JP7114337B2 - ケーブル固定具及びケーブル固定具を備える移動ステージ装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ケーブル固定具及びケーブル固定具を備える移動ステージ装置に関する。

一般に、移動ステージ装置は、１方向に移動する直動ステージ装置及び、直行する２方向に移動するＸＹステージ装置等がある。移動ステージ装置の移動ステージには、処理対象部材だけではなく、アクチュエータやセンサ等の電子機器が搭載されるため、駆動電源の供給及び、電気信号の送受を行うための種々のケーブルが設けられている。通常、ケーブルは、固定ステージと移動ステージ間で移動する際の曲げ伸ばしを考慮したケーブル長に調整し、樹脂製の結束バンドで束ねたり又は、金属線で束ねたりしている。

他にも例えば、特許文献１には、フラットケーブルを利用し、複数のインクチューブを合成樹脂で形成される結束バンドで束ねる構造の技術が提案されている。この技術は、フラットケーブル上に、板状のスポンジを置き、スポンジ上に同一径のインクチューブを並べて、周囲からケーブル固定具である結束バンドで一纏めに束ねる構造である。

特開２００６－２０５７４１号公報

移動ステージ装置におけるケーブルは、単に金属線や結束バンドを用いてケーブルを束ねた場合、それぞれのケーブルは一体的に動くが、ステージの移動に伴う曲げ伸ばしを考慮しているため、長いケーブルがフリー状態になっている。このため、結束したケーブルが移動ステージの移動を阻害したりアクチュエータに接触して咬み込まれることを防止しなければならない。

また、特許文献１の技術において、インクチューブをケーブルに置き換えて適用すると、径が大小に異なる複数のケーブルをフラットケーブルの幅方向に一列に並べて、一纏めに束ねた場合、ケーブルの径の違いによる隙間が生じ、密な配置にならない可能性が高い。各ケーブルは、それぞれに剛性が異なるため、稼動によりフラットケーブルの曲げ伸ばしが繰り返されると、フラットケーブル上でケーブルが並び方向に隙間内を移動し、偏りが生じる。このため、フラットケーブルには、部分的にケーブルの偏りやねじれが生じる。この偏りや捻れは、フラットケーブルの湾曲性を不均一にさせてフラットケーブル自体に負荷を掛けるだけではなく、ステージへの接触や咬み込みの障害が懸念される。また、ケーブル固定具は、フラットケーブルと共に湾曲するため軽量小型でなければならない。

さらに、移動ステージ装置が設置される環境も大きく影響する。例えば、真空状態のチャンバー内に設置される場合、樹脂製の結束バンドは、ガス放出により真空排気を阻害したり、プラズマや真空圧力に耐性がなく損傷する場合には利用できない。また金属線でケーブルを結束した場合には、擦れによる断線やパーティクルの発生を解決しなくてはならない。他にも、熱変形や処理時に発生させる磁場に影響を与える可能性も考慮しなくてはならない。

そこで本発明は、真空環境下を含む種々の設置環境に適用し、フラットケーブルに複数のケーブルを拘束する軽量で簡易な構造のケーブル固定具及びケーブル固定具を備える移動ステージ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態のケーブル固定具は、真空雰囲気下において、真空を維持可能なガス放出量の特性を有する材料により形成され、少なくとも１つのケーブルが嵌め込まれ、前記ケーブルの径に合わせた凸形状を成す少なくとも１つの拘束部と、前記拘束部の両端から直線に延伸し、両方の先端にそれぞれ設けられる鉤形状のフック部と、拘束部に連なって設けられる幅調整機構と、を備え、湾曲可能で平坦な板状部材に前記フック部を掛けて、前記拘束部により前記ケーブルの移動を拘束し、幅調整機構の幅を狭めて、板状部材であるフラットケーブルの幅に長さを合わせる。

さらに、本発明に従う実施形態のケーブル固定具を備える移動ステージ装置は、固定ステージと、前記固定ステージ上に移動可能に搭載される、少なくとも１つの移動ステージと、前記移動ステージを移動するアクチュエータと、前記移動ステージに搭載される機器における通信及び前記アクチュエータへの電源供給を行うフラットケーブル及び、少なくとも１つのケーブルと、前記ケーブルを嵌め込む少なくとも１つの凸形状の拘束部と、前記拘束部の両端から直線に延伸し、両方の先端にそれぞれ設けられる鉤形状のフック部とで形成されるケーブル固定具と、を備え、前記ケーブル固定具は、前記フラットケーブルの幅方向の両端に前記フック部を掛けて、前記ケーブルを前記フラットケーブル上で拘束する。

