩耗性と、シロキサンガラス８の網目構造の末端にある酸素原子と、セラミック粒子５ａ，５ｂを構成する金属元素との電気的な結合力に起因するアンカー効果を有したまま、案内面４の凹部に形成されている。なお、樹脂などの有機物は極めて摩耗しやすく、弾性変形が大きいので、シロキサンガラス８の代わりにならないことは言うまでもない。
【００３６】
固定体１ａ、１ｂの間の凹部９にシロキサンガラス８を補充させることで、固定体１とシロキサンガラス８の熱膨張率の差を小さくすることができるので、ヒートサイクルがかかっても、シロキサンガラス８が剥離・欠落することがなく、固定体１ａ，１ｂ間を平滑に保持することができる。さらに、シロキサンガラス８は水分を殆ど吸水しないため、周囲の湿度が変化してもシロキサンガラス８が膨潤しないので、固定体１やガイド２の変形を殆ど無くすことができ、案内面４の平面度が大きくなることが無い。
【００３７】
シロキサンガラス８を案内面４側にのみ形成することで、固定体１ａ，１ｂが互いに接合したスライダ１００は、互いに高剛性のセラミック焼結体である固定体１ａ，１ｂが当接してお互いの位置が相対的に変わらないように一体的に形成されているので、固定体１が複数に分割されていても、全体として高剛性であるスライダ１００とすることができる。
【００３８】
さらに本発明は、前記連結部を中心として５０×１００μｍ四方の範囲で前記案内面を平面視したとき、前記凹部の９０％以上を前記ガラス質材が占めていることを特徴とすることが、案内面４を特に平滑にすることができるので、可動体をさらに高精度の位置で案内することができる点で好ましい。
【００３９】
具体的には、凹部９に形成されたシロキサンガラス８の割合は、連結部Ｒの長手方向（図５の紙面においてＹ−Ｙ’線に垂直な方向）を長さ１００μｍ、幅５０μｍ四方で案内面４に垂直方向から、凹部９を観察したとき、凹部９の面積の９０％以上がシロキサンガラス８で覆われていることで確認することができる。この観察は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、凹部９を含む連結部Ｒを倍率１０００−３０００倍程度で撮った写真一枚または複数枚を用いて行うことができる。ここで、シロキサンガラス８は、セラミック粒子５ａ，５ｂのような粒子ではなく、粒界のないガラス状の物質であるのでＳＥＭ写真において、セラミック粒子５ａ，５ｂとシロキサンガラス８を区別することができる。凹部９にシロキサンガラス８が形成されていることは、後述するようにレーザラマン分光測定スペクトルを用いて分析することができる。
【００４０】
図８は、凹部９に形成されたシロキサンガラス８の割合を測定するために、案内面４に垂直方向から連結部Ｒを撮ったＳＥＭ写真の模式図である。セラミック粒子５ａ，５ｂの粒界は省略してある。凹部９にはシロキサンガラス８が形成され、凹部９の一部は凹部９ａとして残存している。シロキサンガラス８の割合は、図８のシロキサンガラス８の面積を、シロキサンガラス８と凹部９ａの合計の面積で割り、１００倍することで求められる。
【００４１】
さらに本発明はシロキサンガラス８の形成方法において、シロキサンガラス８の前駆体であるテトラエトキシシラン溶液を凹部９内に塗布する際に、凹部９内にテトラエトキシシランを塗布するにあたり、凹部９の面積のうちシロキサンガラス８が占める面積を９０％以上とすることが、製造方法上において制御し易く好ましい。
【００４２】
さらに本発明は前記凹部を前記案内面に垂直な方向で断面視したとき、該案内面から前記ガラス質材までの深さは２μｍ以内であることが好ましい。
【００４３】
