(57)【要約】【課題】容易かつ安全にスライダの交換ができるスライダ交換装置を実現する。【解決手段】磁性による吸引力と静圧軸受けのバランスでステージ上を浮上し、移動するスライダを前記ステージから交換するスライダ交換装置において、前記ステージ上面と同じ高さに揃えられ、前記ステージに向かって非磁性から磁性へと変化する磁気傾斜を有し、前記スライダが移動可能な平面部を具備することを特徴とするスライダ交換装置。【選択図】図１
2009031883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性による吸引力と静圧軸受けのバランスでステージ上を浮上し、移動するスライダを前記ステージから交換するスライダ交換装置において、
前記ステージ上面と同じ高さに揃えられ、前記ステージに向かって非磁性から磁性へと変化する磁気傾斜を有し、前記スライダが移動可能な平面部を具備することを特徴とするスライダ交換装置。
【請求項２】
前記平面部は、この平面部に形成された磁性体の面積を変化させることにより磁気傾斜が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のスライダ交換装置。
【請求項３】
前記平面部からの浮上量に応じて前記静圧軸受けの圧力を制御することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のスライダ交換装置。
【請求項４】
前記平面部上の位置に応じて前記静圧軸受けの圧力を制御することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のスライダ交換装置。
【請求項５】
前記磁気傾斜は段階的に変化するものであることを特徴とする請求項１乃至４に記載のスライダ交換装置。
【請求項６】
前記磁気傾斜は連続的に変化するものであることを特徴とする請求項１乃至４に記載のスライダ交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性による吸引力と静圧軸受けのバランスでステージ上を浮上し、移動するスライダを前記ステージから交換するスライダ交換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステージ上に浮上させたスライダを２次元方向に移動させることができるように構成された平面モータが知られている。
【０００３】
平面モータのスライダとステージの間には静圧軸受けが設けられ、この静圧軸受けによってスライダはステージ上で浮上する。ステージは磁性体で形成され、スライダとステージとの間で両者に吸引力が生じるような磁気回路が構成される。
【０００４】
平面モータのスライダは、ステージとの間に働くこの吸引力と、静圧軸受けからの浮力のバランスにより、所定のエアギャップを保って浮上するように設計される。すなわち、スライダとステージとの間のエアギャップが所定値にあるときに、スライダとステージの間の吸引力と静圧軸受けの圧力がバランスするように設計されている。
【０００５】
ところで、スライダをステージ上に載置する場合には、スライダをステージ上方の遠方（エアギャップの所定値よりも離れた距離）からステージに接近させていく。しかし、スライダとステージとの距離がエアギャップの所定値よりも大きい場合には、吸引力と静圧軸受けのバランスが取れていない。そのため、スライダをステージに接近させていく際に、吸引力の急激な増加によりスライダがステージに衝突する危険性がある。
【０００６】
このため、スライダをステージに載置する際には、スライダに補強板を取り付け、この補強板を複数のジャッキで支持して徐々にステージへ下げていくことにより、スライダをステージに接近させていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−３０８２９７号公報
【特許文献２】特開２００３−５８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、補強板を用いた場合には、ジャッキの応力により補強板にたわみが発生し、スライダをエアギャップの所定値に正確に接近させることが難しい。また、均等にギャップを変化させなければならないため、ジャッキの操作に習熟が必要となる。
【０００９】
さらに、補強板がたわむことによりスライダにもたわみが発生し、スライダが破損するおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記のような従来の問題をなくし、容易かつ安全にスライダの交換ができるスライダ交換装置を実現することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような目的を達成するために、本発明の請求項１では、磁性による吸引力と静圧軸受けのバランスでステージ上を浮上し、移動するスライダを前記ステージから交換するスライダ交換装置において、