本発明によれば、真空環境下を含む種々の設置環境に適用し、フラットケーブルに複数のケーブルを拘束する軽量で簡易な構造のケーブル固定具及びケーブル固定具を備える移動ステージ装置を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る直動型の移動ステージ装置の外観構造例を概念的に示す図である。 図２Ａは、第１の実施形態の第１のケーブル固定具の形状例を示す図である。 図２Ｂは、図２Ａに示す第１のケーブル固定具に幅調整機構を追加した構成例を示す図である。 図３Ａは、第２のケーブル固定具の形状例を示す図である。 図３Ｂは、図３Ａに示す第２のケーブル固定具に幅調整機構を追加した構成例を示す図である。 図４Ａは、第３のケーブル固定具の形状例を示す図である。 図４Ｂは、第３のケーブル固定具を用いて、フラットケーブルにケーブルを固定する装着状態を示す図である。 図４Ｃは、第３のケーブル固定具の変形例を示す図である。 図５Ａは、第４のケーブル固定具の形状例を示す図である。 図５Ｂは、図５ＡのＡ－Ａの断面で、第４のケーブル固定具がケーブルを拘束する状態を示す断面図である。 図６Ａは、第５のケーブル固定具の形状例を示す図である。 図６Ｂは、湾曲しているフラットケーブルに装着する第５のケーブル固定具の固定状態を概念的に示す図である。 図７は、第２の実施形態に係る３方向に移動するＸＹＺ移動ステージ装置の外観構造例を概念的に示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１を参照して、第１の実施形態に係るケーブル固定具及び移動ステージ装置について説明する。図１は、ケーブル固定具及び直動型の移動ステージ装置１の外観構造例を概念的に示す図である。

移動ステージ装置１は、少なくとも固定ステージ２と、移動ステージ３と、アクチュエータ（図示せず）と、フラットケーブル５とを備える。
アクチュエータは、クロスローラガイド４に沿って移動ステージ３を一方向に往復移動する。アクチュエータは、例えば、リニア型の超音波モータにより移動ステージ３を移動する。又は、ステッピングモータとスクリュー軸とボールねじを組み合わた駆動機構で移動させてもよい。他にも、直線リニアモータを用いた構成や、回転モータとラックアンドピニオンを組み合わせた構成であってもよい。アクチュエータは、がたつきや振動無く精密な精度で一方向に移動ステージ３を摺動する。

移動ステージ３には、処理対象部材だけではなく、センサ等の電子機器やアクチュエータが搭載されるため、電気信号の送受や駆動電源を供給を行うための種々のケーブルが配置されている。本実施形態の固定ステージ２と移動ステージ３には、フラットケーブル５と、同軸ケーブル等の独立したケーブル６を組み合わせて配線される。

フラットケーブル５は、湾曲可能で平坦な板状部材であり、複数の配線を平坦に並べて一体化したケーブルである。フラットケーブル５の別の形態として、湾曲可能な平坦な基板、例えば、厚みを有するポリイミド樹脂基板上に配線を形成し、配線の表面に絶縁被膜を形成した構成であっても利用可能である。フラットケーブル５の一端は、他の外部機器と接続するためのコネクタ２ａが設けられている。フラットケーブル５の他端は、例えば、移動ステージ３の側面に設けられたコネクタに緩やかに略直角に折り曲げて接続する。または、フラットケーブル５の他端にはコネクタが設けられて、移動ステージ３上に設けられたリニアエンコーダヘッド等の電子機器や各種センサに対して、信号ケーブル又は駆動電源供給のための電源ケーブルが纏められたコネクタに接続する。ケーブル６の一方は、他の外部機器と接続するためのコネクタ６ａが設けられている。ケーブル６の他端は、移動ステージ３の側面又は移動ステージ３上に設けられたコネクタに接続する。

本実施形態において、ケーブル固定具であるケーブルクリップ７は、湾曲可能で平坦な板状部材であるフラットケーブル５の幅方向を横切るように装着され、フラットケーブル５上に任意の間隔を空けて設けられる。ケーブル６は、ケーブルクリップ７の拘束部７により、フラットケーブル５上の複数の箇所で拘束されている。また、フラットケーブル５は、装着するケーブルクリップ７が固定ステージ２及び移動ステージ３に接触しないように、固定ステージ２及び移動ステージ３とは一定の間隔を空けて設けられている。よって、フラットケーブル５が湾曲した時であっても、ケーブルクリップ７が固定ステージ２及び移動ステージ３に接触することはない。

［第１のケーブル固定具］
図２Ａは、第１のケーブル固定具であるケーブルクリップ７の外観形状を示している。このケーブルクリップ７は、ケーブル６を拘束する拘束部８と、フラットケーブル５の幅方向の両端に引っかけるフック部９と、フラットケーブル５の平坦面と接触する平坦部１０とで構成される。

