JPWO2019181652A1 - 多孔質パッド、真空チャック装置及び多孔質パッドの平面形成方法 - Google Patents

Abstract

多孔質パッド（２０）は、複数の気孔が形成されることにより流体を通過させる通気性を有する多孔質セラミック部（２５）と、多孔質セラミック部（２５）に設置される設置対象物の一例であるワーク（Ｗ）の一部に接触するように多孔質セラミック部（２５）に形成され、多孔質セラミック部（２５）よりも高い静摩擦係数を有する滑り止め部（２７）と、を備える。

Description

本発明は、多孔質パッド、真空チャック装置及び多孔質パッドの平面形成方法に関する。

従来から、設置されるワークに対して真空状態を形成することによりワークを吸着する真空チャック装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の真空チャック装置は、ワークが設置される吸着面を有し多孔質セラミックにより形成される吸着プレート（多孔質パッド）と、吸着プレートの裏側に負圧案内空間を形成するベースプレートと、負圧案内空間を負圧とすることによりワークを吸着プレートに吸着する真空ポンプと、を備える。

特開２０１４−２０３９０４号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、ワークが吸着プレートに吸着している場合であっても、ワークに加わる外力によりワークの位置が吸着面に対してずれるおそれがある。一般的に、吸着プレートの吸着面とワークとの接触面積が小さくなるほど、ワークが吸着プレートに吸着する吸着力が低下する。よって、例えば、ワークのサイズが吸着面に対して小さい場合には、設置対象物であるワークの位置が吸着プレートの吸着面に対してずれ易い。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、設置された設置対象物の位置が多孔質パッドに対してずれることを抑制できる多孔質パッド、真空チャック装置及び多孔質パッドの平面形成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る多孔質パッドは、複数の気孔が形成されることにより流体を通過させる通気性を有する多孔質セラミック部と、前記多孔質セラミック部に設置される設置対象物の一部に接触するように前記多孔質セラミック部に形成され、前記多孔質セラミック部よりも高い静摩擦係数を有する滑り止め部と、を備える。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記滑り止め部は、前記設置対象物が設置される前記多孔質パッドの設置面に沿って並び、前記多孔質セラミック部に埋め込まれた状態で前記多孔質パッドの厚さ方向に延びる複数の筒部を備える、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記滑り止め部は、前記設置面に沿って正六角形筒状の前記筒部が並べられたハニカム状に形成される、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記滑り止め部は弾性体により形成され、前記多孔質セラミック部は、前記複数の筒部のうち第１筒部内に充填される第１セラミック充填部と、前記複数の筒部のうち第２筒部内に充填され、前記第１セラミック充填部と別体で形成される第２セラミック充填部と、を備える、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記多孔質セラミック部には前記設置面に設置される前記設置対象物に向けて開口し、前記滑り止め部が充填される溝部が形成される、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記滑り止め部は、前記設置対象物が設置される前記多孔質パッドの設置面に沿って並び、前記多孔質セラミック部に埋め込まれた状態で前記多孔質パッドの厚さ方向に延びる複数の柱状部を備える、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記柱状部は、前記多孔質パッドの厚さ方向にみて、Ｙ字状、Ｘ字状、Ｖ字状、Ｈ字状、Ｌ字状またはＴ字状に形成される、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記滑り止め部は、前記多孔質セラミック部よりも前記設置面から突出量だけ突出して形成される、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記突出量は、０．０１ｍｍ〜１ｍｍに設定される、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記滑り止め部はシリコーン樹脂により形成される、ようにしてもよい。

また、上記多孔質パッドにおいて、前記滑り止め部と前記設置対象物の一部とが接触する接触面積を前記多孔質セラミック部の全体の面積で除した面積率は、０．１０以上０．５０以下である、ようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る真空チャック装置は、前記多孔質パッドと、前記多孔質パッドが設置されることにより負圧案内空間を形成するベースプレートと、前記負圧案内空間に負圧を供給することにより前記設置対象物を前記多孔質パッドの設置面に吸着させる真空ポンプと、を備える。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る多孔質パッドの平面形成方法は、前記多孔質パッドの設置面を平面に研磨装置により研磨する工程を備える。