具体的には、凹部９にシロキサンガラス８が形成されている連結部Ｒの部分を選び、セラミック粒子５ａ，５ｂ間にある凹部９を、図６のように案内面４に垂直な方向の断面で観察したとき、案内面４からシロキサンガラス８までの深さ（深さの方向は案内面４の輪郭を示すＺ−Ｚ’線に垂直な方向である。）が２μｍ以内であることが好ましい。これによって、凹部９における固定体１と可動体３の隙間がより小さくなることで、可動体３が凹部９の上を横断して通過した際に、可動体３が案内面４の垂直方向に変位・振動する距離がより小さくなるので、可動体３を高精度の位置で案内することができる。このようなシロキサンガラス８の案内面４からの深さ方向の位置の観察は、連結部Ｒの案内面４に垂直な断面を例えば５−１０箇所選び、それぞれ倍率１０００−３０００倍程度で行うことが好ましい。１０００−３０００倍で観察するのは、この範囲の倍率が、シロキサンガラス８が深さ方向に形成されている距離を測定するのに好適なためである。なお、図６の断面図は、案内面４とシロキサンガラス８が面一の場合（案内面４からシロキサンガラス８ま深さは０μｍの場合）を示している。
【００４４】
シロキサンガラス８が少なくとも案内面４の深さ方向へ２μｍまでに形成されていないと、可動体３が案内面４の垂直方向に変位・振動する距離が大きくなるおそれがあるので、可動体３を高精度に案内することができないおそれがあるからである。
【００４５】
図９は、案内面４からシロキサンガラス８までの深さＤを測定するために、案内面４に垂直な断面をＳＥＭ写真で撮った模式図である。セラミック粒子５ａ，５ｂの粒界は省略してある。凹部９の一部は補充されていない凹部９ａとして案内面４側に存在している。深さＤは凹部９ａの最も深い位置から案内面４までの距離である。深さＤは、異なる断面を５−１０箇所、好ましくは連結部Ｒの長手方向に１−２ｍｍ程度の間隔で５−１０箇所の断面をサンプリングして選び深さＤの平均値を算出するが、これらの断面のうちシロキサンガラス８が観察されない断面は、シロキサンガラス８が形成されていないところなので、深さＤは測定しない。
【００４６】
また、シロキサンガラスの形成方法において、テトラエトキシシラン溶液を案内面４側の凹部９に塗布し、熱風等により硬化させる際、テトラオキシシランが僅かに収縮した状態でシロキサンガラス８が生成する。この収縮は案内面４に垂直方向に起こりやすいものの、テトラエトキシシラン溶液を案内面４に面一に塗布すれば、シロキサンガラス８が案内面４から深さ方向に２μｍを超えて収縮した状態で硬化することは希であり、シロキサンガラス８を凹部９に形成する場合、シロキサンガラス８を少なくとも案内面４の深さ方向へ２μｍまで形成することが製造方法上で制御が容易である。
【００４７】
さらに本発明は前記固定体は前記可動体の移動方向に複数のセラミック焼結体を連結したものである
ことが好ましい。
【００４８】
固定体１は可動体３の移動方向に複数のセラミック焼結体を連結したものであるスライダ１００は、上記のように固定体１が複数のセラミック焼結体からなる固定体１ａ，１ｂからなり、固定体１ａ，１ｂが可動体３の移動方向に配置されていることで、固定体１ａ，１ｂ間を超えて可動体３を案内することができる。これにより、可動体３の移動する距離を十分に長くしたスライダ１００とすることができる。
【００４９】
さらに本発明は前記各セラミック焼結体同士をボルトとナットにより連結したことが好ましい。
【００５０】
上記のようにセラミック焼結体からなる固定体１ａ，１ｂ同士をボルト１０とナット１１により締結したスライダ１００は、周囲の温度や湿度の変化、振動などがあっても、案内面４の平面度を高精度が保持されたものとすることができる。
【００５１】
さらに本発明は前記可動体は前記固定体を囲繞した状態で移動することが好ましい。
【００５２】
これにより、固定体１の肉抜き部分（図２のリブ構造の部分）に締結部材を配置する構造とすることができるので、スライダ１００を軽量化することができる。
【００５３】
なお、ガイド２の形状は、図１のような直線状のものに限られず、ガイドの形状を適宜変更することで、可動体３を案内面４上で所望の位置に案内することができる。
【００５４】
次に、本発明のスライダの他の実施形態について説明する。
【００５５】