拘束部８は、凸形状を成し、内側にケーブル６を嵌め込んで拘束する。拘束部８は、拘束するケーブル６の断面が円形状であれば、凸形状の頂部（円弧部分）がケーブル６の外形と同じ形状であり、図２に示す例では円弧形状である。即ち、拘束部８は、ケーブルの断面が楕円形状であれば、その楕円側面に沿った円弧形状となる。尚、拘束部８は、工具を用いて拘束部８の幅を適宜、かしめて、拘束するケーブルの径に合わせる調整も可能である。

また、拘束部８は、フラットケーブル５に装着された状態において、嵌め込まれたケーブル６の被覆面と円弧部分とは周囲全てが密着するものではなく、ケーブル６の径よりも円弧部分を大きくして、僅かな隙間できるように形成する。これはフラットケーブル５が湾曲した際に、ケーブル６が長手方向に僅かに移動するため、ケーブル６に負荷を掛けず、且つケーブル周囲の被覆面に傷を与えないことが好ましいからである。

図２Ａに示す形状は、１本のケーブル６を拘束する１つの凸状の拘束部８を形成する例であって、特に限定されるものではない。後述するように、拘束するケーブルの径や数量に応じて、拘束部８の凸形の大きさや数が設定される。

ケーブルクリップ７は、細長い板状の金属板を曲げて形成している。ケーブルクリップ７のフック部９の端部は、丸めて、装着先のフラットケーブル５に損傷を与えないように、切削加工及び研磨処理されている。また、ケーブルクリップ７は、後述する樹脂材料により削り出し又は射出成形により形成してもよい。

ケーブルクリップ７は、金属材料を用いて形成する。金属材料としては、銅合金、例えば、ベリリウム銅合金が好適し、他にも鉄、鋼、ステンレス鋼、ステンレス合金、金、アルミニウム、アルミニウム合金及び、チタン等を用いることができる。また、非磁性材料であることが好ましい。金属以外の材料としては、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）等の樹脂材料又は、セラミック材料を用いてもよい。本実施形態において、ケーブルクリップ７は、内部にガスをため込まずに、ガス放出量が少ない材料を用いている。具体的には、ケーブルクリップ７は、ターボモリキュラポンプ等の排気ポンプにより排気された容器内の真空雰囲気下において、真空状態を維持可能なガス放出量の材料で形成される。即ち、真空チャンバー内に設置が可能である。

ケーブルクリップ７は、拘束部８にケーブル６が嵌め込まれた状態で、フラットケーブル５の幅方向の両端にフック部９を引っかけることで、フラットケーブル５の一方の平坦面に密着するように装着する。ケーブルクリップ７は、図１に示すように、フラットケーブル５に対して、任意の間隔で装着する。

ケーブル６は、フラットケーブル５の長手方向に沿って直線状、即ち、同一経路上に固定される。フラットケーブル５は、図１に示すように、固定ステージ２及び移動ステージ３の一側面に配置され、移動ステージ３の移動に従って湾曲する箇所が移動する。よって、ケーブル６は、フラットケーブル５の曲がり具合に従動して曲げ伸ばしする。

本実施形態の移動ステージ装置は、ケーブル６がケーブルクリップ７によりフラットケーブル５に拘束されているため、湾曲しても移動ステージ３の移動を阻害せず、アクチュエータにも接触しないため、咬み込まれることはない。また、ケーブルクリップ７は、減圧環境下、即ち、真空雰囲気内でもガス放出の少ない金属材料を選択して形成することで、真空状態のチャンバー内に設置して使用することもできる。同様に、非磁性材料を用いて、ケーブルクリップ７を作製することにより、磁場の中で使用しても影響を与えない。本実施形態の移動ステージ装置は、磁場を用いてビームの照射方向を制御する装置、例えば、電子ビーム描画装置の真空チャンバー内の移動ステージ装置に好適する。

また、ケーブルクリップ７は、作製が容易であるため、製作途中で設計変更や製作後の改造時などでケーブル数の増減に応じて容易に交換することができる。また、フラットケーブル５の長手方向にケーブル６を拘束させ、幅方向にケーブルクリップ７を掛け止めることで梁のように作用して、フラットケーブル５に張りを持たせることができ、捩れが生じることなく曲げ伸ばしをスムーズに行うことができる。

