JP2020037194A - ホルダユニットおよびスクライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、スクライビングホイールの姿勢を安定化させ、基板の表面に高品質のスクライブラインを形成することが可能なホルダユニット、およびそのようなホルダユニットを備えるスクライブ装置を提供することを目的とする。【解決手段】外周部に互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面４１ａ、および２つの傾斜面４１ａとの間に周方向に沿って設けられる稜線４１ｂを有するスクライビングホイール４０で基板１５の表面Ｈにスクライブラインを形成するためホルダユニット３０であって、スクライビングホイール４０を保持するための一対の保持部５１ａ、５１ｂと、一対の保持部５１ａ、５１ｂの間に形成され、スクライビングホイール４０が挿入される保持溝５２と、スクライビングホイール４０の回転中心軸に対して基板１５側に位置する刃先４１に当接し、スクライビングホイール４０をその厚み方向に規制する規制部材６０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、基板の表面にスクライブラインを形成するためのスクライビングホイールを備えるホルダユニット、およびそのようなホルダユニットを備えるスクライブ装置に関する。

従来、ガラス基板等の脆性材料基板の分断は、基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、形成されたスクライブラインに沿って基板の表面に所定の力を付加するブレイク工程とによって行われる。スクライブ工程では、スクライビングホイールの刃先が基板の表面に押し付けられながら、所定のラインに沿って移動される。

以下の特許文献１には、所望のスクライブラインを形成するために、安定した姿勢でスクライブ動作を行うホルダが開示されている。特許文献１において、カッターを保持するホルダは、ホルダジョイントの下部に設けられている開口穴から挿入される。開口穴の内側に、平面視でＶ字形状の平坦面が基板に対して垂直方向に沿って形成されている。この開口穴の上方に位置決め部材のピンが設けられ、ピンよりも上方に磁石が設けられている。ホルダジョイントに挿入されたホルダは、ホルダの上部に形成されている傾斜面にピンが接触して位置決めされるとともに、ホルダの上端部が磁石に吸引されて保持される。このとき、磁石によってホルダが引き上げられて、傾斜面がピンに押し付けられる。また、傾斜面の背面側は、Ｖ字形状の平坦面に押し付けられるため、ホルダの姿勢が自動的に一定方向に向いた状態で、ホルダがホルダジョイントに取り付けられる。よって、安定的にスクライブラインを形成することができる。

特開２０１７−１１９３４８号公報

特許文献１では、ホルダの姿勢が安定に維持されることで、基板に良好なスクライブラインが形成されている。しかし、基板に接触している部材はカッターであるため、ホルダの姿勢を安定に維持したとしても、ホルダに対してカッターの姿勢が安定した状態でない場合、カッターがふらついて蛇行したスクライブラインが形成される。

かかる課題に鑑み、本発明は、刃先の姿勢を安定化させ、基板の表面に高品質のスクライブラインを形成することが可能なホルダユニット、およびこのようなホルダユニットを備えたスクライブ装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、外周部に互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面、および前記２つの傾斜面との間に周方向に沿って設けられる稜線からなる刃先を有するスクライビングホイールで基板の表面にスクライブラインを形成するためのホルダユニットに関する。このホルダユニットは、前記スクライビングホイールを保持するための一対の保持部と、前記一対の保持部の間に形成され、前記スクライビングホイールが挿入される保持溝と、前記スクライビングホイールの回転中心軸に対して前記基板側に位置する前記刃先に当接し、前記スクライビングホイールをその厚み方向に規制する規制部材と、を備える。

この構成によれば、スクライビングホイールの回転中心軸に対して基板側に位置する刃先が、規制部材によって押さえられることにより、スクライビングホイールの厚み方向の移動が規制される。これにより、刃先の基板との接触位置付近の部分が、スクライビングホイールの厚み方向にふらつくことが規制部材によって抑止される。よって、スクライビングホイールのふらつきによりスクライブラインが蛇行することを防ぐことができる。さらに、基板への接触と離間を繰り返す場合にもスクライビングホイールの移動が規制されるため、スクライブラインの位置の繰り返し精度が向上する。

