位置決めステージ · 基礎知識
真空チャンバーとクリーンルームで使う位置決めステージ|グリース・アウトガス・発塵の確認点【2026年版】
真空中やクリーンルームで位置決めステージを使うときは、大気中とは違う条件を確かめる必要があります。掲載メーカーの公式情報から、真空対応の方法、到達圧力の考え方、クリーン仕様の中身と限界を整理しました。
真空チャンバーの中で試料を動かしたい、クリーンルームの装置にステージを組み込みたい。こうした用途では、大気中で使う標準品をそのまま入れると、真空が引けない、ゴミが出るといった問題が起きます。
この記事では、掲載メーカーの公式情報から、真空とクリーンで確かめる点を整理します。
真空・クリーンへの対応を公式に書いているメーカー
今回の15社のうち、真空かクリーンへの対応を公式に書いていたのは6社でした(製品サイトを取得できなかったシグマ光機は確認できていません)。対応の仕方はメーカーごとに違います。
| メーカー | 真空 | クリーン |
|---|---|---|
| 神津精機 | 真空対応位置決めステージ(専用品) | クリングリス仕様(型式に-C) |
| 北野精機 | 真空用のX・X/Yステージ、マニピュレーター(全製品アウトガス低減対策) | 記載なし |
| 中央精機 | グリース変更等で対応可能 | 一部を除きクリーングリス仕様 |
| ワイヤード | YBS60シリーズは真空グリス交換に対応 | 記載なし |
| 日本トムソン | 記載なし | ナノリニアは高いクリーン度。製品一覧にクリーン精密位置決めテーブルTC |
| テクノハンズ | 記載なし | コイル可動型リニアモータステージはクリーンルーム仕様対応 |
専用品として作るメーカーと、標準品のグリースを替えて対応するメーカーがあります。求める真空度やクリーン度が高いほど、専用品を選ぶのが安全です。
真空でステージが問題になる理由
真空中では、ステージの材料や潤滑剤からガスが出て、真空度が上がらない原因になります。神津精機は、真空製品は放出ガス速度から、求める真空度に到達できるかを計算すると説明しています。
- 潤滑剤(グリース)からのガス
- 樹脂部品や配線の被覆からのガス
- 部品のすき間に閉じ込められた空気
- モータの発熱による温度上昇
- 配線の取り出し口からのリーク
北野精機は導入機シリーズの全製品にアウトガス低減対策を施していると記載しています。真空用として設計された製品かどうかが、最初の確認点です。
到達圧力はステージ単体では決まらない
真空対応ステージを選んでも、チャンバーで到達できる圧力は、ステージだけでは決まりません。神津精機はFAQで、この点をはっきり説明しています。
| 神津精機FAQの要点 | 内容 |
|---|---|
| 保証の範囲 | 到達圧力はチャンバー容積、内容物の材料、表面積、排気速度などに依存し、ステージ性能として保証できない |
| 目安 | 通常の中・高真空に配慮された環境なら1×10-3Paならまず問題なく到達 |
| 実績 | 環境によっては10-5Pa台での実績 |
| 注意 | モーター静止状態と回転状態とで大きく変わる。MVシリーズはベーキング非対応 |
モータを動かすと発熱で放出ガスが増えます。動かしながら測る実験では、運転中の圧力を前提に計画してください。
グリース交換で対応する場合の注意
標準品のグリースを真空用に替える方法は、手軽な一方で限界があります。公式の記載を並べます。
- 中央精機: 真空での使用はグリース変更等により対応可能。使用する真空度によって対応が異なるので問い合わせを
- ワイヤード: YBS60-20XA/XYAは真空グリス交換も可能(要問い合わせ)
- 神津精機: 真空用は専用の真空対応ステージを用意
グリース交換で足りるかは、真空度と使う時間で変わります。到達させたい圧力を伝えて、専用品が必要かを判断してもらってください。
クリーンルームで使うときの確認点
クリーンルームでは、ステージから出るゴミ(発塵)が問題になります。クリーン仕様の中身を公式の記載で確かめます。
- 神津精機: 潤滑剤をクリングリス(NSK製LG2)に替えた-C仕様で発塵量を抑える。クリングリスはクリーン度を保証しないと注記
- 中央精機: 一部の製品を除きクリーングリス仕様に対応。クリーン梱包、組立環境には対応しない
- 日本トムソン: ナノリニアは機械的接触部分が直動案内機器のみで、ケーブルのない駆動方式により高いクリーン度
- テクノハンズ: コイル可動型のリニアモータステージがクリーンルーム仕様に対応
グリースの変更はクリーン度を保証するものではない、という注記は大事です。クラスの基準がある工程では、メーカーに具体的な発塵の条件を確認してください。
駆動方式で変わる真空・クリーンの向き不向き
駆動方式によって、真空やクリーンへの向き不向きがあります。公式の情報から読み取れる傾向を整理します。
| 方式 | 真空・クリーンでの特徴(公式の記載から) |
|---|---|
| ボールねじ | 潤滑剤が必要。真空はグリース変更や専用品、クリーンはクリーングリス(神津精機、中央精機) |