フラットケーブル５は、装着するケーブルクリップ７を固定ステージ２及び移動ステージ３に接触させていないため、擦れによるパーティクルの発生を防止している。
前述した従来に用いられた金属線でケーブルを結束した構成においては、ケーブルがフリー状態で周囲の部位に擦れると、金属線も周囲の部位にすれてパーティクルを発生する。特に、半導体製造装置における真空状態のチャンバー内でパーティクルが発生した場合、パーティクルはチャンバー内に拡散し、処理対象物に付着して悪影響を及ぼす。また、真空雰囲気下で分析を行う分析装置においては、発生したパーティクルが飛散して、パーティクルの成分が分析結果に紛れ込み、悪影響を与える。他にも電子ビーム描画装置であれば、作製するマスク上にパーティクルが付着して、回路パターンを形成する際に欠陥を生じさせる。本実施形態の移動ステージ装置は、パーティクルを発生させないため、これらの真空雰囲気下で作製又は分析を行う半導体製造装置、電子ビーム描画装置及び分析装置に適用できる。

［第１のケーブル固定具の変形例］
次に、第１のケーブル固定具の変形例は、第１のケーブル固定具のケーブルクリップ７にクリップの幅調整機構を追加した構成である。 図２Ｂは、図２Ａに示す第１のケーブル固定具に幅調整機構を追加した構成例を示している。

このケーブルクリップ７の拘束部８と連なるように並び、Ｕ形又は矩形の幅調整機構１２を設けている。このケーブルクリップ７は、装着するフラットケーブル５の幅よりもフック部９の間の長さが長く形成される。但し、この長さは、フラットケーブル５の幅と幅調整機構１２による最大調整幅とを加算した長さ以下とする。

図２Ｂに示すケーブルクリップ７は、フラットケーブル５の幅方向の両側にフック部９を掛ける。この時、フック部９は、フラットケーブル５の両側に接することはなく、隙間が生じた状態となっている。その後、幅調整機構１２の両片の箇所１２ａをペンチ等の工具で狭める又は可締めて、幅調整機構１２の幅を狭める。ケーブルクリップ７は、この可締め処理によりケーブルクリップ７の長さが短くなり、両端のフック部９がフラットケーブル５の両側に適正に接して、フラットケーブル５に負荷を掛けないように固定された状態となる。

本変形例のケーブルクリップ７は、幅調整機構１２による調整によってフラットケーブル５に対して最適な長さに調整することで、ステージ移動によりフラットケーブル５が湾曲変形しても、フック部９がフラットケーブル５から外れないように適正に装着することができる。また、本変形例のケーブルクリップ７は、幅調整機構１２の調整幅以内であれば、各種のフラットケーブルに装着することができ、汎用性を持たせることができる。

［第２のケーブル固定具］
次に、第２のケーブル固定具のケーブルクリップについて説明する。図３Ａは、第２のケーブル固定具であるケーブルクリップ１１の形状例を示す図である。ケーブルクリップ１１によるケーブル６をフラットケーブル５に拘束する状態は図１を参照する。

このケーブルクリップ１１は、前述した金属材料のいずれかにより形成される鋼線を曲げて前述したケーブルクリップ７と同じ形状に形成している。この鋼線の断面は、円形に限らず、矩形であっても楕円であってもよい。ケーブルクリップ１１は、凸形状の拘束部によりケーブル６を拘束して、図１に示したように、フラットケーブル５に固定することができる。ケーブルクリップ１１は、鋼線の径（断面積）を変えることで、ケーブル６及びフラットケーブル５に対する拘束力を容易に調整することができる。

この第２のケーブル固定具であるケーブルクリップ１１は、前述したケーブルクリップ７と同じ作用効果を奏する。さらに、ケーブルクリップ１１は、ケーブルクリップ７に比べて、軽量で簡易な構造であり、作製が容易である。また、小型のケーブルクリップに好適する。

［第２のケーブル固定具の変形例］
次に、第２のケーブル固定具の変形例について説明する。この第２のケーブル固定具は、前述した第２のケーブル固定具のケーブルクリップ７と同等の幅調整機構を追加した構成である。図３Ｂは、図３Ａに示す第１のケーブル固定具に幅調整機構を追加した構成例を示している。

このケーブルクリップ１１には、前述した幅調整機構１２と同等な作用効果を奏する幅調整機構１１ｂを設けている。このケーブルクリップ１１は、フラットケーブル５に装着した後に、幅調整機構１１ｂの両辺の箇所１１ｃを狭める又は可締めることにより長さを調整して、フック部９をフラットケーブル５の幅方向の両側に掛ける。

よって、両端のフック部９がフラットケーブル５の両側に適正に接して、フラットケーブル５に負荷を掛けないように適正に装着し、且つ固定された状態となる。また、本変形例のケーブルクリップ１１は、簡易で軽量だけではなく、幅調整機構１１ｂの調整幅以内であれば、各種のフラットケーブルに装着することができ、汎用性を持たせることができる。

