JP2005051836A

JP2005051836A - 案内装置

Info

Publication number: JP2005051836A
Application number: JP2003203186A
Authority: JP
Inventors: Koji Akashi; 幸治明石; Takashi Kobayashi; 小林　　隆
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】超音波モータとの摩擦駆動によって発生する粉塵が超音波モータと案内装置の可動体との隙間に噛み込むことを防止し、超音波モータによる安定した駆動特性が得られるようにする。
【解決手段】超音波モータとの摩擦駆動によって可動体としてのステージ６３を動かす案内装置において、スクレーパ２を有する粉塵除去機構１を、上記可動体の表面に接触するように超音波モータ５１の両側に配置し、上記スクレーパ２で上記可動体の超音波モータ５１との当接面に付着する粉塵を掻き取る。この際、上記スクレーパ２には、可動体の可動方向上流側のみを接触させる駆動手段を設けた構成である。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波モータの摩擦駆動により直線運動や回転運動を行う可動体を駆動させる案内装置に関するものであり、特に摩擦駆動による摩耗粉やダストからなる粉塵を有効に除去することが可能で、精密加工機械、精密測定装置、半導体製造装置に用いられる案内装置として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波モータは、最小振幅がナノメートルオーダーと小さく、高分解能の位置決めが可能であり、しかも同サイズの他の電磁モータと比較して駆動力が大きいといった特徴を有するため、これまでカメラのレンズズーム機構や腕時計のバイブレーションアラームなど回転運動系への実用化が行われており、最近では直線運動系への適用もなされている。
【０００３】
図４に超音波モータを可動体の駆動源とする従来の案内装置の一例を示す。この案内装置は、図に示すようにベース盤６１上にクロスローラガイドの如く一対のガイド部材６２を備え、これらのガイド部材６２によって可動体としてのステージ６３を直線的に案内するようになっている。
【０００４】
また、ステージ６３の一方の側面には、ガイド部材６２に対して平行に駆動力伝達部材６４が、ステージ６３の他方の側面には、上記駆動力伝達部材６４と平行にリニアスケール６５がそれぞれ設置されており、このリニアスケール６５と対向する位置には測定ヘッド６６を設けて位置検出手段６７を構成するとともに、上記駆動力伝達部材６４と対向する位置には一つの超音波モータ５００を設置し、超音波モータの摩擦部材５６を上記駆動力伝達部材６４の当接面６４ａに対して垂直に当接させてある。
【０００５】
なお、図中、５７は超音波モータを収容する筐体、６８は位置検出手段６７より得られた位置情報を基にステージ６３の駆動条件を制御する制御部、６９は制御部６８から出力された信号を基に超音波モータを駆動させるための指令信号を出力するドライバーである。
【０００６】
次に超音波モータについて詳説する。図５に図４の案内装置に用いる超音波モータをケース５７内に収容した状態の断面図を示す。超音波モータ５００は、圧電セラミック板５２の一方の主面に４分割された電極膜５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを有し、対角に位置する電極膜５３ａと電極膜５３ｄを結線するとともに、対角に位置する電極膜５３ｂと電極膜５３ｃを結線し、かつ他方の主面には、ほぼ全面に共通電極膜（不図示）を形成した振動体５５と、この振動体５５の一方端面に設けたセラミックスやガラスからなる摩擦部材５６とからなり、上記共通電極膜をアースするとともに、電極膜５３ｂと電極膜５３ｄにそれぞれ位相を異ならせた電圧を印加することにより、圧電セラミック板５２に縦振動と横振動を発生させ、これらの振動の合力によって摩擦部材５６を楕円運動させるようになっていた。
【０００７】