本発明によれば、設置された設置対象物の位置が多孔質パッドに対してずれることを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る工作機械の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る真空チャック装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係る多孔質パッドの設置面の一部を示す平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図４の一部を拡大して示す図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係るクーラント液が供給された場合の多孔質パッドの断面図であり、（ｂ）は比較例に係るクーラント液が供給された場合の多孔質パッドの断面図である。 本発明の変形例に係る多孔質パッドの断面図である。 本発明の変形例に係る多孔質パッドの断面図である。 本発明の変形例に係る多孔質パッドの設置面の一部を示す平面図である。 本発明の変形例に係る多孔質パッドの一部を拡大して示す断面図である。 本発明の変形例に係る多孔質パッドの設置面の一部を示す平面図である。 本発明の実施例に係る多孔質パッドの見掛けの摩擦係数を示す図である。

本発明に係る多孔質パッド、真空チャック装置及び多孔質パッドの平面形成方法の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、工作機械１は、設置対象物の一例であるワークＷを設置面２０ａに固定する真空チャック装置１０と、固定されたワークＷを加工する加工部４０と、加工中のワークＷにクーラント液Ｃｌｔを供給するクーラント液供給部５０と、を備える。なお、以下の説明では、設置面２０ａに沿う互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向と規定し、設置面２０ａに直交する方向をＺ方向と規定する。

加工部４０は、真空チャック装置１０に固定されたワークＷを切削又は研磨する工具４１を備える。クーラント液供給部５０は、加工中の工具４１とワークＷの間で発生する摩擦熱を冷却するためにワークＷの上面にクーラント液Ｃｌｔを供給する。

図２に示すように、真空チャック装置１０は、多孔質パッド２０と、ベースプレート１２と、スルーホール板１５と、を備える。

ベースプレート１２は、Ｚ方向の上方に向けて開口する溝１２ａを備える。ベースプレート１２には、溝１２ａの開口部を塞ぐように多孔質パッド２０及びスルーホール板１５が設けられる。溝１２ａは負圧案内空間を構成する。

スルーホール板１５は、多孔質パッド２０とベースプレート１２の間に位置する金属板である。スルーホール板１５には、Ｘ方向及びＹ方向にマトリクス状に配置され、Ｚ方向に貫通する複数の貫通孔１５ａが形成される。

多孔質パッド２０は、板状に形成され、スルーホール板１５の上面に位置する。多孔質パッド２０は流体を通過させる通気性を有する。多孔質パッド２０の具体的な構成については後述する。

真空ポンプ３０は、真空ポート１２ｂを介して溝１２ａ内の負圧案内空間と接続される。真空ポンプ３０は作動すると、負圧案内空間内は負圧となる。これにより、多孔質パッド２０の設置面２０ａ上のワークＷに対して吸着力が作用し、ワークＷは多孔質パッド２０上で吸着される。

次に、多孔質パッド２０の具体的な構成について説明する。
図３及び図４に示すように、多孔質パッド２０は、多孔質セラミック部２５と、滑り止め部２７と、を備える。

多孔質セラミック部２５は、例えば、アルミナや炭化ケイ素などの無機質材料の粉粒体からなる骨材とその骨材相互を結合するための結合材（例えば、ビトリファイドボンド、レジノイド、セメント、ゴム及びガラスなど）の混合材料を成型金型に投入して焼結することで形成される。多孔質セラミック部２５は、微細な気孔が無数に形成された多孔質構造となっている。多孔質セラミック部２５の気孔率（気孔密度）は、骨材と結合材の混合割合により調整することができ、また、気孔の平均孔径は、骨材の粒度を選定することにより調整することができる。多孔質セラミック部２５は、連なった微細気孔を介して設置面２０ａとその反対面である裏面２０ｂ（負圧案内空間側の面）との間で空気又は水などの液体の流体を通過させることができる通気性を有する。

