特許 6543558 加圧装置、加圧方法及び加圧プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6543558

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】加圧装置、加圧方法及び加圧プログラム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 5/28 20060101AFI20190628BHJP

   B30B 15/14 20060101ALI20190628BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20190628BHJP

   B24B 49/10 20060101ALI20190628BHJP

【ＦＩ】

   B23Q5/28 B

   B30B15/14 C

   B24B41/06 Z

   B24B49/10

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-225176(P2015-225176)

(22)【出願日】2015年11月17日

(65)【公開番号】特開2017-87408(P2017-87408A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2018年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】503043481

【氏名又は名称】株式会社池上精機

(74)【代理人】

【識別番号】100079164

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 勇

(72)【発明者】

【氏名】金堂 善一郎

(72)【発明者】

【氏名】森脇 徹

(72)【発明者】

【氏名】大澤 広明

(72)【発明者】

【氏名】王 征旭

(72)【発明者】

【氏名】荒井 清和

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２８８９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１１４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１８３９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ ５／２８

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

Ｂ２４Ｂ ４９／１０

Ｂ３０Ｂ １５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｚ軸ステージを鉛直方向に下降させて加圧力を被対象物に印加する加圧装置において、
前記Ｚ軸ステージに設定ストローク範囲で上下方向にスライド可能に支持され、自重で前記設定ストロークの下死点まで下降するスライドユニットと、
磁気回路の磁力と前記磁気回路内のコイルへの通電による磁力との相互作用で前記コイルに通電される電流値に比例する推力を連結軸を介して前記スライドユニットに付与する磁気作動素子と、
前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子とを駆動制御する駆動回路と、
前記設定ストロークの下死点に下降する前記スライドユニットを検出し、且つ前記設定ストロークの下死点から上昇する前記スライドユニットを検出する下死点センサと、
前記下死点センサの検出信号に基づいて前記駆動回路で前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子を駆動制御して、前記磁気作動素子への通電による推力で前記スライドユニットを前記被対象物から離間する上方へ引き上げた際の前記磁気作動素子へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニットの自重を測定する自重測定部と、
前記下死点センサの検出信号に基づいて前記駆動回路で前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子を駆動制御して、前記スライドユニットが前記被対象物に対して前記設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置に前記Ｚ軸ステージを停止させた状態で、前記磁気作動素子へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を通電して前記磁気作動素子による加圧力を前記被対象物に印加する加圧部と、を有することを特徴とする加圧装置。

【請求項2】

請求項１に記載の加圧装置において、
前記加圧部は、前記磁気作動素子への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子による加圧力を前記スライドユニットの自重以下の加圧力に設定可能であり、また前記磁気作動素子への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子の加圧力を前記スライドユニットの自重以上の加圧力に設定可能である機能を有することを特徴とする加圧装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の加圧装置において、
前記加圧部は、自重測定部の自重測定時の電流値を引き継いでその電流値を漸減させて前記スライドユニットを前記設定ストロークの下死点に移動させ、その状態を維持して前記スライドユニットを前記被対象物に接触させる機能を有していることを特徴とする加圧装置。

【請求項4】

Ｚ軸ステージを鉛直方向に下降させて加圧力を被対象物に印加する加圧方法において、
前記Ｚ軸ステージと、前記Ｚ軸ステージに設定ストローク範囲で上下方向にスライド可能に支持され、自重で前記設定ストロークの下死点まで下降するスライドユニットとを組み合わせ、
下死点センサの検出信号に基づいてＺ軸ステージと磁気作動素子を駆動制御して、前記磁気作動素子への通電による推力で前記スライドユニットを前記被対象物から離間する上方へ引き上げた際の前記磁気作動素子へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニットの自重を測定する自重測定ステップと、
前記下死点センサの検出信号に基づいて前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子を駆動制御して、前記スライドユニットが前記被対象物に対して前記設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置に前記Ｚ軸ステージを停止させた状態で、前記磁気作動素子へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を通電して前記磁気作動素子による加圧力を前記被対象物に印加する加圧ステップと、を実行することを特徴とする加圧方法。

【請求項5】

請求項４に記載の加圧方法において、
前記加圧ステップにおいて、前記磁気作動素子への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子の推力による加圧力を前記スライドユニットの自重以下の加圧力に設定可能であり、また、前記磁気作動素子への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子による加圧力を前記スライドユニットの自重以上の加圧力に設定可能であることを特徴とする加圧方法。

【請求項6】

請求項４又は５に記載の加圧方法において、
前記加圧ステップにおいて、自重測定部の自重測定時の電流値を引き継いでその電流値を漸減させて前記スライドユニットを前記設定ストロークの下死点に移動させ、その状態を維持して前記スライドユニットを前記被対象物に接触させることを特徴とする加圧方法。

【請求項7】

Ｚ軸ステージを鉛直方向に下降させて加圧力を被対象物に印加する制御を行う加圧プログラムにおいて、
下死点センサの検出信号に基づいてＺ軸ステージと磁気作動素子を駆動制御して、前記磁気作動素子への通電による推力でスライドユニットを前記被対象物から離間する上方へ引き上げた際の前記磁気作動素子へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニットの自重を測定する自重測定機能と、
前記下死点センサの検出信号に基づいて前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子を駆動制御して、前記スライドユニットが前記被対象物に対して設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置に前記Ｚ軸ステージを停止させた状態で、前記磁気作動素子へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を通電して前記磁気作動素子による加圧力を前記被対象物に印加する加圧機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする加圧プログラム。

【請求項8】

請求項７に記載の加圧プログラムにおいて、
前記コンピュータに、前記磁気作動素子への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子による加圧力を前記スライドユニットの自重以下の加圧力に設定させる機能と、また、前記磁気作動素子への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子による加圧力を前記スライドユニットの自重以上の加圧力に設定する機能とを実行させることを特徴とする加圧プログラム。