また、超音波モータ５００は、ケース５７内においてその両側面をスプリング５８により保持されており、スプリング５８の押圧力によって超音波モータ５００をステージ６３の駆動力伝達部材６４に押し付けて予圧を与えるようになっていた。
【０００８】
その為、この超音波モータ５００を駆動させると、その摩擦部材５６の摩擦駆動によってステージ６３をガイド部材６２に沿って可動させることができ、ステージ６３の移動に伴う位置検出手段６７からの位置情報と、予め設定してあるステージ６３の基準位置情報との偏差に応じて変化するパラメータを基に制御部６８にて例えばＰＩＤ演算処理を行ってドライバー６９に超音波モータ５１への指令信号を出力するフィードバック制御を行うことにより、ステージ６３を移動、位置決めするようになっていた。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１８４４６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、超音波モータ５００の摩擦部材５６やステージ６３の駆動力伝達部材６４は互いに摩耗し、その粉塵が駆動力伝達部材６４の当接面６４ａに付着したり、周囲の雰囲気からのダストが駆動力伝達部材６４の当接面６４ａに付着したりするため、この粉塵が超音波モータ５１の摩擦部材５６とステージ６３の駆動力伝達部材６４との間に噛み込むと接触状態が変化することから、ステージ６３の駆動特性を不安定にさせるとともに、超音波モータ５１の摩擦部材５６やステージ６３の駆動力伝達部材６４の摩耗が促進され、短期間の使用で超音波モータ５１や駆動力伝達部材６４を交換しなければならないといった課題があった。
【００１１】
また、超音波モータ５１の摩擦部材５６やステージ６３の駆動力伝達部材６４は互いに摩耗し、その粉塵が飛散するため、周囲の雰囲気を汚染するといった課題があった。
【００１２】
その為、これらの課題に対し、特許文献１には、駆動力伝達部材６４に付着した粉塵を除去するため、ブラシやローラあるいはフェルトや剥離爪等を駆動力伝達部材６４に当接させて粉塵を除去する技術が開示されている。
【００１３】
しかしながら、ブラシ、ローラ、フェルト、剥離爪等を用いて粉塵を除去しようとしても、掻き残しが生じ、掻き残しを無くするためにブラシ等の回転力を上げるとステージ６３の可動に支障をきたし、不要なトルクにより摩擦部材５６が摩擦駆動力を充分伝達させることができない。また、掻き取った粉塵が駆動力伝達部材６４に再付着したりして案内装置の運動性能に影響を与えるといった課題があり、確実に粉塵を除去することができなかった。
【００１４】
また、特許文献１には、粉塵の再付着を防止するためにクリーニング溶液を塗布することが開示されているが、このクリーニング溶液が駆動力伝達部材６４に付着すると、超音波モータ５１の摩擦部材５６とステージ６３の駆動力伝達部材６４との間にすべりが発生し、ステージ６３の駆動特性に悪影響を与えるといった課題があった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、本発明の案内装置は、楕円運動する振動体と、該振動体の楕円運動を伝達する摩擦部材とからなる超音波モータと、上記摩擦部材が当接して摩擦駆動を行うことにより可動する可動体とを有する案内装置において、上記摩擦部材よりも上記可動体の可動方向上流側に、上記摩擦部材が当接する領域と同じ可動体の表面の領域に接触することで粉塵を除去するスクレーパを配置したことを特徴とする。
【００１６】
また、上記スクレーパは、上記可動体に接触・離間を可能にした駆動機構を有しており、上記摩擦部材の両側に上記スクレーパを配置するとともに、可動体を往復運動させた場合の可動方向上流側のスクレーパのみが接触するように制御したことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の案内装置は、上記超音波モータ及び上記スクレーパを覆う粉塵飛散防止用筐体を有することを特徴とする。
【００１８】