［第３のケーブル固定具］
次に、第３のケーブル固定具であるケーブルクリップについて説明する。図４Ａは、ケーブルクリップの形状例を示す図、図４Ｂは、ケーブルクリップを用いて、フラットケーブルに複数の径が異なるケーブルを拘束する状態を示す図である。

ケーブルクリップ１３は、径が異なる複数のケーブル２１，２２，２３を拘束するためにそれぞれのケーブル２１，２２，２３の外径に従った複数の拘束部８，１４（１４ａ，１４ｂ）が設けられている。尚、径が異なる複数のケーブルに限定されるものではなく、同じ径の複数のケーブルであってもよい。

ケーブルクリップ１３の例では、拘束部８と拘束部１４の大きく２つの凸部に分離して形成する。拘束部１４は、径が異なる２つのケーブル２２，２３をフラットケーブル５の幅方向に横並びに配置して一体的に拘束する。また、拘束部１４ａと拘束部１４ｂの間は、それぞれのケーブルの外径に沿った突起部分１４ｃを設けている。この突起部分１４ｃは、拘束部１４ａと拘束部１４ｂとの間で、ケーブル２２，２３が並び方向に動かないように規制する規制部位である。尚、この例では、異なる経のケーブル２２，２３であったため、２つの拘束部１４ａと拘束部１４ｂを形成したが、同じ径のケーブルを拘束する場合に、１つの拘束部に並べてケーブルを収容してもよい。この場合、ケーブルにおいて、並び方向には動かないため、突起部分１４ｃを設けてもよいし、設けなくてもよい。

このケーブルクリップ１３は、フラットケーブル５に装着された際に、フラットケーブル５上でケーブル２１とケーブル２２，２３との間に距離を空けて２群に分離する。この分離は、フラットケーブル５に掛かるケーブル２１，２２，２３の剛性が均等になるように配置するものである。以下の説明において、複数の径が異なる又は径が同じ複数のケーブルにおいて、各ケーブルの剛性と各ケーブルを拘束する拘束力は、各ケーブルを対比したときに、比率的に相似となるものとして説明する。つまり、ケーブルの剛性が大きい場合には、ケーブルを拘束する拘束力も大きい力が必要となる。例えば、ケーブル２１，２２，２３の剛性の比が、２：１：１であれば、必要な拘束力の比も、２：１：１とする。

径の異なるケーブル２１，２２，２３は、それぞれに剛性が異なっている。基本的には、径が太いケーブルの方が細いケーブルよりも剛性が高いと想定する。この場合に、フラットケーブル５の幅方向でケーブルが偏って配置されると、長手方向にフラットケーブル５を湾曲させた際に、ケーブルの剛性により、ケーブルが配置されていない曲がり易い側と、ケーブルが配置されて曲がり難い側が生じる。このように、異なる剛性が掛かることで、湾曲するフラットケーブル５にねじれが発生することが想定される。このねじれが発生すると、フラットケーブル５の幅側の端部又は、ケーブルクリップ１３のフック部９がアクチュエータや移動ステージ３と接触する可能性を生じさせる。

このようなねじれを防止する１つの対策として、複数のケーブルの湾曲時に生じる剛性が分散し、且つ均一化することが好ましい。そこで、本実施形態では、配置されるケーブル２１，２２，２３の剛性値がフラットケーブル５に略均一に掛かるように分配する。

以上のように、ケーブルクリップ１３の拘束部は、フラットケーブル５の幅方向において、任意の位置に形成することができる。よって、同じ径又は異なる径の複数のケーブル２１，２２，２３をフラットケーブル５の幅方向に分散して拘束し、フラットケーブル５に掛かるケーブル２１，２２，２３の剛性を均等化することができる。この剛性の均等化は、移動ステージ３の移動によりフラットケーブル５が曲げ伸ばしされる際に、フラットケーブル５の捻れや傾きを防止する。

また、フラットケーブル５の長手方向にケーブル２１，２２，２３を拘束させ、幅方向にケーブルクリップ７を掛け止めることで梁のように作用して、フラットケーブル５に張りを持たせることができ、潰れることなく曲げ伸ばしをスムーズに行うことができる。

よって、第３のケーブル固定具は、複数のケーブル２１，２２，２３をケーブルクリップ７によりフラットケーブル５に拘束されているため、フラットケーブル５を曲げ伸ばしても移動ステージの移動を阻害せず、アクチュエータにも接触しないため、咬み込まれることはない。

［第３のケーブル固定具の変形例］
次に、第３のケーブル固定具の変形例であるケーブルクリップについて説明する。図４Ｃは、第３のケーブル固定具の変形例の形状例を示す図である。
前述した第３のケーブル固定具のケーブルクリップ１３の拘束部１４がフラットケーブル５の幅方向に横並びするように、拘束部１４ａと拘束部１４ｂを配置している。