【請求項9】

請求項７又は８に記載の加圧プログラムにおいて、
前記コンピュータに、自重測定部の自重測定時の電流値を引き継いでその電流値を漸減させて前記スライドユニットを前記設定ストロークの下死点に移動させ、その状態を維持して前記スライドユニットを前記被対象物に接触させる機能を実行させることを特徴とする加圧プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スライドユニットの自重を測定することによりユーザにスライドユニットの自重を意識させないで設定加圧力の設定を可能にし、スライドユニットの自重以下から自重以上の加圧力を自在に設定する加圧装置、加圧方法及び加圧プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

Ｚ軸下方への荷重を付与して、例えば研磨・切削加工等が行われている。研磨を例に採ると、研磨装置ではＺ軸下方への荷重を付与しつつ試料を研磨している。切削加工を例に採ると、ＮＣ加工機でドリルによる孔空け加工が行われている。

【0003】

前記研磨装置においては、水平に回転する研磨盤と、研磨対象物を固定した試料ホルダとを上下方向で対向させて配置し、前記試料ホルダを支持したスライドユニットをＺ軸方向に下降させて前記試料ホルダに固定された前記研磨対象物を前記研磨盤に接触させ、前記研磨対象物にＺ軸下方への荷重を付与しつつ前記研磨対象物を前記研磨盤で研磨している。

【0004】

前記ＮＣ加工機でドリルによる孔空け加工する際には、前記ドリルにＺ軸下方への荷重を付与しつつ前記ドリルで加工対象物に孔空け加工を行っている。

【0005】

以上のように、研磨・切削加工等を行う場合にはＺ軸下方への荷重を付与する必要があるが、そのＺ軸下方への荷重が適正でないと、研磨・切削加工等に誤差が生じて仕上がりに支障を来してしまうことになるため、Ｚ軸下方への荷重を研磨・切削加工等に適正なものに設定する必要がある。

【0006】

研磨荷重として掛かる力の向きはＺ軸下方であり、その力の成分は、スライダユニットの可動部分と試料ホルダ及び試料の自重を合わせたもの（以下、これらを合計自重という）である。この構成で研磨荷重を調整する場合、次の２つのケースが考えられる。以下では、研磨荷重を例にとって説明するが、このことは切削加工等を行う場合も同様である。

【0007】

研磨荷重を合計自重より増加したい場合には、スライドユニットの可動側に錘を載せる（特許文献１）、或いはバネで圧力を掛ける等の方法で研磨盤面に加わる力を加算する。
逆に、研磨荷重を合計自重より軽減したい場合には、スライドユニットをＺ軸上方に向けて持ち上げる方向にバネで支える、或いはカウンターウエイト機構などで自重の一部を支えるなどの方法（特許文献１）を採る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００３−３２４０８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上述したバネを用いた荷重制御では、ストロークによってバネが発生する力がそのバネのバネ定数により変化をするため、共振などの有害な現象を発生しやすい。

【0010】

さらに、バネを用いた荷重制御では、細かい荷重制御のために何らかのフィードバック制御を行わなければならず、そのためには荷重センサでバネに掛かる圧力を測るか、バネの伸縮量を測るスケールを装備してフィードバック制御を行わなければならない。このことは錘を用いた荷重制御の場合も同様である。

【0011】

バネや錘を用いた荷重制御では、バネや錘によるＺ軸下方の荷重が研磨対象物や加工対象物等に常時作用することになるため、試料ホルダの試料や切削加工のドリルを研磨盤や加工対象物等に初期段階で接触させるためのスライドユニットの高さ位置を調整する際に、試料ホルダの試料や切削加工のドリルを研磨盤や加工対象物等に直接接触させると、試料や加工対象物やドリルの歯を損傷してしまう虞がある。そのため、研磨盤や加工対象物等以外の位置でこれらの高さ位置でダミーに接触させることにより、スライドユニットの高さ位置を調整していた。

【0012】

このため、ダミーの高さ位置を研磨盤や加工対象物等の高さ位置に調節する高さ機構が必要となり、装置の大型化や装置コストの増加を招くとともに、初期段階でのスライドユニットの高さ調節に時間を費やすことになって研磨・加工等の時間を短縮することができないという課題があった。

【0013】

本発明の目的は、スライドユニットの自重を測定することによりユーザにスライドユニットの自重を意識させないで設定加圧力の設定を可能にし、スライドユニットの自重以下から自重以上の加圧力を自在に設定する加圧装置、加圧方法及び加圧プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

前記目的を達成するため、本発明に係る加圧装置は、Ｚ軸ステージを鉛直方向に下降させて加圧力を被対象物に印加する加圧装置において、前記Ｚ軸ステージに設定ストローク範囲で上下方向にスライド可能に支持され、自重で前記設定ストロークの下死点まで下降するスライドユニットと、磁気回路の磁力と前記磁気回路内のコイルへの通電による磁力との相互作用で前記コイルに通電される電流値に比例する推力を連結軸を介して前記スライドユニットに付与する磁気作動素子と、前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子とを駆動制御する駆動回路と、前記設定ストロークの下死点に下降する前記スライドユニットを検出し、且つ前記設定ストロークの下死点から上昇する前記スライドユニットを検出する下死点センサと、前記下死点センサの検出信号に基づいて前記駆動回路で前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子を駆動制御して、前記磁気作動素子への通電による推力で前記スライドユニットを前記被対象物から離間する上方へ引き上げた際の前記磁気作動素子へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニットの自重を測定する自重測定部と、前記下死点センサの検出信号に基づいて前記駆動回路で前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子を駆動制御して、前記スライドユニットが前記被対象物に対して前記設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置に前記Ｚ軸ステージを停止させた状態で、前記磁気作動素子へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を通電して前記磁気作動素子による加圧力を前記被対象物に印加する加圧部と、を有することを特徴とする。

【0015】

前記加圧部は、前記磁気作動素子への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子による加圧力を前記スライドユニットの自重以下の加圧力に設定可能であり、また、前記磁気作動素子への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子の加圧力を前記スライドユニットの自重以上の加圧力に設定可能である機能を有することを特徴とする。

【0016】

前記加圧部は、自重測定部の自重測定時の電流値を引き継いでその電流値を漸減させて前記スライドユニットを前記設定ストロークの下死点に移動させ、その状態を維持して前記スライドユニットを前記被対象物に接触させる機能を有していることを特徴とする。