本態様に係るホルダユニットにおいて、前記規制部材は、前記スクライビングホイールの前記刃先部分の厚みより小さい幅のスリットを有し、前記スリットから前記刃先の前記稜線部分を突出させつつ、前記スリットの周縁が前記２つの傾斜面に当接するように、前記規制部材が前記一対の保持部に配置されるよう構成され得る。

この構成によれば、規制部材がスクライビングホイールを厚み方向に規制しているとき、刃先の稜線部分と規制部材とは非接触状態である。よって、刃先の稜線部分が規制部材により摩耗する虞はない。

本態様に係るホルダユニットにおいて、前記規制部材は、板状の弾性部材で構成され得る。これにより、弾性部材の付勢力により、スクライビングホイールが厚み方向にふらつくことをより確実に防止できる。

本態様に係るホルダユニットにおいて、前記一対の保持部に設けられ、前記保持溝に挿入された前記刃先を受ける２つの回転部材を備え、２つの前記回転部材は、それぞれ、前記刃先の周方向に沿うように凹部が設けられ、前記凹部の最深部に前記刃先の稜線が接触することなく、前記凹部の端部に前記２つの傾斜面が接触するよう構成され得る。

この構成によれば、２つの回転部材が刃先の傾斜面を挟み込むように支持する。また、スクライビングホイールの回転中心軸に対して基板側に位置する刃先は、規制部材によって支持されている。このように、スクライビングホイールは、刃先の３箇所で支持されている。よって、スクライブ動作中のスクライビングホイールの姿勢が安定に維持され、高品質のスクライブラインが円滑に形成され得る。さらに、刃先の稜線部分と回転部材とは非接触状態である。よって、刃先の稜線部分が回転部材との接触により摩耗する虞はない。

本態様に係るホルダユニットにおいて、前記一対の保持部に、前記保持溝を跨いで同軸上にピン孔が形成され、前記保持溝に挿入された前記スクライビングホイールの貫通孔と前記ピン孔とに挿入されるピン軸を備えるよう構成され得る。

スクライビングホイールの貫通孔とピン軸との間にはクリアランスが存在するため、ピン軸がホルダに対して移動することがあり、スクライビングホイールの姿勢に影響を及ぼし得る。そこで、本構成のように、規制部材を刃先に設けて、スクライビングホイールを厚み方向に規制することにより、スクライビングホイールの姿勢が安定に維持される。これにより、直線性の高い高品質のスクライブラインを形成できる。

本発明の第２の態様は、外周部に互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面、および前記２つの傾斜面との間に周方向に沿って設けられる稜線からなる刃先を有するスクライビングホイールで基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ装置に関する。本態様に係るスクライブ装置は、前記スクライビングホイールを保持するための一対の保持部と、前記一対の保持部の間に形成され、前記スクライビングホイールが挿入される保持溝と、前記スクライビングホイールの回転中心軸に対して前記基板側に位置する前記刃先に当接し、前記刃先を前記スクライビングホイールの回転中心軸線と平行な方向に規制する規制する規制部材と、を備えたホルダユニットと、前記ホルダユニットを保持するスクライブヘッドと、を備える。