これに対して、本変形例によるケーブルクリップ１５の拘束部１６は、拘束部１６ａと拘束部１６ｂをフラットケーブル５の面に対して縦方向に積み上げる積み重ね構造に形成する。この積み重ね構造においては、基本的には、小径のケーブルを上側に拘束し、下側の同径又は大径のケーブルを拘束する。
以上のように、積み重ね構造によるケーブルクリップ１５は、前述したケーブルクリップ１３の作用効果を有し、さらに、フラットケーブル５の幅が狭い場合や拘束させるケーブル数が多い場合に有効である。

［第４のケーブル固定具］
次に、第４のケーブル固定具であるケーブルクリップについて説明する。図５Ａは、第４のケーブル固定具の形状例を示す図、図５Ｂは、第４のケーブル固定具によりケーブルを拘束する状態を示す断面図である。
フラットケーブル５に拘束するケーブルの径が大きい場合には、ケーブルクリップ１７が受けるケーブルの剛性も大きくなる。このため、拘束力を大きくするには、ケーブルクリップ１７の幅（フラットケーブル５の長手方向）も長い方が有利であり、少なくともフック部９の幅を確保する必要がある。

図５Ａ、図５Ｂに示すように、ケーブルクリップ１７は、拘束部１８の内面１８ａがケーブル２１に対して凸面で対向する形状である。拘束部１８の内面１８ａは、点線で示す中心１８ｂから両側の開口端１８ｃに向かい曲面状に反って拡がりを持つように形成する。従って、内面１８ａの中心１８ｂは、ケーブル２１の外周面に最も近接又は接触する。

第４のケーブル固定具のケーブルクリップ１７は、移動ステージ３の移動に伴い、フラットケーブル５の曲がりに従い、ケーブル２１も湾曲する。この時、ケーブルクリップ１７の内面が直線で長さＬ１が長いと、ケーブル２１の曲がり具合によっては、拘束部１８の端部（開口の縁）にケーブル２１が食い込む事態が想定される。
これに対して、ケーブルクリップ１７の内面は、両方の開口側に向かって拡がっている凸面であるため、ケーブル２１の曲がり具合に沿ってケーブルの外周面食い込むことなく接する。

以上のように、ケーブルクリップ１７は、径が大きく剛性が大きいケーブルを拘束することに好適し、曲がったケーブルの外周面に沿う内面形状を有することで、ケーブルの外周面食い込むことなく接することができる。

［第５のケーブル固定具］
次に、第５のケーブル固定具であるケーブルクリップについて説明する。図６Ａは、第５のケーブル固定具の形状例を示す図である。図６Ｂは、湾曲しているフラットケーブルに装着する第５のケーブル固定具の固定状態を概念的に示す図である。

第５のケーブル固定具は、前述した第２のケーブル固定具の変形例である。具体的には、ケーブルクリップ３１は、前述した鋼線材料から成るクリップ本体３４に、フラットケーブル５を両面から挟持するフット部３３（３３ａ、３３ｂ）を設けた形状である。複数のケーブルクリップ３１は、両側をワイヤ３６により固定されて、一定間隔を空けて連なるように配置される。

フック部３５に繋がる支持部分３４ａは、フラットケーブル５の側面に掛かる。支持部分３４ａは、中程でワイヤ３６の径の長さだけ凹むように括れており、バネの作用を有し、且つワイヤ３６が外側に張り出さないように形成されている。
フック部３５は、クリップ本体３４側に設けられたフット部３３ａと、フック部３５に設けられたフット部３３ｂとで対を成しており、図６Ｂに示すように、フラットケーブル５の表裏面を挟み持つように装着される。

鋼線により形成されるケーブルクリップ３１は、フット部３３ａとフット部３３ｂの面でフラットケーブル５と接するため、フラットケーブル５へ掛かる拘束力による圧力負荷を分散する。従って、複数の太いケーブルを拘束する構成の場合に、フラットケーブル５へケーブルの拘束力により掛かる圧力負荷を分散する。
また、移動ステージを高速移動させる場合には、ケーブル２１がフラットケーブルに弛みなく且つ、張りすぎずに拘束されていることが好ましい。図６Ｂに示すように、ケーブル２１は、フラットケーブル５の湾曲に従動して曲げられる。

ケーブル２１は、フラットケーブル５側に押し付けられると共に、移動ステージの動きに従い、ケーブルの曲がり箇所が移動する。この曲がり箇所の移動により、ケーブル２１が長手方向に押されて、前後の移動が生じる場合がある。この時、フラットケーブル５に曲がりよって、フット部３３ａとフット部３３ｂを間隔ｍまで広げるように働き、支持部分３４ａが弾性的に延びる。