【0017】

本発明に係る加圧方法は、Ｚ軸ステージを鉛直方向に下降させて加圧力を被対象物に印加する加圧方法において、前記Ｚ軸ステージと、前記Ｚ軸ステージに設定ストローク範囲で上下方向にスライド可能に支持され、自重で前記設定ストロークの下死点まで下降するスライドユニットとを組み合わせ、下死点センサの検出信号に基づいてＺ軸ステージと磁気作動素子を駆動制御して、前記磁気作動素子への通電による推力で前記スライドユニットを前記被対象物から離間する上方へ引き上げた際の前記磁気作動素子へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニットの自重を測定する自重測定ステップと、前記下死点センサの検出信号に基づいて前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子を駆動制御して、前記スライドユニットが前記被対象物に対して前記設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置に前記Ｚ軸ステージを停止させた状態で、前記磁気作動素子へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を通電して前記磁気作動素子による加圧力を前記被対象物に印加する加圧ステップと、を実行することを特徴とする。

【0018】

前記加圧ステップにおいて、前記磁気作動素子への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子の推力による加圧力を前記スライドユニットの自重以下の加圧力に設定し、前記磁気作動素子への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子による加圧力を前記スライドユニットの自重以上の加圧力に設定することを特徴とする。

【0019】

前記加圧ステップにおいて、自重測定部の自重測定時の電流値を引き継いでその電流値を漸減させて前記スライドユニットを前記設定ストロークの下死点に移動させ、その状態を維持して前記スライドユニットを前記被対象物に接触させる機能を有していることを特徴とする。

【0020】

本発明に係る加圧プログラムは、Ｚ軸ステージを鉛直方向に下降させて加圧力を被対象物に印加する制御を行う加圧プログラムにおいて、下死点センサの検出信号に基づいてＺ軸ステージと磁気作動素子を駆動制御して、前記磁気作動素子への通電による推力でスライドユニットを前記被対象物から離間する上方へ引き上げて前記磁気作動素子へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニットの自重を測定する自重測定機能と、前記下死点センサの検出信号に基づいて前記Ｚ軸ステージと前記磁気作動素子を駆動制御して、前記スライドユニットが前記被対象物に対して設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置に前記Ｚ軸ステージを停止させた状態で、前記磁気作動素子へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を通電して前記磁気作動素子による加圧力を前記被対象物に印加する加圧機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

【0021】

前記コンピュータに、前記磁気作動素子への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子による加圧力を前記スライドユニットの自重以下の加圧力に設定し、前記磁気作動素子への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子による加圧力を前記スライドユニットの自重以上の加圧力に設定する機能を実行させることを特徴とする。

【0022】

前記コンピュータに、自重測定部の自重測定時の電流値を引き継いでその電流値を漸減させて前記スライドユニットを前記設定ストロークの下死点に移動させ、その状態を維持して前記スライドユニットを前記被対象物に接触させる機能を実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0023】

以上説明したように本発明によれば、スライドユニットの自重を測定することによりユーザにスライドユニットの自重を意識させないで設定加圧力の設定を可能にすることができるという効果を奏する。

【0024】

さらに、スライドユニットの自重を測定することにより、スライドユニットの自重以下から自重以上の加圧力を自在に設定することができという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係る加圧装置の構成を示す構成図である。

【図2】図１に示す制御ユニットの具体例を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態に係る加圧装置を適用した試料を研磨する研磨装置を示す斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係る加圧装置におけるスライドユニットと磁気作動素子であるボイスコイルモーター（ＶＣＭ）との関係を示す断面図である。

【図5】（ａ）はボイスコイルモーターに通電する電流値と推力との関係を示す特性図、（ｂ）は、ボイスコイルモーターに通電する電流値（推力）からスライドユニットの自重を測定する関係を示す特性図である。

【図6】図１に示す加圧装置において研磨動作開始直前に自重測定を行う動作を説明するフロー図である。

【図7】図１に示す加圧装置において研磨開始から研磨終了までの動作を説明するフロー図である。

【図8】図１に示す加圧装置においてスライドユニットが被対象物に接触する際の接触圧を軽減する動作を説明するフロー図である。

【図9】図１に示す加圧装置において研磨開始前の準備をする動作を説明するフロー図である。

【図10】図１に示す加圧装置において加圧力を設定する動作を説明するフロー図である。

【図11】図１に示す加圧装置におけるスライドユニットの一連の動作を示す機構図である。

【図12】図１に示す加圧装置におけるスライドユニットの一連の動作を示す機構図である。

【図13】図１に示す加圧装置におけるスライドユニットの一連の動作を示す機構図である。

【図14】図１に示す加圧装置におけるスライドユニットの一連の動作を示す機構図である。

【図15】図１に示す加圧装置におけるスライドユニットの一連の動作を示す機構図である。

【図16】（ａ）は本発明の実施形態に係る加圧装置に磁気作動素子として用いたボイスコイルモーター（ＶＣＭ）の改良を示す断面図、（ｂ）は磁気作動素子であるボイスコイルモーター（ＶＣＭ）の推力特性を説明する特性図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0026】

本発明の実施形態に係る加圧装置は、試料を研磨する研磨装置や複数の合板を積層接着する合板積層装置などのように、鉛直方向（Ｚ軸方向）で定圧の加圧力を被対象物に印加する装置に適用することができるものである。

【0027】

以下の説明では、本発明の実施形態に係る加圧装置を上述した研磨装置に適用した場合の例に沿って説明する。なお、本発明の実施形態に係る加圧装置の適用は、上述した研磨装置や合板積層装置に限られるものではなく、鉛直方向（Ｚ軸方向）で定圧の加圧力を被対象物に印加する必要のある装置であれば、いずれのものでもよい。
試料の研磨を行う際には、回転する研磨盤に対してＺ軸方向（上下方向）にスライド可能な試料ホルダに被研磨対象物である試料を取付け、前記試料ホルダを研磨量に応じてＺ軸方向に垂直移動させつつ前記試料を前記研磨盤で設定の研磨量まで研磨することになる。前記試料を研磨する際には、設定された研磨荷重（加圧力）を前記試料に付加する必要がある。