滑り止め部２７は、多孔質セラミック部２５の設置面２０ａに設置されたワークＷとの静摩擦を通じてワークＷが設置面２０ａで滑ることを抑制する機能を有する。
滑り止め部２７は、流体を通過させない材料であって、多孔質セラミック部２５よりも静摩擦係数が高く、弾性変形する材料により形成される。滑り止め部２７は、例えば、天然ゴム、合成ゴム、シリコーン樹脂、ウレタン、エラストマー、塩化ビニール又はポリエステル等の軟質の合成樹脂等の高摩擦材料により形成される。本例では、滑り止め部２７はシリコーン樹脂により形成される。

滑り止め部２７は、多孔質セラミック部２５の厚さ方向、すなわちＺ方向に延びる複数の筒部２８を有する。各筒部２８は、Ｚ方向の両側に開口し、多孔質セラミック部２５に埋め込まれるように形成される。各筒部２８は、Ｚ方向に流体を通すことができる流通許容室２９を有する。各流通許容室２９は、筒部２８毎に隔離された独立した空間である。このため、隣り合う２つの流通許容室２９間で流体が移動することはない。

滑り止め部２７は、本例では、Ｚ方向から見て、正六角形筒状の筒部２８が隙間なく並べられたハニカム状をなす。すなわち、筒部２８は、正六角形をなす６つの壁部２８ａにより構成される。ハニカム径は小さすぎるとＺ方向の流体の通過を阻害するおそれがあり、ハニカム径は大きすぎると、図６（ａ）を参照しつつ後述するように、ワークＷの下面に占める真空形成室２９ｂの割合が小さくなり、ひいては真空度が低下するおそれがある。このような観点から、ハニカム径は、好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍに設定される。

図４に示すように、複数の筒部２８のうち第１筒部２８１内には、多孔質セラミック部２５のうち第１セラミック充填部２５１が充填される。複数の筒部２８のうち第１筒部２８１に隣接する第２筒部２８２内には、多孔質セラミック部２５のうち第２セラミック充填部２５２が充填される。第１セラミック充填部２５１及び第２セラミック充填部２５２は別体で形成される。

図５に示すように、滑り止め部２７は、多孔質セラミック部２５よりも突出量Ｈだけ上方向へ突出するように設けられる。すなわち、滑り止め部２７の下端面は多孔質セラミック部２５の下面と同一平面上に位置し、滑り止め部２７の上端面は多孔質セラミック部２５の上面よりも突出量Ｈだけ高く形成される。突出量Ｈは小さすぎると滑り止め部２７の上端面がワークＷに接触することが困難となるおそれがあり、突出量Ｈは大きすぎるとワークＷが多孔質セラミック部２５から離れることにより吸着力が低下するおそれがある。このような観点から、突出量Ｈは、好ましくは０．０１ｍｍ〜１ｍｍに設定され、より好ましくは０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍに設定される。
また、滑り止め部２７の幅Ｗ、すなわち壁部２８ａの厚さは大きすぎると流体の通過を阻害するおそれがあり、小さすぎるとワークＷと滑り止め部２７の接触面積が足りずにワークＷの位置ずれを抑制できないおそれがある。このような観点から、滑り止め部２７の幅Ｗは、好ましくは０．０１ｍｍ〜１ｍｍに設定され、より好ましくは０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍに設定される。また、滑り止め部１２７とワークＷの一部とが接触する接触面積を多孔質セラミック部２５の全体の面積で除した面積率は、大きすぎると流体の通過を阻害するおそれがあり、小さすぎるとワークＷと滑り止め部２７の接触面積が足りずにワークＷの位置ずれを抑制できないおそれがある。このため、面積率は、好ましくは、０．１０以上０．５０以下に設定される。

多孔質パッド２０の設置面２０ａに板状のワークＷが設置されると、ワークＷの下面に滑り止め部２７の上端面が接触する。ここで、滑り止め部２７は静摩擦係数が高いシリコーン樹脂等により形成される。このため、真空に伴う吸着力に加えて、ワークＷとの間で作用する静摩擦力により加工中のワークＷの位置が設置面２０ａに沿う方向にずれることを抑制できる。ワークＷは、例えば、アルミニウム等の金属、樹脂、紙、セラミックス、木等の材質により板状に形成される。具体的には、ワークＷは、太陽電池パネル、半導体パネル、液晶パネル、プリント基板、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル、ガラス板又はポリマー等のフィルム等である。
一般的に、ワークＷのサイズが多孔質パッドの設置面に対して小さい場合、ワークＷと多孔質パッドの接触面積が小さくなるため、多孔質パッドへのワークＷの吸着力が小さくなり易く、ワークＷの位置がずれ易い。この点、本実施形態に係る多孔質パッド２０は、たとえ、小さいサイズのワークＷであっても、吸着力の低下を補うように滑り止め部２７による摩擦力が作用するため、例えば加工中のワークＷの位置ずれを抑制できる。