さらにまた、本発明の案内装置は、上記可動体表面から該可動体表面と対向する上記粉塵飛散防止用筐体の対向面の距離が１０〜５００μｍとしたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の案内装置は、上記スクレーパと上記可動体の当接面との接触角度が１５°以上であるとともに、上記スクレーパと上記可動体の当接面の接触圧力が５０〜５００ｇの範囲内であることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の案内装置は、上記スクレーパに付着した粉塵を掻き取って回収する粉塵回収用の溝を上記可動体表面に設けたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、従来例と同一部分については同一符号で示す
図１に本発明の超音波モータを可動体の駆動源とする本発明の案内装置の一例を示す。また、図２は本発明の案内装置に備える粉塵除去手段の一例を示す図で、（ａ）はその一部断面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。
【００２２】
この案内装置は、ベース盤６１上にクロスローラガイドの如き一対のガイド部材６２を備え、これらガイド部材６２によって可動体としてのステージ６３を直線的に往復運動可能に案内するようになっている。
【００２３】
また、ステージ６３はその一方の側面にガイド部材６２に対して平行に取り付けた駆動力伝達部材６４を、ステ―ジ６３の他方の側面には、上記駆動力伝達部材６４と平行にリニアスケール６５をそれぞれ有しており、そのリニアスケール６５と対向する位置には測定ヘッド６６を設けて位置検出手段６７を構成するとともに、上記駆動力伝達部材６４と対向する位置には一つの超音波モータ（不図示）を配置し、超音波モータ５００の摩擦部材５６を上記駆動力伝達部材６４の当接面に対して垂直に当接させてある。
【００２４】
なお、図中、６８は位置検出手段６７より得られた位置情報を基にステージ６３の駆動条件を制御する制御部、６９は上記制御部６８から出力された信号を基に超音波モータを駆動させるための指令信号を出力するドライバーであり、８は超音波モータ５００及び粉塵を除去する粉塵除去機構を収容する粉塵飛散防止用筐体である。
【００２５】
また、図１に示す超音波モータの構造及び超音波モータの取付構造は、図６に示したものと同一であるため、ここでは説明を省略する。
【００２６】
次に、粉塵除去機構１の詳細について図２（ａ）（ｂ）を基に説明する。
【００２７】
図に示す粉塵除去機構１は、スクレーパ２（２ａ、２ｂ）、弾性ヒンジ３、押しつけ部４、圧電アクチュエータ５（５ａ、５ｂ）、変位拡大用弾性ヒンジ６とから構成されている。
【００２８】
スクレーパ２は超音波モータ５００より少なくともステージ６３の可動方向上流側に配置している。即ち、ステージ６３の可動方向が図中で下側である場合には、スクレーパ２ｂの位置が上流側となる。しかしながら、本件で説明するステージ６３はガイド部材６２に沿って往復運動するためにスクレーパ２は超音波モータ５００の両側にスクレーパ２ａ、２ｂを配置している。また、スクレーパ２は駆動力伝達部材６４と略同等の幅を持った刃先を有するブレードであって、直接、駆動力伝達部材６４の表面に当接するカウンターブレードを用いている。スクレーパ２の材質としては、ジルコニア、窒化珪素及びジルコニアにＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）コーティングをした材料などで構成されている。
【００２９】
弾性ヒンジ３は変位拡大用弾性ヒンジ６によって拡大された圧電アクチュエータ５ａ、５ｂの変位に対して押し付け部４を平行移動させるために必要で、ステンレスや銅等の金属材料によって構成される。
【００３０】
押しつけ部４はスクレーパ２を駆動力伝達部材６４に均一な押し付け力で押し付けるためにスクレーパ２が回転するようになっていてステンレスや銅等の金属材料によって構成される。
【００３１】