本構成であれば、上記の第１の態様と同様の効果を奏する。

以上のとおり、本発明によれば、スクライビングホイールの姿勢を安定化させ、基板の表面に高品質のスクライブラインを形成することができるホルダユニット、およびこのようなホルダユニットを備えたスクライブ装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の１つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１は、実施形態１に係るホルダユニットを備えるスクライブ装置の構成を模式的に示す図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態１に係るホルダユニットをＸ軸負側、およびＹ軸正側から見た図である。 図３（ａ）は、実施形態１に係るホルダユニットをＺ軸負側から見た図である。図３（ｂ）は、実施形態１に係るホルダユニットにおけるスクライビングホイールおよび２つの回転部材の配置を説明するための模式図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態２に係るホルダユニットをＸ軸負側、およびＺ軸負側から見た図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、変形例２に係るスクライビングホイールを模式的に示すＹ軸正側、およびＸ軸正側から見た図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図には、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が付記されている。Ｚ軸は、スクライビングホイールの中心軸に垂直であり、鉛直方向における上方および下方を示す。以降、上方および下方は、それぞれＺ軸正側およびＺ軸負側を意味する。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係るスクライブ装置１の構成を模式的に示す図である。スクライブ装置１は、移動台１０を備えている。移動台１０は、ボールネジ１１と螺合されている。移動台１０は、一対の案内レール１２によってＹ軸方向に移動可能に支持されている。モータの駆動によりボールネジ１１が回転することで、移動台１０が、一対の案内レール１２に沿ってＹ軸方向に移動する。

移動台１０の上面には、モータ１３が設置されている。モータ１３は、上部に位置するテーブル１４をＸＹ平面で回転させて所定角度に位置決めする。モータ１３により水平回転可能なテーブル１４は、図示しない真空吸着手段を備えている。テーブル１４上に載置された基板１５は、この真空吸着手段によって、テーブル１４上に保持される。

基板１５は、ガラス基板、低温焼成セラミックスや高温焼成セラミックスからなるセラミック基板、シリコン基板、化合物半導体基板、サファイア基板、石英基板等である。また、基板１５は、基板の表面または内部に脆性材料に該当しない薄膜あるいは半導体材料を付着させたり、含ませたりしたものであってもよい。

スクライブ装置１は、テーブル１４に載置された基板１５の上方に、この基板１５に形成されたアライメントマークを撮像する二台のカメラ１６を備えている。また、移動台１０とその上部のテーブル１４とを跨ぐように、ブリッジ１７が支柱１８ａ、１８ｂに架設されている。

ブリッジ１７には、ガイド１９が取り付けられている。スクライブヘッド２０は、このガイド１９に案内されてＸ軸方向に移動するように設置されている。スクライブヘッド２０は、下端にホルダジョイント２１を備えている。ホルダ５０にスクライビングホイール４０が保持されているホルダユニット３０が、ホルダジョイント２１を介してスクライブヘッド２０に取り付けられている。

スクライブ装置１を用いて基板１５の表面Ｈにスクライブラインを形成する場合、まず、スクライビングホイール４０が取り付けられたホルダユニット３０がスクライブヘッド２０に取り付けられる。次に、スクライブ装置１は、一対のカメラ１６によって基板１５の位置決めを行う。そして、スクライブ装置１は、スクライブヘッド２０を所定の位置に移動させ、スクライビングホイール４０に対して所定の荷重を印加して、基板１５へ接触させる。その後、スクライブ装置１は、スクライブヘッド２０をＸ軸方向に移動させることにより、基板１５の表面に所定のスクライブラインを形成する。なお、スクライブ装置１は、必要に応じてテーブル１４を回動ないしＹ軸方向に移動し、上記の場合と同様にしてスクライブラインを形成する。

上記の実施形態においては、スクライブヘッド２０がＸ軸方向に移動し、テーブル１４がＹ軸方向に移動すると共に、回転するスクライブ装置について示したが、スクライブ装置１はスクライブヘッド２０とテーブル１４とが相対的に移動するものであればよい。たとえば、スクライブヘッド２０が固定され、テーブル１４がＸ軸、Ｙ軸方向に移動し、かつ回転するスクライブ装置１であってもよい。また、この場合、カメラ１６はスクライブヘッド２０に固定されていてもよい。

図２（ａ）は、ホルダユニット３０をＸ軸負側から見た図であり、図２（ｂ）は、ホルダユニット３０をＹ軸正側から見た図である。なお、図２（ａ）、（ｂ）には、ホルダユニット３０が直接取り付けられるホルダジョイント２１が併せて図示されている。