次に、図６（ａ），（ｂ）を参照しつつ、加工中のワークＷにクーラント液Ｃｌｔが注がれたときの作用について説明する。
図６（ｂ）に示すように、比較例に係る多孔質パッド１２０は、本実施形態の多孔質パッド２０と異なり、滑り止め部２７を有さず、多孔質セラミック部２５のみにより構成される。比較例に係る多孔質パッド１２０の設置面１２０ａにワークＷが吸着された状態で、ワークＷにクーラント液Ｃｌｔが注がれると、図６（ｂ）の矢印Ｆ１で示すように、ワークＷの上面から側面を経て多孔質パッド１２０を通過する。この際、図６（ｂ）の矢印Ｆ２で示すように、クーラント液Ｃｌｔの一部は多孔質パッド１２０におけるワークＷの下方のワーク重複領域Ｌ１に回り込む。これにより、多孔質パッド１２０のワーク重複領域Ｌ１における真空度が低くなり、吸着力が低下する要因となっていた。

この点、図６（ａ）に示すように、本実施形態に係る多孔質パッド２０は、筒部２８毎に流通許容室２９を有する。複数の流通許容室２９は、クーラント液Ｃｌｔが通過する液体通過室２９ａと、ワークＷの下面に塞がれて真空を形成する真空形成室２９ｂと、を備える。液体通過室２９ａは、その上側の開口部の少なくとも一部が開口する。本例では、液体通過室２９ａは、ワークＷの側面とＺ方向に重なり、ワークＷの側面に沿うように枠状に並ぶ。真空形成室２９ｂは、その上側の開口部がワークＷの下面により塞がれ、枠状に並ぶ複数の液体通過室２９ａ内に配置される。
多孔質パッド２０に吸着されたワークＷにクーラント液Ｃｌｔが注がれると、クーラント液Ｃｌｔは複数の液体通過室２９ａを通過する。よって、クーラント液Ｃｌｔは複数の真空形成室２９ｂに侵入しない。従って、クーラント液Ｃｌｔの一部が多孔質パッド２０のワーク重複領域Ｌ１に回り込むことが抑制される。これにより、真空を形成する複数の真空形成室２９ｂをクーラント液Ｃｌｔが通過する液体通過室２９ａから隔離することができる。従って、多孔質パッド２０のワーク重複領域Ｌ１における真空度を高めることができ、ひいては吸着力を高めることができる。

また、クーラント液Ｃｌｔは、ワークＷにとって空気を通さないフィルムのように機能する。すなわち、空気を通さないクーラント液Ｃｌｔが真空を形成する複数の真空形成室２９ｂの周囲を囲むことにより、多孔質パッド２０のワーク重複領域Ｌ１における真空度を高めることができる。一方、この点、図６（ｂ）の比較例では、クーラント液Ｃｌｔの一部が多孔質パッド２０のワーク重複領域Ｌ１に回り込むことにより、この回り込んだ部分でクーラント液Ｃｌｔによる空気を通さない機能が低下し、空気を通し易くなる。よって、比較例の構成では、本実施形態の構成に比べて、真空度が低下し易い。
なお、ワークＷのサイズ又はワークＷの設置位置に応じて、液体通過室２９ａ及び真空形成室２９ｂの位置及び数は変わる。