圧電アクチュエータ５はスクレーパ２を駆動力伝達部材６４に一定の押し付け力で押し付けるために必要な変位機構である。圧電アクチュエータ５ａ、５ｂの直流電圧を印可すると圧電アクチュエータは約１０μｍ変位する。この変位を変位拡大用弾性ヒンジ６によって増幅し、押し付け部４を介してスクレーパ２を変位させる。この圧電アクチュータ５ａ、５ｂはジルコン酸チタン酸鉛やチタン酸バリウムを主成分とする圧電セラミック体から構成されている。
【００３２】
変位拡大用弾性ヒンジ６は圧電アクチュエータ５ａ、５ｂの変位を増幅して押し付け部４に伝達する役割を持ち、ステンレスや銅等の金属材料によって構成される。
【００３３】
また、バネ７はスクレーパ２の押し付け力を調整するために使用し、弾性ヒンジ３にバネ７を押し付けて圧電アクチュエータ５ａ、５ｂの押し付け力を緩和する役割を持ち、ステンレスや銅等の金属材料によって構成される。
【００３４】
そして、粉塵除去機構１の動作としては、制御部６８より指令を送ると圧電アクチュエータ５（５ａ、５ｂ）に電圧を印可され、変位拡大用弾性ヒンジ６が変位を増幅しながら連動してスクレーパ２に動力を伝達し、駆動力伝達部材６４の表面から離間していたスクレーパ２は一定の接触圧力で接触する。この接触圧力は予めバネ７にて調整することが可能である。また、スクレーパ２と弾性ヒンジ３はピンによって固定され、スクレーパ２の刃先が駆動力伝達部材６４へ均等に接触するように構成してある。
【００３５】
スクレーパ２の動作タイミングとしては、ステージ６３が超音波モータ５００に対して右側（図中上側）に移動する時に、摩擦部材５６が駆動力伝達部材６４の表面に当接して摩擦駆動を行うが、その可動方向であるならば、圧電アクチュエータ５ａに電圧を印可して摩擦部材５６の上流側に配置したスクレーパ２ａを駆動力伝達部材６４に接触させることによって駆動力伝達部材６４に付着した粉塵を駆動力伝達部材６４の外側に除去するようになっている。この場合には、他のスクレーパ２ｂは駆動力伝達部材６４から離間させなければならない。離間させることによって摩耗粉がスクレーパ２の内側に付着するのを防止することができるものである。また、ステージ６３が超音波モータに対して左側（図中下側）に移動する時にはその逆であるため説明を省略する。
【００３６】
次に、本発明の案内装置の駆動状態について説明する。
【００３７】
まず、ドライバー６９より指令信号を出力して超音波モータ５１の摩擦部材５６を楕円運動させると、駆動力伝達部材６４との摩擦駆動によってステージ６３をガイド部材６２に沿って移動させることができ、ステージ６３の移動に伴う位置検出手段６７からの位置情報と、予め設定してあるステージ６３の基準位置情報との偏差に応じて変化するパラメータを基に制御部６８にて例えばＰＩＤ演算処理を行ってドライバー６９に超音波モータ５１への指令信号を出力するフィードバック制御を行うことにより、ステージ６３を所定の条件で移動させる。
【００３８】
この時、駆動力伝達部材６４の当接面６４ａには、超音波モータ５１との摩擦駆動等によって発生した粉塵が付着する。
【００３９】
しかしながら、本発明の案内装置によれば、粉塵除去機構１のスクレーパ２ａ、２ｂは、駆動力伝達部材６４の可動方向上流側のスクレーパ２をその当接面６４ａに接触させることにより、駆動力伝達部材６４の当接面に付着する粉塵を摩擦部材５６の駆動のたびに掻き取ることが可能であり、常に清掃面で摩擦部材５６が摩擦駆動させることができるとともに、粉塵の飛散を効率的に防止している。これにより、駆動力伝達部材６４の超音波モータ５１との当接面６４ａに粉塵が残らないようにすることができる。
【００４０】
その為、本発明の案内装置によれば、駆動力伝達部材６４の当接面６４ａと超音波モータの摩擦部材５６との隙間に粉塵が噛み込むのを大幅に低減することができるため、常に安定した接触状態を得ることができ、超音波モータの駆動によってステージ６３を安定して駆動させることができるため、可動中における精度が１μｍ、位置決め精度が０．１μｍといった高精度が要求されるような場合でも精度良く移動、位置決めすることができる。
【００４１】
また、本発明の案内装置では駆動力伝達部材６４と粉塵除去機構１に飛散した粉塵を周囲に設けた粉塵飛散防止用筐体８により覆うことによって、粉塵を周囲に飛散させないようにすることができる。
【００４２】