前述した第４のケーブル固定具のケーブルクリップ１７のように、フック部９の幅を大きくすると、フック部９が接するフラットケーブル５の部分は湾曲しない。従って、湾曲の曲率が大きくなると、フラットケーブル５における湾曲する部分とフック部９の境で角が生じる。
第５のケーブル固定具では、フット部３３ａとフット部３３ｂの間が広がることで、フット部３３ａ，３３ｂで挟まれた部分であっても、フラットケーブル５が円弧状に湾曲する。即ち、フラットケーブル５に負担がなく湾曲させることができる。

さらに、フット部３３ａとフット部３３ｂの広がりにより、ケーブルクリップ３１の拘束部３２が伸び上がり、ケーブル２１の外周面から離間して隙間を生じさせ、ケーブル２１に対する拘束を僅かに緩める。尚、ケーブルクリップ３１は、フット部３３ａとフット部３３ｂが広がった際に、フラットケーブル５に保持する力が弱まる。その際に、ワイヤ３６は、ケーブルクリップ３１が装着される位置から移動しないようするために設けられている。但し、ワイヤ３６は、必須ではない。

以上説明したように、第５のケーブル固定具のケーブルクリップ３１は、フット部３３ａ，３３ｂにより、鋼線材料から成るクリップ本体３４であっても、面でフラットケーブル５と接する。この面で接するため、ケーブルへの拘束力によって掛かるフラットケーブル５への圧力負荷を分散する。複数の太いケーブルを拘束する構成の場合に、フラットケーブル５へケーブルの剛性により掛かる拘束力を分散することで、フラットケーブル５を保護できる。また、フラットケーブル５の湾曲によりフット部３３ａとフット部３３ｂが広がり、ケーブルクリップ３１の拘束部３２によるケーブル２１に対する拘束力を僅かに緩める。フラットケーブル５が平坦な状態の時に、ケーブル２１に接触して拘束している状態であっても、フラットケーブル５が湾曲した際に、ケーブル２１に対する拘束力を緩めることにより、ケーブル２１が移動しても、ケーブルクリップ３１の拘束部３２と擦れを軽減できる。

また、フット部３３ａとフット部３３ｂの間が広がることで、間に挟まれているフット部３３ａ，３３ｂで挟まれた部分であっても、フラットケーブル５が円弧状に湾曲する。即ち、フラットケーブル５に負担がなく湾曲させることができる。

［第２の実施形態］
図７を参照して、第２の実施形態に係るケーブル固定具及びＸＹＺ型の移動ステージ装置について説明する。 図７は、ケーブル固定具を備えるＸＹＺ型の移動ステージ装置４１の外観構造例を概念的に示す図である。尚、本実施形態において、前述した第１の実施形態の構成部位と同等な部位には、同じ参照符号を付して、詳細な説明は省略する。
移動ステージ装置４１は、互いに直交する方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動する。移動ステージ装置４１は、４つのステージとして、固定ステージ４２と、Ｙ軸方向移動ステージ（以下、Ｙステージと称する）４３と、Ｘ軸方向移動ステージ（以下、Ｘステージと称する）４５と、Ｚ軸方向移動ステージ（以下、Ｚステージと称する）４８を備えている。

さらに、Ｙステージ４３は、図示しないアクチュエータによりクロスローラーガイド４４に沿ってＹ軸方向に水平移動する。Ｘステージ４５は、図示しないアクチュエータによりクロスローラーガイド４６に沿ってＸ軸方向に水平移動する。Ｚステージ４８は、図示しないアクチュエータによりＺ軸方向に昇降移動する。各アクチュエータは、前述した図１に示したアクチュエータと同等のものが使用される。

Ｚステージ４８を昇降移動するアクチュエータは、例えば、円盤形状のホイールと、斜面を有する傾斜部材とを組み合わせた昇降機構であってもよい。この昇降機構は、ホイールをＺステージ４８の下面に回転可能に配置する。ホイールの周面が傾斜部材の斜面に当接するように配置する。傾斜部材を水平に押し引きすることでホイールが斜面上を転がり移動し、Ｚステージ４８が昇降移動する。他にも、ステッピングモータとスクリュー軸とボールねじを組み合わた駆動機構で昇降移動させてもよい。このホイールの昇降移動に従って、Ｚステージ４８も昇降移動する。
Ｚステージ４８上には、スペーサ４９を介して、試料台５０が設けられている。スペーサ４９は、試料台５０の試料載置面（最上面）の高さ調整や水平調整を行うために設けられている。但し、スペーサ４９は必須ではない。