次に、多孔質パッド２０の設置面２０ａを研磨する方法について説明する。多孔質パッド２０は繰り返し使用されると、多孔質パッド２０の設置面２０ａの平面度が低くなったり、設置面２０ａに凹凸が形成されたりするおそれがある。そこで、多孔質パッド２０の設置面２０ａは、平面となるように図示しない研磨装置により研磨される。研磨される際、滑り止め部２７は多孔質セラミック部２５よりもＺ方向に圧縮する。このため、滑り止め部２７の研磨量は、多孔質セラミック部２５の研磨量よりも少なくなる。研磨装置による滑り止め部２７への圧縮力が解除されると、滑り止め部２７の復元力により滑り止め部２７は多孔質セラミック部２５よりも突出量Ｈだけ突出する。よって、多孔質パッド２０の設置面２０ａが研磨された後にも、滑り止め部２７は、多孔質セラミック部２５よりも突出量Ｈだけ突出した状態を維持できる。また、滑り止め部２７はＺ方向に多孔質セラミック部２５の全域にわたって形成されるため、多孔質パッド２０の設置面２０ａを繰り返し研磨した場合であっても、滑り止め部２７による滑り止め機能を維持することができる。

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（１）多孔質パッド２０は、複数の気孔が形成されることにより流体を通過させる通気性を有する多孔質セラミック部２５と、多孔質セラミック部２５に設置される設置対象物の一例であるワークＷの一部に接触するように多孔質セラミック部２５に形成され、多孔質セラミック部２５よりも高い静摩擦係数を有する滑り止め部２７と、を備える。
この構成によれば、滑り止め部２７によって、設置されるワークＷの位置が多孔質パッド２０に対してずれることを抑制できる。
例えば、多孔質パッド２０の設置面２０ａとワークＷとの接触面積が小さくなるほど、ワークＷが設置面２０ａに吸着する吸着力が低下する。滑り止め部２７は、ワークＷのサイズが小さいことに伴う吸着力の低下を補うように作用する。このため、ワークＷのサイズに関わらず、ワークＷの位置が多孔質パッド２０に対してずれることを抑制できる。

（２）滑り止め部２７は、ワークＷが設置される多孔質パッド２０の設置面２０ａに沿って並び、多孔質セラミック部２５に埋め込まれた状態で多孔質パッド２０の厚さ方向（Ｚ方向）に延びる複数の筒部２８を備える。
この構成によれば、設置面２０ａに対するワークＷが設置される向きに関わらず、滑り止め部２７によりワークＷを保持し易くなる。

（３）滑り止め部２７は、設置面２０ａに沿って正六角形筒状の筒部２８が並べられたハニカム状に形成される。
この構成によれば、筒部２８は、設置面２０ａにおいて異なる３方向を向く複数の壁部２８ａを備える。このため、設置面２０ａに対するワークＷが設置される向きに関わらず、滑り止め部２７によりワークＷを保持し易くなる。

（４）滑り止め部２７は弾性体により形成される。多孔質セラミック部２５は、複数の筒部２８のうち第１筒部２８１内に充填される第１セラミック充填部２５１と、複数の筒部２８のうち第２筒部２８２内に充填され、第１セラミック充填部２５１と別体で形成される第２セラミック充填部２５２と、を備える。
この構成によれば、滑り止め部２７が別体の第１セラミック充填部２５１及び第２セラミック充填部２５２の間で弾性体として機能する。これにより、例えば、ワークＷがＸ方向又はＹ方向に反っている場合であっても、ワークＷの反りに合わせて多孔質パッド２０が変形する。このため、ワークＷと多孔質パッド２０の接触面積を確保することができ、ワークＷの多孔質パッド２０への吸着力を確保することができる。

（５）滑り止め部２７は、多孔質セラミック部２５よりも設置面２０ａから突出量Ｈだけ突出して形成される。
この構成によれば、滑り止め部２７が多孔質セラミック部２５よりも突出することにより、滑り止め部２７をより確実にワークＷに接触させることができる。

（６）突出量Ｈは、０．０１ｍｍ〜１ｍｍに設定される。
この構成によれば、ワークＷが多孔質セラミック部２５から離れることなく、ワークＷを滑り止め部２７に接触させることができる。