【0028】

既設の技術としてＺ軸ステージ１を鉛直方向に下降させて加圧力を被対象物に印加する研磨装置が開発されているが、本発明の実施形態は、Ｚ軸ステージ１にスライドユニット２を鉛直方向に設定ストロークの範囲でスライド可能に支持し、Ｚ軸ステージ１の下降による加圧力の印加に代えて、前記スライドユニット１による加圧力を印加する構成に特徴がある。しかも、前記スライドユニット１のストロークに左右されずに定圧の加圧力を印加することに特徴がある。
本発明の実施形態に係る加圧装置を適用した研磨装置は図１４に示すように、スライドユニット２に保持された試料１２が、スライドユニット２の下降に伴って研磨盤２１に接触し、磁気作動素子３の推力による加圧力が印加され、前記試料１２が前記研磨盤２１で研磨されることとなる。研磨装置では、スライドユニット１２に保持された試料１２が研磨盤２１に接触された時点から、スライドユニット１２に加えられる磁気作動素子３の推力を受けて試料１２に加圧力が印加される。

【0029】

本発明の実施形態に係る加圧装置は図１及び図２に示すように、Ｚ軸ステージ１に設定ストローク範囲で上下方向にスライド可能に支持され、自重で前記設定ストロークの下死点まで下降するスライドユニット２と、前記Ｚ軸ステージ１に取り付けられ、磁気回路（磁石３ｂ）の磁力と前記磁気回路（磁石３ｂ）内のコイル３ｄへの通電による磁力との相互作用で前記コイル３ｄに通電される電流値に比例する推力を鉛直方向に励起する磁気作動素子（図４のボイスコイルモーター参照）３と、前記Ｚ軸ステージ１と前記磁気作動素子３とを駆動制御する駆動回路４ａ，４ｂと、前記設定ストロークの下死点に下降する前記スライドユニット１を検出し、且つ前記設定ストロークの下死点から上昇する前記スライドユニット２を検出する下死点センサ５と、前記駆動回路４ａ，４ｂを駆動制御する制御ユニット６とを、有している。前記駆動回路４ａは、磁気作動素子３を駆動制御するＶＣＭ駆動回路であり、前記駆動回路４ｂは、Ｚ軸ステージ１が備えた駆動源２４を駆動制御するＺ軸ステージ駆動回路であるが、駆動回路４ａ，４ｂとして表記することがある。

【0030】

前記制御ユニット６は図２に示すように、前記下死点センサ５の検出信号に基づいて前記駆動回路４ａ，４ｂで前記Ｚ軸ステージ１と前記磁気作動素子３を駆動制御して、前記磁気作動素子３への通電による推力で前記スライドユニット１を被対象物から離間する上方へ引き上げて前記磁気作動素子３へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニット２の自重を測定する自重測定部７と、前記下死点センサ５の検出信号に基づいて前記駆動回路４ａ，４ｂで前記Ｚ軸ステージ１と前記磁気作動素子３を駆動制御して、前記スライドユニット２が前記被対象物に対して前記設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置に前記Ｚ軸ステージ１を停止させた状態で、前記磁気作動素子３へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を前記磁気作動素子へ通電して前記磁気作動素子３による加圧力を前記被対象物に印加する加圧部８と、を有することを特徴とする。

【0031】

前記加圧部８は、前記駆動回路４ａによる前記磁気作動素子３への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子３による加圧力を前記スライドユニット２の自重以下の加圧力に設定可能であり、また、前記駆動回路４ａによる前記磁気作動素子３への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子３による加圧力を前記スライドユニット１の自重以上の加圧力に設定可能である機能を有している。

【0032】

前記制御ユニット６は図２に示すように、前記Ｚ軸ステージ１の高さ位置を測定する高さ測定センサ９を有している。前記高さ測定センサ９としてリニアエンコーダを用いており、図１に示すガイド２３に添って鉛直方向に設置し、前記ガイド２３に案内されて上下動する前記Ｚ軸ステージ１の高さを測定するようになっている。前記自重測定部７及び加圧部８はメモリ１０を有している。

【0033】

次に、本発明の実施形態では図４に示すように、磁気作動素子３としてボイスコイルモーターを用いている。磁気作動素子３としてのボイスコイルモーターは図５（ａ）に示すように、ボイスコイルモーター３のコイル３ｄに通電される電流値とボイスコイルモーター３が発生する推力との関係は直線的に比例する関係にある。さらに、ボイスコイルモーター３のコイル３ｄに通電する電流値すなわちボイルコイルモーター３が発生する推力は、前記スライドユニット２を上方に引き上げる能力を示すものであるから、ボイスコイルモーター３の推力とスライドユニット２の自重との関係は図５（ｂ）に示すように直線的に比例する関係がある。前記メモリ１０は図５（ａ）（ｂ）に示すデータ及び被対象物に印加する設定加圧力及びそれに対応する電流値などのデータを記憶している。

【0034】

本発明の実施形態に係る加圧装置は図１及び図１１に示すように、Ｚ軸ステージ１にスライドユニット２を設定ストローク範囲で上下方向にスライド可能に支持し、スライドユニット２の自重で前記設定ストロークの下死点まで下降させ、前記設定ストロークの下死点に下降する前記スライドユニット２、および前記設定ストロークの下死点から上昇する前記スライドユニット２を下死点センサ５でそれぞれ検出し、前記下死点センサ５の検出信号に基づいて、前記Ｚ軸ステージ１に取り付けられた磁気作動素子３の磁気回路の磁力と前記磁気回路内のコイル３ｄへの通電による磁力との相互作用で前記コイル３ｄに通電される電流値に比例する推力を励起し、前記磁気作動素子３への通電による推力で前記スライドユニット２を前記被対象物から離間する上方へ引き上げて前記磁気作動素子３へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニット２の自重を測定し、図１２〜図１５に示すように、前記下死点センサ５の検出信号に基づいて前記スライドユニット２が前記被対象物に対して前記設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さＨ５（Ｈ５＜Ｈ２）の位置に前記Ｚ軸ステージ１を停止させた状態で、前記磁気作動素子３へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を通電して前記磁気作動素子３による加圧力を前記被対象物に印加することになる。