ホルダユニット３０は、スクライビングホイール４０と、ホルダ５０と、規制部材６０と、から構成されている。また、実施形態１に係るホルダユニット３０は、２つの回転部材７０ａ、７０ｂを備えている。

ホルダユニット３０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにホルダジョイント２１に取付ネジ３１によって取り付けられている。ホルダジョイント２１は、取付部２２と、回転軸２３と、２つのベアリング２４ａ、２４ｂと、で構成されている。取付部２２は、断面形状が逆Ｌ字状となっている。取付部２２は、鉛直方向に延びる壁２２ａと、水平方向に延びる壁２２ｂからなっている。回転軸２３は、取付部２２の壁２２ｂの天面側から鉛直方向に延びている。ベアリング２４ａ、２４ｂには、回転軸２３が挿通されている。

ホルダユニット３０がホルダジョイント２１に取り付けられると、ホルダユニット３０の側面が取付部２２の壁２２ａと接触し、ホルダユニット３０の上面が壁２２ｂと接触する。また、壁２２ａには、図２（ａ）に示すように取付ネジ３１が挿入されるネジ孔２５が形成されている。

ホルダジョイント２１は、取付部２２に取り付けられたホルダユニット３０がスクライブヘッド２０の下端から露出するように、スクライブヘッド２０の内部へと固定される。このとき、ホルダユニット３０は、ホルダジョイント２１の回転軸２３を中心として回転自在となっている。なお、二点鎖線は、回転軸２３の軸中心Ｓを示しており、破線は、基板１５の表面Ｈを示している。表面Ｈは、水平面に平行で、回転軸２３に対して垂直である。

スクライブ装置１を用いて基板１５の表面Ｈにスクライブラインを形成する場合、スクライビングホイール４０は、Ｘ軸正方向に転動させられる。なお、スクライブ装置１は、ホルダジョイント２１を用いないで、ホルダユニット３０自身が回転軸２３やベアリング２４ａ、２４ｂを備える構成であってもよい。

スクライビングホイール４０は、たとえば、焼結ダイヤモンドや超硬合金等で形成された、円板状の部材である。スクライビングホイール４０は、外周部に沿って互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面４１ａが形成されており、この２つの傾斜面４１ａとの間に周方向に沿って稜線４１ｂが設けられる。２つの傾斜面４１ａと稜線４１ｂとが刃先４１を構成する。スクライビングホイール４０は、たとえば、厚さが０．４〜１．１ｍｍ程度、外径が１．０〜５．０ｍｍ程度、２つの傾斜面４１ａのなす角は、９０〜１５０°程度である。

ホルダ５０は、ステンレスや炭素工具鋼からなっている。ホルダ５０の下部は、それぞれ保持部５１ａ、５１ｂが形成され、保持部５１ａ、５１ｂとの間に保持溝５２が形成されている。保持部５１ａ、５１ｂには、回転部材７０ａが挿入される２つの孔５３ａ、５３ｂが、保持溝５２を跨ぐように同軸上に形成されている。同様に、回転部材７０ｂが挿入される２つの孔が、保持溝５２を跨ぐように同軸上に形成されている。保持溝５２の互いに対向する内側面５４ａ、５４ｂは、水平面（ＸＹ平面）に垂直である。なお、図２（ａ）では、回転部材７０ｂが挿入される２つの孔は、図示されていない。

ホルダ５０の下端面、すなわち、保持部５１ａ、５１ｂの下端面は、保持溝５２の互いに対向する内側面５４ａ、５４ｂと直交する面５５ａ、５５ｂと、面５５ａ、５５ｂからＸ軸負側へ延びる傾斜面５６ａ、５６ｂと、面５５ａ、５５ｂからＸ軸正側へ延びる傾斜面５７ａ、５７ｂとを含む。なお、傾斜面５６ｂおよび傾斜面５７ｂは、図２（ａ）、（ｂ）には図示されておらず、図３（ａ）に図示される。