また、固定ステージ４２とＹステージ４３とは、前述した第１の実施形態と同様に、フラットケーブル５に複数のケーブルクリップ７を用いて、ケーブル６が拘束される。同様にＹステージ４３とＸステージ４５とは、フラットケーブル５に複数のケーブルクリップ７を用いて、ケーブル６が拘束される。
さらに、固定ステージ４２とＹステージ４３の側面で、フラットケーブル５を上下に挟むように、それぞれケーブルカバー５１，５２が取り付けられている。同様に、Ｙステージ４３とＸステージ４５の側面で、フラットケーブル５を上下に挟むように、それぞれケーブルカバー５３，５４が取り付けられている。

これらのケーブルカバー５１，５２，５３，５４は、Ｙステージ４３とＸステージ４５が移動した際に、ステージ間でフラットケーブル５が巻き込まれないように分離させるために設けられている。尚、ケーブルカバー５１，５２は、任意で設けてもよい。ケーブルカバー５３，５４は、設けることが必須である。尚、フラットケーブル５は、両端にコネクタが設けられており、移動ステージ上又は移動ステージ側面に配置される、センサや駆動系等の電子機器のコネクタや外部機器に接続する。

以上のように、本実施形態体のＸＹＺ型の移動ステージ装置は、フラットケーブル５に複数のケーブルクリップ７を用いて、ケーブル６を拘束する。よって、Ｙステージ４３，Ｘステージ４５を移動させた際に、ケーブル６が移動ステージの移動を阻害したりアクチュエータにを含む機器に接触や咬み込まれることが防止できる。本実施形態体のＸＹＺ型の移動ステージ装置は、例えば、電子ビーム描画装置の真空チャンバー内の移動ステージ装置に好適する。

なお、本発明は、前記実施形態及び前記変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態及び変形例は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。

１…移動ステージ装置、２…固定ステージ、２ａ，３ａ…コネクタ、３…移動ステージ、４…クロスローラーガイド、５…フラットケーブル、５ａ…ケーブルコネクタ、６…ケーブル、７…ケーブルクリップ、８…拘束部、９…フック部、１０…平坦部、１１…ケーブルクリップ、１１ｂ，１２…幅調整機構、１３…ケーブルクリップ、１４，１４ａ，１４ｂ…拘束部、１４ｃ…突起部分。

Claims (6)

1. 真空雰囲気下において、真空を維持可能なガス放出量の特性を有する材料により形成され、
   少なくとも１つのケーブルが嵌め込まれ、前記ケーブルの径に合わせた凸形状を成す少なくとも１つの拘束部と、
   前記拘束部の両端から直線に延伸し、両方の先端にそれぞれ設けられる鉤形状のフック部と、
   前記拘束部に連なって設けられる幅調整機構と、を備え、
   湾曲可能で平坦な板状部材に前記フック部を掛けて、前記拘束部により前記ケーブルの移動を拘束し、
   前記幅調整機構の幅を狭めて、前記板状部材であるフラットケーブルの幅に長さを合わせる、ケーブル固定具。
2. 前記ケーブル固定具は、拘束する複数の前記ケーブルの剛性が前記板状部材である前記フラットケーブル上で均等になる位置に前記拘束部を形成する請求項１に記載のケーブル固定具。
3. 前記幅調整機構は、Ｕ形または矩形である、請求項１に記載のケーブル固定具。
4. 固定ステージと、
   前記固定ステージ上に移動可能に搭載される、少なくとも１つの移動ステージと、
   前記移動ステージを移動するアクチュエータと、
   前記移動ステージに搭載される機器における通信及び前記アクチュエータへの電源供給を行うフラットケーブル及び、少なくとも１つのケーブルと、
   前記ケーブルを嵌め込む少なくとも１つの凸形状の拘束部と、前記拘束部の両端から直線に延伸し、両方の先端にそれぞれ設けられる鉤形状のフック部と、前記拘束部に連なって設けられる幅調整機構とで形成されるケーブル固定具と、
   を備え、
   前記ケーブル固定具は、前記フラットケーブルの幅方向の両端に前記フック部を掛けて、前記ケーブルを前記フラットケーブル上で拘束し、前記幅調整機構の幅を狭めて、前記フラットケーブルの幅に前記ケーブル固定具の長さを合わせる、ケーブル固定具を備える移動ステージ装置。
5. 前記ケーブル固定具は、真空雰囲気下において、真空を維持可能なガス放出量の特性を有する材料により形成される、請求項４に記載のケーブル固定具を備える移動ステージ装置。
6. 前記幅調整機構は、Ｕ形または矩形である、請求項４に記載のケーブル固定具を備える移動ステージ装置。
   

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