ところで、このような効果を奏するためには、駆動力伝達部材６４の表面からそれと対向する粉塵飛散防止用筐体８の対向面の距離Ｔを１０〜５００μｍとすることが好ましい。即ち、両者の距離Ｔが１０μｍ未満であると、粉塵が駆動ガイド６４の当接面と粉塵飛散防止用筐体８との隙間に噛み込み、ステージ６３が動かなくなる恐れがある。逆に距離Ｔが５００μｍを超えると、駆動力伝達部材６４の当接面６４ａから粉塵飛散防止用筐体８までの距離が離れすぎるため、飛散した粉塵をその周囲にまき散らし、使用環境を汚染し、ステージ６３のガイド部材６２等に噛み込むと、ステージ６３の移動精度に悪影響を与えるからである。
【００４３】
また、スクレーパ２と駆動力伝達部材６４との当接面の接触角度Ｄは１５°以上であるとともに、スクレーパ２と駆動力伝達部材６４との当接面の接触圧力Ｆが５０〜５００ｇの範囲内であることが好ましい。
【００４４】
即ち、両者の角度Ｄが１５°以下であると、スクレーパ２で粉塵を掻き取っても、駆動力伝達部材６４に粉塵が残留して粉塵除去を効果的に行うことができなくなる。また、両者の接触圧力Ｆが５０ｇ以下であるとスクレーパ２で粉塵を掻き取っても駆動力伝達部材６４に粉塵が残留する。逆に接触圧力Ｆが５００ｇを超えるとスクレーパの接触圧力によって粉塵が駆動力伝達部材６４に凝着し、最悪の場合には駆動力伝達部材６４を傷つけてしまうからである。
【００４５】
さらに、スクレーパ２の刃先に付着した粉塵が駆動力伝達部材６４の当接面６４ａに再付着するのを防止するため、駆動力伝達部材６４の可動方向端部、即ち、駆動力伝達部材６４の両側に溝９を設ける。この溝９の動作方法を図３（ａ）、（ｂ）にて説明する。なお、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図に示すようにスクレーパ２ａを駆動力伝達部材６４に接触させたままステージ６３が超音波モータに対して右側に移動させるとスクレーパ２ａが溝９ａに入る。そしてさらにステージ６３を右側に移動させるとスクレーパ２ａの粉塵を付着した面が溝９ａのエッジに接触し、この溝９ａのエッジによって粉塵を掻き取り、スクレーパ２ａをクリーニングする。スクレーパ２ｂについても同様の動作によって溝９ａのエッジでクリーニングを行う。この動作を行うことによってスクレーパ２は常に粉塵のない状態となり、再付着を完全に防止することができる。
【００４６】
以上、本実施形態では、可動体が直線運動する案内装置を例にとって説明したが、可動体が回転運動する案内装置にも適用できることは言う迄もなく、さらに、可動体を駆動させる超音波モータについても、多重モード型のものに限らず、単一振動モードの定在波型や進行波、複数振動モードのモード変換型、複合振動型の超音波モータであっても構わない。
【００４７】
このように、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々改良や変更したものにも適用できることはいう迄もない。
【００４８】
【実施例】
（実施例１）
ここで、図２の粉塵除去機構１を備えた図１に示す本発明の案内装置と、図５粉塵除去機構１を備えていない図４に示す従来の案内装置を用意し、各案内装置のステージ６３を１時間移動させた後の超音波モータ５１の摩耗部材５６とステージ６３の駆動力伝達部材６４に付着する粉塵の付着量について比較する実験を行った。
【００４９】
以下、実験に使用する案内装置の仕様について説明する。
【００５０】
案内装置を構成するガイド部材６２には、ストロークが１００ｍｍのクロスローラガイドを用い、上記ガイド部材６２によって５ｋｇの重さを有するステージ６３を移動させるようにした。また、ステージ６３の一方の側面にはアルミナセラミック製の駆動力伝達部材６４を配置し、超音波モータ５１との当接面６４ａの表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．０５μｍとした。
【００５１】