なお、図２（ａ）、（ｂ）の構成では、ホルダ５０が、１つの基材で構成されているが、たとえば、保持部５１ａ、５１ｂをそれぞれ有する２つの基材を固定することでホルダ５０が形成されてもよい。また、ホルダ５０の上部には、取付ネジ３１が挿入されるネジ孔５０ａが形成されている。

図３（ａ）は、ホルダ５０をＺ軸負側から見た平面図である。図３（ｂ）は、スクライビングホイール４０と２つの回転部材７０ａ、７０ｂとの配置を説明するための模式図である。説明の便宜上、図３（ｂ）では、スクライビングホイール４０、および２つの回転部材７０ａ、７０ｂのみが実線で示されている。

規制部材６０は、スクライビングホイール４０がスクライブ方向に対して左右にふらつく等の、スクライビングホイール４０の意図しない移動を規制するための部材である。規制部材６０は、スクライビングホイール４０の回転中心軸が通る点Ｏに対して、基板１５側に位置するスクライビングホイール４０の刃先４１に接触し、スクライビングホイール４０の厚み方向への移動を規制する。図３（ａ）に示すように、規制部材６０は傾斜面５７ａ、５７ｂを覆うように配置される。さらに規制部材６０のうちＸ軸負側の領域は、スクライビングホイール４０の刃先４１に接触するように配置され、Ｘ軸正側の領域と傾斜面５７ａ、５７ｂとは、保持溝５２を挟む位置において、２つのネジ６１で接続される。

規制部材６０のＸ軸負側の領域には、スリット６２が形成されている。スリット６２から刃先４１の稜線４１ｂが突出しつつ、スリット６２の周縁６３が刃先４１の２つの傾斜面４１ａに当接するように、傾斜面５７ａ、５７ｂに配置される。

規制部材６０の厚みは、０．１〜０．２ｍｍ程度である。また、スリット６２のＹ軸方向の幅は、スクライビングホイール４０の厚みより小さい。また、スリット６２の周縁６３のうちＸ軸正側の周縁６４は、刃先４１の稜線４１ｂと接触しない位置に位置付けられる。

なお、図３（ａ）では、規制部材６０は、傾斜面５７ａ、５７ｂの全面を覆ってはいないが、傾斜面５７ａ、５７ｂの略全面を覆うように規制部材６０を形成してもよい。また、規制部材６０のＸ軸正側の領域は、傾斜面５７ａ、５７ｂとネジ６１で接続されているが、ネジ６１を用いず、たとえば、規制部材６０のＸ軸正側の領域と傾斜面５７ａ、５７ｂとを接着剤で接続してもよい。

また、規制部材６０の材質は、板状の弾性部材であることが好ましい。この場合、規制部材６０の弾性復帰力により、スリット６２の周縁６３が刃先４１の２つの傾斜面４１ａに押しつけられると、スクライビングホイール４０には、２つの傾斜面４１ａを介してスクライビングホイール４０を回転部材７０ａ、７０ｂの方向に押さえつける力が掛かる。これにより、規制部材６０は、基板１５との接触位置付近のスクライビングホイール４０がスクライビングホイール４０の厚み方向にふらつくことを確実に防止する。さらに、複数回のスクライブ動作を連続して行う際には、基板１５に対してスクライビングホイール４０が接触と離間を繰り返すこととなる。この場合にもスクライビングホイール４０の厚み方向への移動が規制されるため、スクライブラインの位置の繰り返し精度が向上する。

また、少なくともスクライビングホイール４０の刃先４１の傾斜面４１ａと接触することとなるスリット６２の周縁６３が、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）や多結晶ダイヤモンド膜、あるいはダイヤモンド粒子を含んだめっき等で被覆されることが好ましい。同様に、規制部材６０のスクライビングホイール４０の刃先４１との接触部となるＸ軸負側の領域の一部またはすべてを、焼結ダイヤモンド等の硬度の高い部材で構成してもよい。これにより、刃先４１と規制部材６０との摺動抵抗を低減させるとともに、規制部材６０の耐摩耗性を向上させることができる。