図１０は、本発明のスライダ２００を示す斜視図である。
【００５６】
図１１は、図１０のスライダをＵ方向から見たときの一部を示す側面図である。スライダ２００は、リニアモータ、ボールネジ、タイミングベルト、静圧を外部から印加するための気体供給口等が設けられるが、図にはこれらは不図示としてある。
【００５７】
スライダ２００は、固定体２１と、固定体２１に接合されたガイド２０（固定体）と、ガイド２０を囲繞する可動体２２とを有している。可動体２０は、ガイド２０の案内面２４に沿ってガイド２０の長手方向に沿って移動することができる構造となっている。外部から供給される圧縮気体は、可動部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃの内部を通り、図１１の矢印の方向にそれぞれ噴出される。これにより、ガイド２０と可動部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃとは、圧縮気体による静圧によって非接触の状態を保持し、可動体２０が浮上できる構造となっている。このように非接触で浮上した可動体２０はリニアモータ、ボールネジ、タイミングベルト等（不図示）の駆動手段によって高精度にガイド２０に沿って案内される。
【００５８】
ガイド２０はセラミック焼結体製のガイド部材２０ａ，２０ｂからなり、両者はボルトとナットで下部を締結されると共に、両者の連結部には、上述した連結部Ｒと同様にシロキサンガラス８が形成されている。これにより、上述したようにシロキサンガラス８上を可動体２２が繰り返し移動しても、シロキサンガラス８が摩耗することが無く、また、アンカー効果によってシロキサンガラス８がセラミック粒子間に強固に固着していることでガラスが剥離しにくいので、ガイド部材２０ａ，２０ｂの間が平滑で、変形しにくい構造のスライダ２００とすることができる。
【００５９】
本発明のスライダ１００，２００は、固定体と可動体の微小隙間に静圧気体を供給して、シロキサンガラス８が形成された固定体の案内面４に沿って可動体２２を浮上させて移動させるようにしているので、可動体２２がシロキサンガラス８上を通過しても、案内面４に垂直な方向に変位する距離を極めて小さくできる。
【００６０】
上述した本発明のスライダにおいて、シロキサンガラス８を連結部Ｒに補充、形成する方法について説明する。
【００６１】
セラミックからなる固定体１ａ，１ｂが当接する面を平面度２μｍ以下に研磨加工すると共に、案内面側の面と前記当接する面の直角度を２μｍ以下に研磨加工した後、ボルト１０とナット１１を用いた締結法などにより締結する。または、セラミックからなる固定体１ａ，１ｂが当接する面を平面度２μｍ以下に研磨加工し、ボルト１０とナット１１等により締結後、案内面側の面と前記当接する面の直角度を２μｍ以下に研磨加工しても良い。
【００６２】
次に、珪素を二酸化珪素（ＳｉＯ２）換算で１４−２０質量％、イソプロピルアルコール（（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ）を２４−４０質量％、水を５０−６１質量％含む、テトラエトキシシラン（ＳｉＯ（Ｃ２Ｈ５）４）の溶液を案内面４側の凹部９を含む連結部Ｒに塗布し、常温で乾燥する。この塗布、乾燥は数回行っても良い。その後、熱風等を用いて８０−３００℃程度に加熱すると、加水分解・脱水縮合反応により、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの網目構造を有するシロキサンガラス８からなるガラス質材が得られる。ここでテトラエトキシシランはシロキサンガラス８の前駆体である。
【００６３】
これにより、固定体１ａのセラミック粒子５ａと固定体１ｂのセラミック粒子５ｂにガラスが固着した状態で、セラミック粒子５ａ，５ｂ間にある凹部９にシロキサンガラス８が補充される。ここで、セラミック粒子５ａ，５ｂの表面の凹凸に沿ってシロキサンガラス８が形成されることでアンカー効果が生じ、より強固にシロキサンガラス８が固着する。