（７）滑り止め部２７はシリコーン樹脂により形成される。
この構成によれば、シリコーン樹脂は静摩擦係数が高いため、ワークＷの位置ずれをより抑制できる。

（８）多孔質パッド２０の平面形成方法は、多孔質パッド２０の設置面２０ａを平面に研磨装置により研磨する工程を備える。
この構成によれば、研磨装置により研磨される際、滑り止め部２７は多孔質セラミック部２５よりも圧縮するため、研磨後も滑り止め部２７を多孔質セラミック部２５よりも突出量Ｈだけ突出させた状態を保つことができる。よって、多孔質パッド２０の設置面２０ａを繰り返し研磨した場合であっても、滑り止め部２７が残るため、滑り止め部２７によるワークＷの位置ずれを抑制する機能を維持することができる。

（９）真空チャック装置１０は、多孔質パッド２０と、多孔質パッド２０が設置されることにより負圧案内空間を形成するベースプレート１２と、負圧案内空間に負圧を供給することによりワークＷを多孔質パッド２０の設置面２０ａに吸着する真空ポンプ３０と、を備える。
この構成によれば、真空チャック装置１０において、滑り止め部２７によりワークＷの位置ずれを抑制できる。

（変形例）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。

上記実施形態においては、滑り止め部２７は、多孔質パッド２０の設置面２０ａの全域にわたって形成されていたが、設置面２０ａの一部に形成されていてもよい。

上記実施形態においては、工作機械１はクーラント液供給部５０を備えていたが、クーラント液供給部５０を省略してもよい。この場合であっても、図６（ａ）に示すように、真空を形成する真空形成室２９ｂを空気が通過する流通許容室２９から隔離することにより、真空度、ひいては吸着力を高めることができる。

上記実施形態においては、加工部４０は工具４１を通じて真空チャック装置１０に固定されたワークＷを切削又は研磨していたが、これに限らず、ワークＷに印刷又は露光等してもよい。

上記実施形態においては、図４に示すように、第１セラミック充填部２５１及び第２セラミック充填部２５２は滑り止め部２７を介することにより別体で形成されていた。しかし、図７に示すように、多孔質セラミック部２５には上方に向けて開口した溝部２６が形成され、溝部２６内には滑り止め部２７が位置していてもよい。この構成では、多孔質セラミック部２５を一体で形成することができ、これにより多孔質パッド２０の剛性を高めることができ、多孔質パッド２０が撓むことが抑制される。
さらに、図８に示すように、図７に示す溝部２６が省略され、滑り止め部２７は板状に形成される多孔質セラミック部２５の上面に設置されてもよい。この場合、例えば、滑り止め部２７の厚さは突出量Ｈと同一に設定される。また、滑り止め部２７は多孔質セラミック部２５と接着剤により接着される。

上記実施形態においては、図５に示すように、滑り止め部２７の下端面は多孔質セラミック部２５の下面と同一面上に位置し、滑り止め部２７の上端面は多孔質セラミック部２５の上面よりも突出量Ｈだけ突出するように形成されていた。しかし、これに限らず、図１０に示すように、滑り止め部２７の下端面も多孔質セラミック部２５の下面よりも突出量Ｈだけ突出するように形成されてもよい。この構成によれば、多孔質パッド２０の両面をワークＷの滑り止め機能が付いた設置面として使用することができる。

上記実施形態においては、滑り止め部２７はハニカム状に形成されていたが、これに限らず、他の形状で形成されていてもよい。例えば、滑り止め部２７の筒部２８は、正六角形筒状に限らず、四角形筒状又は円筒状に形成されてもよい。さらに、滑り止め部２７は筒状以外の形状で形成されてもよい。例えば、図９に示すように、滑り止め部１２７は、格子状に形成されてもよい。詳しくは、滑り止め部１２７は、Ｘ方向に沿って延び、Ｙ方向に沿って並ぶ複数の第１板部１２７ａと、Ｙ方向に沿って延び、Ｘ方向に沿って並ぶ複数の第２板部１２７ｂと、を備える。第１板部１２７ａ及び第２板部１２７ｂは、互いに交差する位置において連結している。言い換えると、図９に示す滑り止め部１２７は、正方形筒状の筒部が設置面２０ａに沿ってＸ方向及びＹ方向に隙間なく並べられている。図９のＢ−Ｂ線断面図は、上記実施形態の図４、又は上記変形例の図７、図８及び図１０と同様である。