前記ステージ上面と同じ高さに揃えられ、前記ステージに向かって非磁性から磁性へと変化する磁気傾斜を有し、前記スライダが移動可能な平面部を具備することを特徴とする。
【００１２】
請求項２では、請求項１に記載のスライダ交換装置において、前記平面部は、この平面部に形成された磁性体の面積を変化させることにより磁気傾斜が設けられたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３では、請求項１または２のいずれかに記載のスライダ交換装置において、前記平面部からの浮上量に応じて前記静圧軸受けの圧力を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項４では、請求項１または２のいずれかに記載のスライダ交換装置において、前記平面部上の位置に応じて前記静圧軸受けの圧力を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項５では、請求項１乃至４に記載のスライダ交換装置において、前記磁気傾斜は段階的に変化するものであることを特徴とする。
【００１６】
請求項６では、請求項１乃至４に記載のスライダ交換装置において、前記磁気傾斜は連続的に変化するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このように、ステージ上面と同じ高さに揃えられ、ステージに向かって非磁性から磁性へと変化する磁気傾斜を有し、スライダが移動可能な平面部を設けたことにより、容易かつ安全にスライダの交換ができるスライダ交換装置を実現することができる。
【００１８】
このスライダ交換装置の非磁性部分の上にスライダを載置し、スライダを非磁性部分から磁気傾斜部分を経由させてステージ上へ進入させるようにすれば、スライダを破損するおそれなく、誰でも簡単にスライダをステージに搭載することができる。
なお、逆手順でスライダの取り外しも可能である。スライダをステージからスライダ交換装置の磁性部分へ進入させ、磁気傾斜部分を通って非磁性部分まで移動させれば、簡単にスライダをステージ上から取り外すことができる。
【００１９】
平面部の磁気傾斜は、平面部に形成された磁性体の面積を変化させることによって調整することができる。
【００２０】
平面部からの浮上量や、平面部上におけるスライダの位置に応じて、静圧軸受けの圧力を制御すれば、さらにスライダへの応力を小さくすることができる。
【００２１】
平面部の磁気傾斜は、段階的な変化でもよいし、連続的な変化でもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明のスライダ交換装置を説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は本発明によるスライダ交換装置の一実施例を示す図である。
【００２４】
１はステージ、２はスライダ、３はスライダ交換装置である。図１（ａ）はステージ１およびスライダ交換装置３を上部から見た図、（ｂ）は側面から見た図、（ｃ）はスライダ２が受ける吸引力を示す図である。
【００２５】
ステージ１は磁性体で構成され、平坦面に格子状の溝を切ることによって形成された櫛歯が設けられている。スライダ２の下面には高圧エアを吹き出す穴が設けられ、噴き出された高圧エアにより静圧軸受けが構成される。
スライダ２は、ステージ１上において、吸引力ＦＭを受け、一定のエアギャップＧＤで浮上するように設計されているものとする。
【００２６】
スライダ交換装置３はステージ１に近接して設置される。スライダ交換装置３の上部には、スライダ２が移動可能な平面部３１が設けられる。この平面部３１はステージ１の上面と高さが揃えられる。スライダ交換装置３のステージ１側をＥ１，反対側をＥ２とする。
【００２７】
スライダ交換装置３の平面部３１は、部分的に磁性体３２が形成される。平面部３１に磁性体３２を形成することにより、平面部３１の上にスライダ２が置かれたときに、スライダ２と平面部３１との間に吸引力が発生する。
【００２８】
磁性体３２は、Ｅ２側からＥ１側へかけて面積が増加していくように形成される。磁性体３２の面積を変化させることにより、Ｅ２側からＥ１側へ向かって非磁性から磁性へと変化する磁気傾斜が設けられる。磁性体３２の面積を滑らかに変化させることにより、スライダの吸引力を調整する。
【００２９】
磁性体３２の形成方法は特に限定されないが、平面部３１にステージ１と同様の櫛歯加工をした後、櫛歯を削り取って磁性部分の面積を調整することが考えられる。
【００３０】