【0035】

以上の説明では、本発明を加圧装置として構築したが、加圧プログラムとして構築してもよい。その本発明に係る加圧プログラムは、Ｚ軸ステージを鉛直方向に下降させて加圧力を被対象物に印加する制御を行う加圧プログラムにおいて、コンピュータに、下死点センサ５の検出信号に基づいてＺ軸ステージ１と磁気作動素子３を駆動制御して、前記磁気作動素子３への通電による推力で前記スライドユニット２を前記被対象物から離間する上方へ引き上げて前記磁気作動素子３へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニット２の自重を測定する自重測定機能と、前記下死点センサ５の検出信号に基づいて前記Ｚ軸ステージ１と前記磁気作動素子３を駆動制御して、前記スライドユニット２が前記被対象物に対して前記設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置Ｈ５に前記Ｚ軸ステージ１を停止させた状態で、前記磁気作動素子３へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を通電して前記磁気作動素子３による加圧力を前記被対象物に印加する加圧機能と、を実行させる実行させる構成として構築する。

【0036】

前記加圧プログラムにおいて、前記コンピュータに、前記磁気作動素子３への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子３による加圧力を前記スライドユニット２の自重以下の加圧力に設定し、前記磁気作動素子３への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子３による加圧力を前記スライドユニット２の自重以上の加圧力に設定する機能を実行させる。また、前記コンピュータに、自重測定部の自重測定時の電流値を引き継いでその電流値を漸減させて前記スライドユニット２を前記設定ストロークの下死点に移動させ、その状態を維持して前記スライドユニット２を前記被対象物に接触させる機能を実行させる構成として構築する。

【0037】

本発明の実施形態に係る加圧装置を適用する研磨装置を示す図３において、図の上下方向にＺ軸方向、図の左右方向にＸ軸方向、図の奥行き方向にＹ軸方向をそれぞれ設定して説明する。本発明の実施形態に係る研磨装置による研磨には、単純に試料を研磨することにとどまらず、積層界面構造，多層膜（薄膜）の観察及び除去，結晶解析に必要な試料情報を得るための研磨，半導体の故障解析，メッキ層の構造解析，電子部品などの平面研磨や断面研磨を含むものである。

【0038】

図３に示す研磨装置は、装置本体２０に回転自在に支持され上面に研磨材（図示略）を備えた研磨盤２１と、直交するＸ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向との３軸方向にガイド２２ａに案内されて移動するＺ軸ベース２２と、前記Ｚ軸ベース２２にＺ軸方向（鉛直方向）に移動可能に支持されたＺ軸ステージ１と、前記Ｚ軸ステージ１にＺ軸方向（鉛直方向）にスライド可能に支持されたスライドユニット２とを有している。図３に示す研磨装置では、試料１２がスライドユニット２に保持され、試料１２はＺ軸ステージ１及びスライドユニット２の下方への移動に伴って研磨盤２１に接触し、且つ更なるスライドユニット２の下方への移動に伴って加圧力（研磨圧）が加わることになる。研磨装置の場合、スライドユニット２は下端に図示しないホルダが取り付けられ、そのホルダに試料１２が保持されることになり、この場合におけるスライドユニット２の自重は、スライドユニット２の重量及び図示しないホルダ並びに試料１２の重量の総重量となる。
なお、図３に示す研磨装置自体に特徴がなく、本発明者等は図７に示す研磨装置の具体的構造を特願２０１４−１８０５６７号にて開示しており、その具体的構造についての説明を省略する。以下では、本発明の実施形態において特徴をもつ構造についてのみ説明する。

【0039】

前記Ｚ軸ステージ１と前記スライドユニット２との具体的な関係を図４に基づいて詳細に説明する。図４においては、前記Ｚ軸ステージ１をＺ軸方向（鉛直方向）に移動させる昇降機構が汎用のものであり、前記昇降機構を図示省略している。前記Ｚ軸ステージ１は図３に示すＺ軸モータ２４を備えており、図２のＺ軸ステージ駆動回路４ｂがＺ軸モータ２４を駆動制御することにより、前記Ｚ軸モータ２４の駆動により前記昇降機構を介して図４のＺ軸方向（鉛直方向）に移動するようになっている。
前記Ｚ軸ステージ１は前記Ｚ軸ベース２２の鉛直方向のガイド２３，２３に案内されてＺ軸方向（鉛直方向）に移動可能であり、さらに前記Ｚ軸ステージ１は駆動源２４を備えており、Ｚ軸モータ２４の駆動によりＺ軸方向の上下方向に移動されて被対象物である研磨盤２１に対する高さ位置が設定される。前記Ｚ軸ステージ１の高さ位置は、前記ガイド２３に添って設置されたリニアエンコーダで測定される。なお、高さ位置センサ９は、Ｚ軸ステージ１の高さを測定できるものであれば、リニアエンコーダ以外のものあってもよい。

【0040】

前記Ｚ軸ステージ１は図４に示すように、鉛直方向に伸びる２本のガイド１３，１３を有している。前記スライドユニット２は、前記Ｚ軸ステージ１のガイド１３，１３に案内されて設定ストロークの範囲内でＺ軸方向（鉛直方向）にスライド可能に支持されており、前記スライドユニット２の自重で前記設定ストロークの下死点にスライドしている。図４は、前記スライドユニット２が自重で設定ストロークの下死点に位置していることを示している。前記スライドユニット２が前記設定ストロークの下死点までスライドした場合に、前記スライドユニット２が前記Ｚ軸ステージ１から下方へ抜け出るのを防止するストッパ１ａが前記Ｚ軸ステージ１のガイド１３，１３の最下点の位置に設けられており、その位置に前記スライドユニット２の設定ストロークの下死点が設定されている。