上記実施形態においては、滑り止め部２７がハニカム状などの筒状に形成されていたが、これに限らず、Ｚ方向に沿って延びる柱状の形状で形成されていてもよい。例えば、滑り止め部２７は、図１１に示すように、ハニカムの角部に相当する位置に配置された複数の柱状部２２７から構成されてもよい。柱状部２２７は、Ｚ方向から見てＹ字状の形状を有し、Ｚ方向に沿って延びる形状を有する。これにより、ワークＷと滑り止め部２７の接触面積が小さくなることにより、接触圧が大きくなり、ワークＷがより確実に固定される効果が得られる。また、複数の柱状部２２７は、それぞれ独立分離して形成されるため、滑り止め部２７の一部が撓んだ場合に影響を受ける範囲を小さくできる。また、Ｙ字状の形状を有すると、平板状に形成される場合に比べて、曲げに対して強くできる。柱状部２２７は、Ｚ方向から見てＹ字状の形状に限らず、Ｘ字状、Ｖ字状、Ｈ字状、Ｌ字状またはＴ字状に形成されてもよい。柱状部２２７が、Ｘ字状の形状を有する場合、柱状部２２７は、格子の交点に配置されるとよい。

以下、本発明の実施例を対照例と対比しながら説明し、本発明の効果を実証する。この実施例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明は何らこれらに限定されるものではない。

本実施例では、図９に示す格子状に滑り止め部１２７が形成された多孔質パッド２０にワークＷを設置して見掛けの摩擦係数を計測した。滑り止め部１２７は、幅Ｗ＝３００μｍのシリコーン樹脂を用いた。ワークＷは、石とガラスを用いた。

滑り止め部１２７の格子の間隔Ｄが、１０ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍおよび１．５ｍｍの実施例について、ワークＷを設置面２０ａに載せて、真空チャック装置１０により多孔質パッド２０の設置面２０ａに吸着した。この状態においてそれぞれ見掛けの摩擦係数を計測した。また、比較例として、滑り止め部１２７を有さない多孔質パッドにワークＷを載せて見掛けの摩擦係数を測定した。

見掛けの摩擦係数の測定結果を図１２に示す。縦軸は見掛けの摩擦係数を示し、横軸は、滑り止め部１２７とワークＷの一部とが接触する接触面積を多孔質セラミック部２５の全体の面積で除した面積率（シリコーン樹脂面積率）を示す。間隔Ｄが小さくなると、滑り止め部１２７割合が大きくなるので、間隔Ｄが小さいほうが、シリコーン樹脂面積率が大きくなる。溝無しは、滑り止め部１２７を有さない多孔質パッド２０にワークＷを載せて計測した比較例の見掛けの摩擦係数である。

この見掛けの摩擦係数は、ワークＷに石とガラスを用いた場合の両方で、間隔Ｄが１０ｍｍである場合、比較例の溝無しより石とガラスとも見掛けの摩擦係数が大きくなった。間隔Ｄが５ｍｍである場合、間隔Ｄが１０ｍｍである場合より石とガラスとも見掛けの摩擦係数が大きくなった。間隔Ｄが３ｍｍである場合、間隔Ｄが５ｍｍである場合より石とガラスとも見掛けの摩擦係数が大きくなった。間隔Ｄが１．５ｍｍである場合、間隔Ｄが３ｍｍである場合より石では見掛けの摩擦係数が大きくなったが、ガラスでは見掛けの摩擦係数が小さくなった。

以上の結果から、シリコーン樹脂面積率が０．２０までは、シリコーン樹脂面積率が大きくなるにつれて見掛けの摩擦係数が大きくなり、０．２０を超えると、見掛けの摩擦係数は、シリコーン樹脂面積率が大きくなっても必ずしも大きくならないことがわかった。このことから、シリコーン樹脂面積率は１．１０以上１．５０以下であることが好ましいことがわかった。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本出願は、２０１８年３月２３日に出願された、日本国特許出願特願２０１８−０５５６９３号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８−０５５６９３号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