一方、ステージ６３の駆動源である超音波モータ５１は、振動体５５を、長さ３０ｍｍ、幅７．５ｍｍ、厚み３ｍｍの直方体をしたチタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラミック体５２により形成し、振動体５５の端面に、長さ４．２ｍｍ、直径３ｍｍの円柱状をしたアルミナセラミック製の摩擦部材５６を接合したものを用いた。なお、摩擦部材５６の駆動力伝達部材６４との当接面は、曲率半径が７ｍｍの球面とした。
【００５２】
また、本発明の案内装置に用いる粉塵除去機構１のスクレーパ２は、ジルコニア製のスクレーパとし、駆動力伝達部材６４の当接面との接触角度を１０°、２０°、３０°で実験を行った。また、スクレーパ２の押し付け力をバネ７にて変化させて粉塵の付着量を測定した。
【００５３】
実験にあたっては、制御部１８に予め設定しておくステージ６３の移動プロファイルとして、移動距離１００ｍｍ、加減速度０．０３Ｇ、最高速度１００ｍｍ／ｓｅｃに設定した台形制御とし、超音波モータ５１を４０ｋＨｚの駆動周波数で駆動させるようにした。
【００５４】
そして、この条件にてステージ６３を１０時間駆動させ、走行試験後に超音波モータの摩擦部材５６とステージ６３の駆動力伝達部材６４に付着する粉塵の量を測定した。なお、粉塵の付着量については、１ｍｍ^２当たりに粒径１μｍ以上の粉塵が付着する量をパーティクルカウンターで測定した。結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】

【００５６】
表１に示すように粉塵除去機構１を持たない従来の案内装置では、粉塵の付着量が１０００個と多かったのに対し、図２に示す粉塵除去機構１を有する本発明の案内装置では、刃先接触角度を１５°以上で刃先押付力を５０〜５００ｇの範囲に設定することで０個であり、粉塵の付着を効果的に抑えられることが確認できた。
【００５７】
（実施例２）
次に、図２の粉塵除去機構１を備えた図１に示す本発明の案内装置と、図５粉塵除去機構１を備えていない図４に示す従来の案内装置を用意し、実施例１と同じ駆動条件にてステージ６３を移動させ、その時の位置検出手段６７からの位置情報と予め設定してある基準位置情報との偏差を測定し、この偏差が１μｍを越えた時をステージ６３の駆動特性が不安定であるとし、そのときの移動距離を測定した。結果は図６に示す通りである。
【００５８】
この結果、従来の案内装置は、２００ｋｍの移動で位置決め精度が１μｍを越え、ステージ６３の駆動特性が不安定になった。また、この時、ステージ６３の駆動力伝達部材６４を観察してみると、小さな粉塵が多数付着していた。その結果、５００ｋｍ移動後の超音波モータ５１の摩擦部材５６とステージ６３の駆動力伝達部材６４の合計摩耗量を測定したところ、０．２ｍｍ^３と多かった。
【００５９】
これに対し、図１に示す粉塵除去手段を備えた本発明の案内装置は、ステージ６３を５００ｋｍ移動させる途中において偏差が１μｍを越えることはなく、ステージ６３を安定して駆動させることができた。また、５００ｋｍ移動後の超音波モータ５１の摩擦部材５６とステージ６３の駆動力伝達部材６４の合計摩耗量を測定したところ０．０１ｍｍ^３と極めて少なくすることができ優れていた。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の案内装置によれば、摩擦部材が当接する領域と同じ可動体の表面の領域に接触することで粉塵を除去するスクレーパを配置したことにより、可動体の表面に付着する粉塵を摩擦部材の駆動のたびに掻き取ることが可能であり、常に清掃面で摩擦部材が摩擦駆動させることができるとともに、粉塵の飛散を効率的に防止することができる。これにより、可動体の表面と超音波モータの摩擦部材との隙間に粉塵が噛み込むのを大幅に低減することができるため、常に安定した接触状態を得ることができ、超音波モータの駆動によって可動体を安定して駆動させることができるため、可動中における精度が１μｍ、位置決め精度が０．１μｍといった高精度が要求されるような場合でも精度良く移動、位置決めすることができる。
【００６１】
上記スクレーパは、上記可動体に接触・離間を可能にした駆動機構を有しており、上記摩擦部材の両側に上記スクレーパを配置するとともに、可動体を往復運動させた場合の可動方向上流側のスクレーパのみが接触するように制御したために、可動の際の不要なトルクを防止して正確に駆動力を伝達することができるものである。