【００６４】
テトラエトキシシラン溶液を樹脂製のヘラなどを用いて凹部９内に複数回塗布すると、テトラエトキシシランは案内面４側にある凹部９を平面視したとき、凹部９の面積の９０％以上に形成することができる。
【００６５】
なお、テトラエトキシシラン溶液を案内面４に塗布した場合、テトラエトキシシランが硬化してシロキサンガラス８になる際に、案内面４から深さ方向に２μｍを超えて収縮する場合があるが、このように２μｍを超えて収縮するのは、凹部９の深さが３００μｍよりも深い場合に起こりやすい。
【００６６】
また、固定体１ａ，１ｂの案内面４側には、セラミック粒子５ａ，５ｂやその欠片が脱落して形成された凹み（不図示）が固定体１ａ，１ｂにそれぞれあるので、シロキサンガラス８はこの凹みにも形成されていても良い。
【００６７】
シロキサンガラスが加水分解・脱水縮合反応により硬化した状態では、シロキサンガラスが案内面４よりも凸になっている場合があるので、この場合は、凸になっているシロキサンガラスを次の方法により取り除く。
【００６８】
鋭利な直線状の刃を持つセラミック製のブロックを用いて、案内面よりも凸になっているガラスを取り除く。または、遊離砥粒を用いてラップ研磨することで、案内面よりも凸になっているガラスを取り除く。その後、案内面４側にある研磨屑を除去することで、凹部９にシロキサンガラス８が形成された固定体１が得られる。
【００６９】
上記のようなシロキサンガラス８の形成方法により、シロキサンガラス８を凹部９に補充した状態で形成できるので、従来のように例えば７００℃以上の高温でガラスを軟化させてガラスを凹部に形成させる必要がない。このため、金属製ボルトのボルト１０とナット１１を用いて固定体１ａ，１ｂを締結した後でも、８０−３００℃程度の低温では、ボルト１０とナット１１を溶融させたりすることはなく、熱膨張率の差により固定体１に割れを発生させたりすることなく、凹部９にシロキサンガラス８を形成させることができる。
【００７０】
図１１に示すガイド２０にシロキサンガラスを形成するには、上記と同様な方法で行うことができる。
【００７１】
シロキサンガラス８がシロキサン結合による網目構造を有することは、例えば、次の方法により確認することができる。
【００７２】
連結部Ｒにあるシロキサンガラス８のレ−ザラマン分光測定スペクトルをとる。レーザラマン分光測定スペクトルにおいて、４２４−４５０ｃｍ−１にピークが観察される。このピークの強度が最大となる波数は４３７ｃｍ−１付近である。この４３７ｃｍ−１付近のピークが観察されることで、シロキサンガラス８がシロキサン結合による網目構造を有することを確認することができる。４３７ｃｍ−１付近のピークはＳｉと結合した酸素の対称伸縮振動に帰属すると考えられる。
【００７３】
シロキサンガラス８がシロキサン結合による網目構造を有する場合、さらに、１０３０−１０９０ｃｍ−１の範囲にあるピークと、１１６０−１２２０ｃｍ−１の範囲にあるピークとがある場合がある。これらの２つのピーク強度が最大となる波数は、それぞれ１０６０ｃｍ−１付近と１１９０ｃｍ−１付近である。これらのピークは、Ｓｉと結合した酸素の非対称伸縮運動に帰属すると考えられる。なお、１０６０ｃｍ−１付近と１１９０ｃｍ−１付近のピークは強度が小さいため観察が困難な場合がある。
【実施例】
【００７４】
図１に示すスライダ１００の試料を次の条件で作成し、固定体１ａ，１ｂの連結部Ｒを可動体３が通過する際、可動体３が案内面４に垂直な方向に動く変位距離を測定した。
【００７５】
シロキサンガラス８は、上述したテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）溶液を用いた方法において、テトラエトキシシラン溶液の濃度と塗布回数を変化させて、凹部９に形成した。
【００７６】