１ 工作機械
１０ 真空チャック装置
１２ ベースプレート
１２ａ 溝
１２ｂ 真空ポート
１５ スルーホール板
１５ａ 貫通孔
２０，１２０ 多孔質パッド
２０ａ，１２０ａ 設置面
２０ｂ 裏面
２５ 多孔質セラミック部
２６ 溝部
２７，１２７ 滑り止め部
２２７ 柱状部
２８ 筒部
２８ａ 壁部
２９ 流通許容室
２９ａ 液体通過室
２９ｂ 真空形成室
３０ 真空ポンプ
４０ 加工部
４１ 工具
５０ クーラント液供給部
２５１ 第１セラミック充填部
２５２ 第２セラミック充填部
２８１ 第１筒部
２８２ 第２筒部
Ｈ 突出量
Ｌ１ ワーク重複領域
Ｗ ワーク
Ｃｌｔ クーラント液

Claims (13)

1. 複数の気孔が形成されることにより流体を通過させる通気性を有する多孔質セラミック部と、
   前記多孔質セラミック部に設置される設置対象物の一部に接触するように前記多孔質セラミック部に形成され、前記多孔質セラミック部よりも高い静摩擦係数を有する滑り止め部と、を備える、
   多孔質パッド。
2. 前記滑り止め部は、前記設置対象物が設置される前記多孔質パッドの設置面に沿って並び、前記多孔質セラミック部に埋め込まれた状態で前記多孔質パッドの厚さ方向に延びる複数の筒部を備える、
   請求項１に記載の多孔質パッド。
3. 前記滑り止め部は、前記設置面に沿って正六角形筒状の前記筒部が並べられたハニカム状に形成される、
   請求項２に記載の多孔質パッド。
4. 前記滑り止め部は弾性体により形成され、
   前記多孔質セラミック部は、
   前記複数の筒部のうち第１筒部内に充填される第１セラミック充填部と、
   前記複数の筒部のうち第２筒部内に充填され、前記第１セラミック充填部と別体で形成される第２セラミック充填部と、を備える、
   請求項２又は３に記載の多孔質パッド。
5. 前記多孔質セラミック部には前記設置面に設置される前記設置対象物に向けて開口し、前記滑り止め部が充填される溝部が形成される、
   請求項２又は３に記載の多孔質パッド。
6. 前記滑り止め部は、前記設置対象物が設置される前記多孔質パッドの設置面に沿って並び、前記多孔質セラミック部に埋め込まれた状態で前記多孔質パッドの厚さ方向に延びる複数の柱状部を備える、
   請求項１に記載の多孔質パッド。
7. 前記柱状部は、前記多孔質パッドの厚さ方向にみて、Ｙ字状、Ｘ字状、Ｖ字状、Ｈ字状、Ｌ字状またはＴ字状に形成される、
   請求項６に記載の多孔質パッド。
8. 前記滑り止め部は、前記多孔質セラミック部よりも前記設置面から突出量だけ突出して形成される、
   請求項２から７の何れか一項に記載の多孔質パッド。
9. 前記突出量は、０．０１ｍｍ〜１ｍｍに設定される、
   請求項８に記載の多孔質パッド。
10. 前記滑り止め部はシリコーン樹脂により形成される、
    請求項１から９の何れか一項に記載の多孔質パッド。
11. 前記滑り止め部と前記設置対象物の一部とが接触する接触面積を前記多孔質セラミック部の全体の面積で除した面積率は、０．１０以上０．５０以下である、
    請求項１から１０の何れか一項に記載の多孔質パッド。
12. 請求項１から１１の何れか一項に記載の多孔質パッドと、
    前記多孔質パッドが設置されることにより負圧案内空間を形成するベースプレートと、
    前記負圧案内空間に負圧を供給することにより前記設置対象物を前記多孔質パッドの設置面に吸着させる真空ポンプと、を備える、
    真空チャック装置。
13. 請求項２から１１の何れか一項に記載の多孔質パッドの平面形成方法であって、
    前記多孔質パッドの設置面を平面に研磨装置により研磨する工程を備える、
    多孔質パッドの平面形成方法。

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