| リニアモータ | ねじがなく、ケーブルレスの構造で高いクリーン度(日本トムソン)、クリーンルーム仕様(テクノハンズ) |
| 真空導入機 | 大気側から真空内へ動きを伝える構造。全製品アウトガス低減(北野精機) |
リニアモータは日本トムソンやテクノハンズがクリーン用途を挙げていますが、真空での使用は今回確認した公式ページには書かれていませんでした。
ピエゾステージの真空対応は、今回確認した各社のページには記載がありませんでした。必要な場合は個別に問い合わせてください。
真空内の試料移動は導入機という選択も
真空チャンバーで試料を動かす方法は、ステージを中に入れるだけではありません。大気側から真空内へ動きを伝える導入機を使う方法もあります。
- 北野精機の直線導入機・上下機構(Z軸): KML-34、KL-50・100、KUD-70など
- 回転導入機(φ軸): マグネット型、ベローズ型、中空型
- トランスファーロッド(Z-φ軸): KTS-100・200・300ほか
- X・X/Yステージとセミ・マニピュレーター(X-Y-Z軸): KX-34、KX-70ほか
北野精機は、試料搬送、受け渡し、試料加熱・冷却、薄膜作製、解析・分析などの用途を挙げています。要求仕様に応じた特殊機構も用意すると記載しています。
真空・クリーン用のステージを頼むときの伝え方
真空やクリーンの用途では、伝える情報が足りないと、使えない仕様で見積が出てしまいます。最初に伝えたい情報です。
- 到達させたい圧力と、運転中に許せる圧力
- ベーキングの有無と温度
- クリーン度のクラスと、発塵の基準
- チャンバーの寸法、取り付け面、配線の取り出し方
- ストローク、精度、載せる重さ
神津精機は真空対応ステージの結線の資料も公開しています。配線の取り出しはチャンバー側の設計にも関わるので、早めに確認してください。
この記事に出てくるメーカー
- 中央精機株式会社標準品を仕様で選ぶなら
- 日本トムソン株式会社装置組込みのリニアモータなら
- 北野精機株式会社真空チャンバー内の試料移動なら
- 神津精機株式会社真空・放射光の実験なら
- シグマ光機株式会社光学部品とまとめてそろえるなら
- テクノハンズ株式会社超小型・超音波モータなら
- ワイヤード株式会社顕微鏡まわりの特注なら
参照元
よくある質問
真空チャンバーの中で使える位置決めステージはありますか?
神津精機は真空対応位置決めステージを標準で持ち、北野精機は真空用のX・X/Yステージやマニピュレーターをそろえています。中央精機とワイヤードはグリース変更で真空に対応する製品があると記載しています。
真空対応ステージならどの圧力まで使えますか?
神津精機は、通常の中・高真空に配慮された環境なら1×10-3Paならまず問題なく到達し、環境によっては10-5Pa台の実績があると説明しています。ただし到達圧力はチャンバー側の条件に依存するため、ステージ性能として保証はしていません。
クリーングリス仕様にすればクリーンルームで使えますか?
発塵を抑えられますが、神津精機はクリングリスはクリーン度を保証するものではないと注記しています。中央精機もクリーン梱包や組立環境には対応しないと記載しています。基準のある工程ではメーカーに条件を確認してください。
【用途別】位置決めステージメーカーおすすめ3選
標準品を、精度の数字と価格で比べて選ぶなら
中央精機株式会社
高精度高剛性ステージは繰り返し精度±0.0005mm。手動から自動まで仕様と価格を製品ページに掲載
手動ステージ(X・XY・Z・回転・傾斜など)と自動ステージ(アライメント・マイクロスキャニング・クロスローラほか)を標準品でそろえる。高精度高剛性ステージALS-903-H1S-BKは移動量±15mm、ボールねじ駆動、分解能0.002mm、繰り返し精度±0.0005mmと公式に記載。FAQで真空はグリース変更等、クリーンルームはクリーングリス仕様で対応可能、特注は検討可能と回答。
真空チャンバーや放射光の実験で動かすなら
神津精機株式会社
真空対応位置決めステージを標準でそろえ、SPring-8や高エネ研などへの納入実績
精密・自動・手動のX/XY、Z、回転、スイベル、アライメントに加え、真空対応位置決めステージを持つ。FAQで、通常の中・高真空環境なら1×10-3Paまでまず問題なく到達し、環境によっては10-5Pa台の実績と説明。自動ステージは全数精度測定し実力値を公開。主要納入先にSPring-8、高エネルギー加速器研究機構、理化学研究所、東京エレクトロン、ディスコなど。
ナノメートル単位で動かす装置を、1品から特注するなら
THKプレシジョン株式会社
ピエゾステージは1nmの超高分解能をうたう。THKグループで、カスタマイズを1品から
圧電アクチュエータを利用した精密位置決め装置の開発・製造・販売を事業とし、超精密位置決めピエゾステージは1nmの超高分解能とミリ秒の高速応答をうたう。フォーカシングポジショナ、ミラーチルト、加工用ステージ、コアレスリニアモータのロングストロークステージもそろえる。日本製・自社開発のステージメーカーとして、カスタマイズを1品から設計製作すると公式に記載。