【００６２】
上記超音波モータ及び上記スクレーパを覆う粉塵飛散防止用筐体を有しているために飛散した粉塵を周囲に飛散させないようにすることができる。
【００６３】
また、上記可動体表面から該可動体表面と対向する上記粉塵飛散防止用筐体の対向面の距離が１０〜５００μｍとすると更に飛散防止効果を得ることができる。
【００６４】
さらに、上記スクレーパと上記可動体の当接面との接触角度を１５°以上にするとともに、上記スクレーパと上記可動体の当接面の接触圧力が５０〜５００ｇの範囲内としたために、粉塵が可動体の表面の領域に凝着し、可動体を傷つけるのを防止することができる。
【００６５】
さらにまた、上記スクレーパに付着した粉塵を掻き取って回収する粉塵回収用の溝を上記可動体表面に設けたために、スクレーパには常に粉塵のない状態となり、再付着を完全に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波モータを可動体の駆動源とする本発明の案内装置の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の案内装置に備える粉塵除去手段の一例を示す図で、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその断面図である。
【図３】本発明の案内装置に備える粉塵除去手段の他の例を示す図で、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその断面図である。
【図４】超音波モータを可動体の駆動源とする従来の案内装置の一例を示す斜視図である。
【図５】案内装置に用いる超音波モータをケース内に収容した状態を示す一部を破断した平面図である。
【図６】本発明の案内装置と従来の案内装置におけるステージの移動距離と位置決め精度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：粉塵除去機構
２：スクレーパ
３：弾性ヒンジ
４：押し付け部
５：圧電アクチュエータ
６：変位拡大用弾性ヒンジ
７：バネ
８：粉塵飛散防止用筐体
９：溝
６１：ベース盤
６２：ガイド部材
６３：ステージ
６４：駆動力伝達部材
６５：リニアモータ
６６：測定ヘッド
６７：位置検出手段
６８：制御部
６９：ドライバー

Claims

楕円運動する振動体と、該振動体の楕円運動を伝達する摩擦部材とからなる超音波モータと、上記摩擦部材が当接して摩擦駆動を行うことにより可動する可動体とを有する案内装置において、
上記摩擦部材よりも上記可動体の可動方向上流側に、上記摩擦部材が当接する領域と同じ可動体の表面の領域に接触することで粉塵を除去するスクレーパを配置したことを特徴とする案内装置。
上記スクレーパは、上記可動体に接触・離間を可能にした駆動機構を有しており、上記摩擦部材の両側に上記スクレーパを配置するとともに、可動体を往復運動させた場合の可動方向上流側のスクレーパのみが接触するように制御したことを特徴とする請求項１記載の案内装置。
上記超音波モータ及び上記スクレーパを覆う粉塵飛散防止用筐体を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の案内装置。
上記可動体表面から該可動体表面と対向する上記粉塵飛散防止用筐体の対向面の距離が１０〜５００μｍとしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の案内装置。
上記スクレーパと上記可動体の当接面との接触角度が１５°以上であるとともに、上記スクレーパと上記可動体の当接面の接触圧力が５０〜５００ｇの範囲内であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の案内装置。
上記スクレーパに付着した粉塵を掻き取って回収する粉塵回収用の溝を上記可動体表面に設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の案内装置。