なお、Ｅ２側には、スライダ２を置くことができる程度の面積を非磁性部分として確保しておくのが望ましい。
【００３１】
スライダ２をステージ１に載置する際には、まずスライダ２を平面部３１の非磁性部分に置く。スライダ２を静圧軸受けにより浮上させ、Ｅ１側へ滑らせていく。そして、スライダ交換装置３のＥ１側の端から、そのままステージ１へスライダ２を進入させる。
【００３２】
スライダ２をＥ２側からＥ１側へ移動させていくと、平面部３１の磁気傾斜により、スライダ２は平面部３１から徐々に磁性による吸引力を受けるようになる。そのため、スライダ２をＥ２側からＥ１側へ移動させると、スライダ２と平面部３１との間のエアギャップが滑らかに縮まる（図１（ｂ））。
【００３３】
スライダ２と平面部３１の間のエアギャップを、ステージ１上でのエアギャップ所定値ＧＤと一致させておくと、最もスムースにスライダ２を平面部３１からステージ１へ進入させることができる。
【００３４】
そこで、平面部３１のＥ１側の磁力は、ステージ１と同等であるのが望ましい（図１（ｃ））。すなわち、スライダ２が平面部３１のＥ１側に位置したときに受ける吸引力がＦＭとなるようにするのが望ましい。
【００３５】
このように、スライダ２を、平面部３１に接近させた状態からステージ１に搭載することができるため、スライダ２の破損のおそれが小さい。また、ジャッキ操作など習熟が必要な作業がないため、誰でも容易にスライダ２をステージ１に搭載することができる。
【００３６】
なお、逆手順でスライダ２をステージ１から取り外すことができる。スライダ２をステージ１からスライダ交換装置３のＥ１側へ進入させ、そのままＥ２側まで移動させれば、簡単にスライダ２をステージ１上から取り外すことができる。
【実施例２】
【００３７】
前記実施例１においては、スライダ交換装置３の磁気傾斜により、スライダ２のエアギャップを縮めた。このような吸引力の制御に、さらに静圧軸受けの圧力制御を付加してもよい。
【００３８】
図２は本発明によるスライダ交換装置の他の実施例を示す図であり、（ａ）はスライダ２が受ける吸引力および静圧軸受けの圧力を示す図、（ｂ）はスライダ２を側面から見た図である。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、磁性による吸引力とバランスを取るように、静圧軸受けの圧力を調整する。
【００４０】
具体的には、スライダ２と平面部３１との間のエアギャップＧＳを検出し、エアギャップＧＳに応じて静圧軸受けの圧力を調整する。エアギャップＧＳは吸引力に応じて変化するため、エアギャップＧＳに応じて静圧軸受けの圧力を制御することは、吸引力に応じて静圧軸受けの圧力を制御することと同等と考えられる。
【００４１】
また、平面部３１におけるスライダ２の位置（Ｅ１−Ｅ２方向）と吸引力をあらかじめ対応付けておき、スライダ２の位置検出値に応じて静圧軸受けの調整をしてもよい。
【００４２】
吸引力に応じて静圧軸受けの圧力制御を行うことで、平面部３１上でスライダ２を移動させる際のエアギャップ変化量を小さくすることができる。このため、スライダ２にかかる応力をより低下させることができる。
【実施例３】
【００４３】
図３は、磁気傾斜のバリエーションを示す図である。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、緩やかな曲線で変化するようにしてもよいし、図３（ｂ）に示すように段階的に変化させるようにしてもよい。
【００４５】
また、図３（ｃ）に示すように、スライダ交換装置３のＥ１側の吸引力は、必ずしもステージ１の吸引力ＦＭに一致させなくてもよい。スライダ２がスライダ交換装置３からステージ１へ移動した際に衝突のおそれがない程度であれば、吸引力に差があっても問題ない。
【実施例４】
【００４６】
スライダ交換装置３に形成される磁性体３２の形状は、図１に示すものに限られない。
図４に磁性体３２の形状のバリエーションを示す。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は本発明によるスライダ交換装置の一実施例を示す図。
【図２】図２は本発明によるスライダ交換装置の他の実施例を示す図。
【図３】図３は磁気傾斜のバリエーションを示す図。
【図４】図４は磁性体３２の形状のバリエーションを示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１        ステージ
２        スライダ
３        スライダ交換装置
３１      平面部
３２      磁性体
【図１】
2009031883.tif 000003
【図２】
2009031883.tif 000004
【図３】
2009031883.tif 000005
【図４】
2009031883.tif 000006