【0041】

前記スライドユニット２の設定ストロークの下死点の位置に下死点センサ５が設置されている。前記下死点センサ５は、前記設定ストロークの下死点に下降する前記スライドユニット１を検出し、且つ前記設定ストロークの下死点から上昇する前記スライドユニット２を検出するようになっている。図４に示す下死点センサ５の例では、発光素子５ａ（又は受光素子５ｂ）をＺ軸ステージ１に取付け、受光素子５ｂ（又は発光素子５ａ）をスライドユニット２に取り付けており、発光素子５ａと受光素子５ｂとの間での光のＯＮ，ＯＦＦにより前記スライドユニット２を検出するようにしている。下死点センサ５としては光学式センサを用いたが、これに限られるものではなく、前記スライドユニット２を検出可能なセンサであれば、いずれのものであってもよい。

【0042】

本発明の実施形態では磁気作動素子３としてボイスコイルモーター（ＶＣＭ）を用いており、以下に、前記ＶＣＭ３と前記スライドユニット２との関係を図４に基づいて詳細に説明する。前記磁気作動素子３としてボイスコイルモーターを用いているが、ボイスコイルモーターのように磁気回路の磁力と前記磁気回路内のコイルへの通電による磁力との相互作用で前記コイルに通電される電流値に比例する推力を励起する構成のものであれば、ボイスコイルモーター以外のものであってもよいものである。
図４に示すように、前記ＶＣＭ３は、円筒状の固定枠３ａと、前記固定枠３ａの内周面に取り付けられた円筒状の磁石３ｂと、前記Ｚ軸ステージ１にＺ軸方向に移動可能に支持されて前記円筒状の磁石３ｂの内方でＺ軸方向に直線移動する連結軸３ｃと、前記磁石３ｂによる磁気回路Ｇの範囲で前記連結軸３ｃに巻き付けられたコイル３ｄとからなる。また、前記磁気作動素子３の連結軸３ｃは前記スライドユニット２に連結されている。

【0043】

前記連結軸３ｃは、その下端に前記スライドユニット１が連結されている。従って、前記ＶＣＭ３は、ＶＣＭ駆動回路４ａから前記コイル３ｄに通電されると、前記磁石３ｂによる磁気回路Ｇの磁力と前記磁気回路Ｇ内の前記コイル３ｄへの通電による磁力との相互作用で前記コイル３ｄに通電される電流値に比例する推力を鉛直方向に励起し、前記コイル３ｄへの通電が継続している間は前記ＶＣＭ３に前記推力が継続して励起しており、その連結軸３ｃの直線移動の推力で前記スライドユニット２が前記Ｚ軸ステージ１のガイド１３，１３に案内されてＺ軸方向（鉛直方向）へスライドして直線移動することになる。前記ＶＣＭ３は、前記ＶＣＭ駆動回路４ａからの通電の極性を切り替える、例えば負極性（−）側に切り替えると前記連結軸３ｃをＺ軸の上方へ直線移動させる推力を励起し、正極性（＋）側に切り替えると前記連結軸３ｃをＺ軸の下方へ直線移動させる推力を励起する。

【0044】

（動作の説明）
次に、本発明の実施形態に係る加圧装置を用いて加圧力を制御する場合を図６〜図１５に基づいて説明する。

【0045】

［スライドユニットの自重測定］
スライドユニット２の自重として、図示しない試料ホルダ，試料１２，ＶＣＭ３の連結軸３ｃ及びコイル３ｄ，下死点センサ５の受光素子５ｂなどの重量を合わせた自重を測定する場合を図６及び図１１，図１２に基づいて説明する。図１１に示すように、Ｚ軸ベース２２の左右方向への動きを固定する。

【0046】

自重測定部７は図１１に示すように、高さ位置センサ９の出力を受けてＺ軸ステージ駆動回路４ｂにより駆動源２４を駆動制御してＺ軸ステージ１を高さＨ１まで上昇させ、その高さ位置Ｈ１に停止させ、ＶＣＭ３のコイル３ｄへの電流値を零すなわち無給電状態として（図６のステップＳ１）、図１１に示すようにスライドユニット１の自重で前記スライドユニット２を設定ストロークの下死点までスライドさせる。この高さ位置をＨ２とする。スライドユニット２が設定ストロークの下死点にスライドすると、下死点センサ５がスライドユニット２を検出する。
自重測定部７は、下死点センサ５の出力を受けて、下死点センサ５が設定ストロークの下死点にスライドユニット２を検出したか否かを判定する（図６のステップＳ２）。自重測定部７は、下死点センサ５がスライドユニット２を検出しない場合（下死点センサ５がＯＦＦ）、メカエラーの信号を出力する（図６のステップＳ２の不検出）。

【0047】

下死点センサ５が設定ストロークの下死点にスライドユニット２が下降した場合にＯＮとなり、図１１に示すように、スライドユニット２は研磨盤２１から上方に離間した高さＨ２に位置する、すなわち、スライドユニット２は設定ストロークの下死点でＺ軸ステージ１にぶら下がっている状態となる。

【0048】

自重測定部７は、下死点センサ５がスライドユニット２を検出した場合（下死点センサ５がＯＮ：図６のステップＳ２の検出）、ＶＣＭ駆動回路４ａの極性を負極性に切り替えて（図６のステップＳ３）、ＶＣＭ駆動回路４ａを駆動制御してＶＣＭ３のコイル３ｄへ負極性の電流を例えば１ｍＡずつ漸増させてＶＣＭ３に上方への推力を発生させる（図６のステップＳ４）。
図１２に示すように、ＶＣＭ３の発生する推力がスライドユニット２の自重より勝った場合に、ＶＣＭ３の推力によりスライドユニット２が上方に持ち上げられ、スライドユニット２に取り付けた受光素子５ｂがＺ軸ステージの発光素子５ａから離れることにより、下死点センサ５がＯＦＦになる。
自重測定部７は、下死点センサ５の出力を受けてＶＣＭ３の推力によりスライドユニット２が持ち上げられて下死点センサ５がＯＦＦになったことを判定した場合（図６のステップＳ５ 不検出）、その瞬間にＶＣＭ３のコイル３ｄに通電している電流値に基づいてスライドユニット２の自重を測定し、その測定値をメモリ１０に記憶させる（図６のステップＳ６）。すなわち、自重測定部7は、図５（ａ）（ｂ）に示す特性において瞬間の電流値が電流値Ａ１である場合、ＶＣＭ３の発生する推力がＦ１であること、及びその電流値Ａ１である場合にスライドユニット３の自重がＭ１であることを割り出すことにより、スライドユニット３の自重を測定し、スライドユニット２の自重と瞬間電流値Ａ１と推力Ｆ１とを対応させてメモリ１０に記憶させる。