固体体１，可動体３，ガイド２の材質は純度９９％のアルミナ質焼結体、固定体１の外径寸法は幅３００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ×厚み１２０ｍｍ、固定体１ａ，１ｂの外径寸法は、幅３００ｍｍ×長さ５００ｍｍ×厚み１２０ｍｍ、固定体１の案内面４側の大きさは３００ｍｍ×５００ｍｍ、ガイド２の長手方向の長さは９００ｍｍ、可動体３ｃの寸法は幅１５０ｍｍ×長さ４００ｍｍ×厚み３５ｍｍ、噴出部６の最小直径は０．３ｍｍ、可動体３を浮上させた際の案内面４と可動部材３ｃの隙間は３−５μｍ、可動体３の移動速度（ガイドの長手方向）は３０ｍｍ／ｓ、ボルト１０とナット１１の材質はＳＣＭ４３５（クロムモリブデン鋼）、テトラエトキシシランの加熱温度は１００℃、シロキサンガラス８の材質はシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）による網目構造を有するガラス質材とした。
【００７７】
なお、シロキサンガラス８の熱膨張係数については、ＴＥＯＳ溶液（ＳｉＯ２換算２０質量％、イソプロピルアルコール３０質量％、水５０質量％）を２０×２０×１００ｍｍの容器に入れて自然乾燥後、さらに１００℃で乾燥して、シロキサンガラスの塊を作製し、この塊の熱膨張係数を、真空理工株式会社製のレーザー熱膨張計を用い、Ｈｅガス中で０〜５０℃の範囲で昇温速度１℃／分程度で連続的に昇温しながら、レーザーを用いて試料の長さを計測し、ＡＳＴＭ（The American Society of Testing and Materials）Ｅ２８９（Standard Test Method for Linear Thermal Expansion of Rigid Solids with Interferometry）に準拠した測定に従って２３℃における熱膨張係数を測定した。
【００７８】
可動体３の変位距離は連結部Ｒおよびその近傍を可動体３が横断する際の可動体の変位距離（案内面に垂直な方向）とした。
【００７９】
凹部９におけるシロキサンガラス８の面積％は、図８に示したＳＥＭ写真の模式図のように、案内面４を５０×１００μｍの視野で観察して求めた。
【００８０】
シロキサンガラス８の案内面４からの距離（深さＤ）は、図９に示したＳＥＭ写真の模式図のように、凹部９ａの最も深い位置から案内面４までの距離を５箇所測定し平均値を計算して求めた。なお、断面にシロキサンガラス８が観察されない場合は深さＤの測定の対象外とした。
【００８１】
試料のシロキサンガラス８をレーザラマン分光スペクトルにより観察した結果、波数が４３７ｃｍ−１、１０６０ｃｍ−１、１１９０ｃｍ−１のところにそれぞれピークが観察された。
【００８２】
以下、各試料の評価結果を表１に示す。
【表１】
2008133913.tif 000003
【００８３】
表１からわかるように、凹部９にシロキサンガラス８が占める面積割合が８８％、深さＤが３μｍの試料Ｎｏ．１は、変位距離が０．０５μｍと若干大きくなったが、面積割合が９０％以上、深さＤが２μｍ以下の試料Ｎｏ．２−４，６，７は、変位距離が０．０２μｍ以下となり、可動体３の変位距離が短いことがわかった。
【００８４】
このうち、面積割合が９５％、深さＤが１μｍの試料Ｎｏ．４、面積割合が９５％、深さＤが０μｍ（案内面４とシロキサンガラス８が面一）の試料Ｎｏ．６は変位距離が０．０１μｍと特に小さくなった。また、面積割合が１００％、深さＤが０μｍの試料Ｎｏ．７は変位距離が０μｍ（変位なし）と最も優れていた。
【００８５】
図１２は、試料Ｎｏ．３の可動体３の動きを示す図で、横軸は可動体３の移動距離、縦軸は可動体３の変位距離である。
【００８６】
比較例としては、次に示す条件以外は実施例と同様にして試料を作製し、実施例と同様に評価した。
【００８７】
まず、シロキサンガラスを連結部に設けない試料Ｎｏ．１１を作製した。
【００８８】