【0049】

図６のステップＳ５の処理において、自重測定部７は、下死点センサ５がＯＮのままである場合（図６のステップＳ５の検出）、ＶＣＭ３のコイル３ｄへ通電している電流値が最大であるか否かを判定する（図６のステップＳ７）。自重測定部７は前記電流値が最大でない場合（図６のステップＳ７のＮＯ）、処理を図６のステップＳ４の処理に戻す。自重測定部７は電流値が最大である場合（図６のステップＳ７：ＹＥＳ）、ＶＣＭ３への通電を停止させ（図６のステップＳ８）、自重オーバーである表示を出力する（図６のステップＳ９）。この場合、ＶＣＭ３の発生する推力ではスライドユニット２を設定ストロークの下死点から上方に引き上げることができない、すなわち、スライドユニット２の自重を測定できない状態となる。

【0050】

［研磨動作］
次に、図６に示すスライドユニット２の自重測定が完了した後において、研磨開始から研磨が終了するまでの一連の動作を図７に基づいて説明する。
図７のステップＳ２０に示すように研磨開始のスタートボタンを操作すると、図７に示す動作フローに従ってスライドユニット１の自重を測定する処理が実行され（図６のステップ６，図７のステップＳ２１）、図８に示す接触圧軽減処理（図７のステップＳ２２）を実行させる。前記接触圧軽減処理（図７のステップＳ２２）は図８に示すように、研磨盤２１と試料１２の接触を下死点センサ５で検知するためにスライドユニット２を下死点に移動させ、かつ接触の際に研磨盤２１の図示しない研磨面に与えるダメージを最小限に抑えるための処理である。
次に、研磨盤２１を回転させた後に、Ｚ軸ステージ１を下降させて、試料１２を研磨盤２１の研磨面に接触させる（図７のステップＳ２４）。このように、研磨盤２１を回転させて試料１２を研磨盤２１の研磨面に接触させることにより、試料１２が研磨盤２１に接触する際のダメージを軽減させている。
次に、加圧部８による研磨荷重設定処理（図７のステップＳ２５）を経て、ＶＣＭ３の連結軸３ｄの直線移動によりスライドユニット２が下降して試料１２が研磨盤２１に圧接され、試料１２の研磨量に応じて徐々にスライドユニット２がＶＣＭ３の推力を受けてＺ軸の下方に移動し、研磨盤２１による試料１２の研磨が行われる（図７のステップＳ２６）。
研磨盤２１による試料１２の研磨が停止条件まで実行され（図７のステップＳ２７）、研磨が終了した時点でＺ軸ステージ１が図１４の高さＨ５の位置から上昇し、研磨された試料１２が研磨盤２１から離脱する（図７のステップＳ２８）。その後、Ｚ軸ステージ１が図１０の高さＨ１まで上昇した際にＶＣＭ３への通電を停止し（図７のステップＳ２９）、それに伴って、研磨盤２１の回転動作が停止し（図７のステップＳ３０）、研磨動作が終了する。

【0051】

［接触圧軽減処理］
図７のステップ２２において実行される接触圧軽減処理を図８に示すフローに基づいて説明する。図８に示す接触圧軽減処理、すなわち、研磨盤２１と試料１２の接触を下死点センサ５で検知するためにスライドユニット２を下死点に移動させ、かつ接触の際に研磨盤２１の研磨面に与えるダメージを最小限に抑えるための接触圧軽減処理を実行する。
前記加圧部８は、スライドユニット２の自重測定時の電流値をメモリ１０から読み出して、その自重測定時の電流値を例えば１ｍＡずつ漸減させ（図８のステップＳ３１）、図１４に示すようにスライドユニット２を下死点に徐々にスライドさせ、スライドユニット２が下死点に到達、すなわちスライドユニット２がストッパ１ａに到達した際のＶＣＭ３のコイル３ｄに通電している電流値を保持する（図８のステップ３２：検出）。

【0052】

加圧部８は下死点センサ５がＯＮのままである場合（図８のステップＳ３２：不検出）、
ＶＣＭ３への電流値が零であるか否かを判定し（図８のステップＳ３３）、電流値が零ではない場合（図８のステップＳ３３のＮＯ）、その処理をステップＳ３１に戻す。電流値が零である場合（図８のステップＳ３３のＹＥＳ）、加圧部８は、メカエラーの表示を行う（図８のステップＳ３３）。

【0053】

図８に示す接触圧軽減処理が終了すると、加圧部８は図１４に示すＺ軸ステージ１を図１５に示すように下降させて図７のステップＳ２４に示すＺ軸下降処理を行う。この処理を図９及び図１５に基づいて説明する。
図９に示すＺ軸下降処理Ｓ４０を開始すると、加圧部８は図１５に示すように、Ｚ軸駆動回路４ｂでＺ軸モータ２４を駆動制御してＺ軸ステージ１を高さＨ４の位置まで下降させる（図９のステップＳ４１）。Ｚ軸ステージ１が高さＨ４の位置を過ぎると、下死点センサ５がＯＦＦになる。
加圧部８は図１５に示すように、下死点センサ５がＯＦＦとなった際に高さ位置センサ９の出力を得て、前記スライドユニット２が前記設定ストロークの範囲内で下方へスライド可能な高さ位置Ｈ５、望ましくはスライドユニット２がスライドする設定ストロークの中点に対応する高さ位置までＺ軸ステージ１を下降させ、その高さＨ５（Ｈ５＜Ｈ２）の位置に停止させる（図９のステップＳ４３）。