そして、シロキサンガラスの代わりに表１の試料Ｎｏ．８−１０に示すガラスを塗布しガラスの軟化点よりも５０℃高い温度に加熱してガラスを溶融させた。
【００８９】
図１３は試料Ｎｏ．１１の可動体の動きを示す図であるが、シロキサンガラスを形成しない試料Ｎｏ．１１、ソーダ石灰ガラスを用いた試料Ｎｏ．９は変位距離が０．４μｍと大きくなり、スライダとして使用できないことがわかった。この原因は、気体の絞り部が連結部を通過した際に、気体に大きな乱流が発生し、この乱流によって可動体が案内面側に移動し、さらにその反動で可動体が案内面から離れる方向に移動してしまったためと考えられる。
【００９０】
なお、シリカガラスを用いて１５５０℃に加熱して固定体を作製しようとした試料Ｎｏ．８は固定体が割れると共に、ボルトとナットが溶融した。ホウ珪酸塩ガラスを用いて８７０℃に加熱して固定体を作製しようとした試料Ｎｏ．１０は固定体が割れた。
【００９１】
このように、本発明の範囲外の試料Ｎｏ．８−１１は、変位距離が大きいか、または固定体が作製できないことで、スライダとして使用できないことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明のスライダの斜視図である。
【図２】本発明のスライダの側面図である。
【図３】本発明のスライダの側面図である。
【図４】本発明のスライダの固定体と可動体の隙間に噴出される噴出部を拡大した断面図である。
【図５】本発明のスライダの固定体の連結部の案内面側を拡大した平面図である。
【図６】本発明のスライダの固定体の連結部の案内面側を拡大した断面図である。
【図７】本発明のスライダの固定体の連結部の案内面側に形成されているシロキサンガラスの構造を示す模式図である。
【図８】本発明のスライダの固定体の連結部の案内面側に形成されているシロキサンガラスの面積割合を測定するために用いたＳＥＭ写真の模式図である。
【図９】本発明のスライダの固定体に形成されているシロキサンガラスの案内面からの距離を測定するために用いたＳＥＭ写真の模式図である。
【図１０】本発明のスライダの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】本発明のスライダの他の実施形態を示す側面図である。
【図１２】本発明のスライダを駆動させた際の可動体の変位量のグラフである。
【図１３】従来のスライダを駆動させた際の可動体の変位量のグラフである。
【符号の説明】
【００９３】
１，１ａ，１ｂ，２１，２１ａ，２１ｂ：固定体
２，２０：ガイド
２ａ，２ｂ，２０ａ，２０ｂ：ガイド部材
３，２２：可動体
３ａ，３ｂ，３ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ：可動部材
５ａ，５ｂ：セラミック粒子
４，２４：案内面
６：噴出部
７：リブ
８：シロキサンガラス
９，９ａ：凹部
１０：ボルト
１１：ナット
１００，２００：スライダ
Ｒ：連結部
【図１】
2008133913.tif 000004
【図２】
2008133913.tif 000005
【図３】
2008133913.tif 000006
【図４】
2008133913.tif 000007
【図５】
2008133913.tif 000008
【図６】
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【図７】
2008133913.tif 000010
【図８】
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【図９】
2008133913.tif 000012
【図１０】
2008133913.tif 000013
【図１１】
2008133913.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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