【0054】

［研磨加重設定処理］
研磨に必要な荷重の設定処理を図１０に基づいて説明する。図１０のステップＳ２５において、加圧部８は、自重測定部７が測定したスライドユニット２の自重の測定値及びその自重測定時の電流値と、設定荷重（設定加圧力）の設定荷重値及びその設定荷重値に対応する電流値とを読み出し、スライドユニット２の自重と設定荷重値との大小を比較する（図１０のステップＳ５０）。
図１０のステップＳ５０において、スライドユニット２の自重が設定荷重値よりも大きい（スライドユニット２の自重＞設定荷重値）場合（図１０のステップ５０：ＹＥＳ）、加圧部８は、ＶＣＭ３のコイル３ｄへ通電する電流を負極性のままで、（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値をＶＣＭ３のコイル３ｄに継続して通電する（図１０のステップＳ５１）。したがって、スライドユニット２の自重に対してＶＣＭ３の上方への推力が働くため、スライドユニット２の自重が軽減されて、試料１２に印加される荷重は、スライドユニット２の自重より小さい荷重に設定される。

【0055】

図１０のステップＳ５０において、スライドユニット２の自重が設定荷重値よりも小さい（スライドユニット２の自重＜設定荷重値）場合（図１０のステップ５０：ＮＯ）、加圧部８は、ＶＣＭ３のコイル３ｄへ通電する電流を正極性に切り替えて、（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を正極性でＶＣＭ３のコイル３ｄに継続して通電する（図１０のステップＳ５２）。したがって、スライドユニット２の自重にＶＣＭ３の下方への推力が加わるため、試料１２に印加される荷重は、スライドユニット２の自重より大きい荷重に設定される。

【0056】

次に、本発明の実施形態の変形例について説明する。図１６（ｂ）に示すように、ＶＣＭ３のコイル３ｄへの電流値を徐々に増加させ、スライドユニット２が移動し始めることについてはヒステリシス特性がある。これはＶＣＭ３の電流対推力特性がスライドユニット２のストローク中心を頂点とした緩やかな太鼓型のカーブを持っている特性がある。
そこで、図１６（ａ）に示すように、ＶＣＭ３の磁石３ｂの内周面を、ＶＣＭ３の連結軸３ｃのストローク中心を頂点として緩やかな太鼓型カーブと逆の凹形状に構成し、この凹形状により、前記スライダユニット２のスライド範囲内で前記磁石３ｂの磁力を補正する磁力補正手段１５を構成してもよいものである。

【0057】

以上説明したように本発明の実施形態によれば、Ｚ軸ステージにスライドユニットを設定ストローク範囲で上下方向にスライド可能に支持し、前記スライドユニットの自重で前記設定ストロークの下死点まで下降させ、前記設定ストロークの下死点に下降する前記スライドユニット、および前記設定ストロークの下死点から上昇する前記スライドユニットを下死点センサでそれぞれ検出し、前記下死点センサの検出信号に基づいて、前記Ｚ軸ステージに取り付けられた磁気作動素子の磁気回路の磁力と前記磁気回路内のコイルへの通電による磁力との相互作用で前記コイルに通電される電流値に比例する推力を励起することにより、前記磁気作動素子への通電による推力で前記スライドユニットを前記被対象物から離間する上方へ引き上げて前記磁気作動素子へ通電する電流値に基づいて前記スライドユニットの自重を測定することができるという効果を奏する。

【0058】

さらに、前記下死点センサの検出信号に基づいて前記スライドユニットが前記被対象物に対して前記設定ストロークの範囲内で上下にスライド可能な高さ位置に前記Ｚ軸ステージを停止させた状態で、前記磁気作動素子へ（設定加圧値−自重値）の差分に相当する電流値を前記磁気作動素子へ通電して前記磁気作動素子の推力による加圧力を前記被対象物に印加することができるという効果を奏する。

【0059】

さらに、スライドユニットの自重を測定することによりユーザにスライドユニットの自重を意識させないで設定加圧力の設定を可能にすることができるという効果を奏する。

【0060】

さらに、スライドユニットの自重を測定することにより、スライドユニットの自重以下から自重以上の加圧力を自在に設定することができという効果を奏する。

【0061】

前記加圧部は、前記磁気作動素子への通電を負極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子の推力による加圧力を前記スライドユニットの自重以下の加圧力に設定し、前記磁気作動素子への通電を正極性に切り替えることにより、前記磁気作動素子の推力による加圧力を前記スライドユニットの自重以上の加圧力に設定することができる。

【0062】

前記自重測定部は、自重測定時の電流値を漸減させて前記スライドユニットを前記設定ストロークの下死点にソフトランディングさせることにより、衝突によるスライドユニットの損傷を回避することができる。

【0063】

前記加圧部は、自重測定部の自重測定時の電流値を引き継いでその電流値を漸減させて前記スライドユニットを前記設定ストロークの下死点に移動させ、その状態を維持して前記スライドユニットを前記被対象物に接触させる機能を有しているため、前記スライドユニットを前記被対象物にソフトランディングさせることができ、スライドユニットが被対象物に衝突することを回避して被対象物を保護することができる。

【0064】

さらに、図１６（ｂ）に示すように、ＶＣＭの磁石の内周面を、ＶＣＭの連結軸のストローク中心を頂点として緩やかな太鼓型カーブと逆の凹形状に構成し、この凹形状により、前記スライダユニットのスライド範囲内で前記磁気回路の磁力を補正する磁力補正手段を構成することにより、緩やかな太鼓型カーブをほぼ直線状の推力（定圧の推力）特性を得ることができるものである。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明は、Ｚ軸方向にスライドするスライドユニットの自重を測定し、且つ下方への不要な荷重を減算して適正なＺ軸下方への加圧力を設定する加圧装置の開発に貢献することができるものである。

【符号の説明】

【0066】

１ Ｚ軸ステージ
２ スライドユニット
３ 磁気作動素子（ＶＣＭ：ボイスコイルモータ）
４ａ ＶＣＭ駆動回路
４ｂ Ｚ軸ステージ駆動回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】