図３（ａ）に示すように、回転部材７０ａの長手方向の中央部分には、外周部の周方向に沿って凹部７１ａが設けられる。また、回転部材７０ａの中央部分を除く左右側は中央部分より外径が小さい回転軸となっており、保持部５１ａ、５１ｂの孔５３ａ内に設けられた、図示を省略するボールベアリング等の軸受けにより保持されている。回転部材７０ａを孔５３ａ、５３ｂに設置した状態において、凹部７１ａは保持溝５２内に位置付けられ、凹部７１ａにより刃先４１の２つの傾斜面４１ａが挟み込まれる。このとき、凹部７１ａの端部が２つの傾斜面４１ａに接触するが、凹部７１ａの最深部７２ａは、刃先の４１の稜線４１ｂに接触しない。スクライブ時には、回転部材７０ａはスクライビングホイール４０とともに回転する。なお、２つの傾斜面４１ａに接触する凹部７１ａの端部には面取り加工が行われてもよい。

なお、図３（ａ）では、回転部材７０ｂが図示されていないが、回転部材７０ｂも回転部材７０ａと同様に構成される。すなわち、回転部材７０ｂの長手方向の中央部分には、外周部の周方向に沿って凹部が設けられる。また、回転部材７０ｂの中央部分を除く左右側は中央部分より外径が小さい回転軸となっており、保持部５１ａ、５１ｂの孔内に設けられた、ボールベアリング等の軸受けにより保持されている。回転部材７０ｂを保持部５１ａ、５１ｂに同軸上にそれぞれ設けられた孔に設置した状態において、回転部材７０ｂの凹部は保持溝５２内に位置付けられ、凹部により刃先４１の２つの傾斜面４１ａが挟み込まれる。このとき、回転部材７０ｂの凹部の最深部は、刃先の４１の稜線４１ｂに接触しない。スクライブ動作時には、回転部材７０ｂはスクライビングホイール４０とともに回転する。

図３（ｂ）に示すように、２つの回転部材７０ａ、７０ｂは、スクライビングホイール４０の基板１５と反対側の刃先４１をそれぞれ支持するように配置される。２つの回転部材７０ａ、７０ｂは、スクライビングホイール４０の回転中心軸が通る点Ｏと回転部材７０ａの回転中心軸が通る点Ｐとを結ぶ線分Ｌ１、および点Ｏと回転部材７０ｂの回転中心軸が通る点Ｑとを結ぶ線分Ｌ２のなす角αが６０°〜１２０°、より好ましくは８０°〜１００°程度であるように、保持部５１ａ、５１ｂに配置される。線分Ｌ１とＬ２とのなす角αが６０°よりも小さい場合、２つの回転部材７０ａ、７０ｂが近接し過ぎる。このため、２つの回転部材７０ａ、７０ｂが刃先４１の傾斜面４１ａを適切に挟み込めるように、２つの回転部材７０ａ、７０ｂをスクライビングホイール４０の刃先４１に配置しにくくなる。

また、線分Ｌ１とＬ２とのなす角αが１２０°よりも大きい場合、２つの回転部材７０ａ、７０ｂが離間してスクライビングホイール４０の刃先４１に配置される。このような場合、２つの回転部材７０ａ、７０ｂは、いわゆる、楔効果により、刃先４１の傾斜面４１ａを挟み込む力が大きくなり、スクライビングホイール４０の回転が阻害される虞がある。

＜実施形態１の効果＞
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、スクライビングホイール４０は、スクライビングホイール４０の回転中心軸に対して基板１５側に位置するスクライビングホイール４０の刃先４１を、規制部材６０によってスクライビングホイール４０の厚み方向に規制される。これにより、基板１５とスクライビングホイール４０との接触位置付近における刃先４１の部分が、スクライビングホイール４０の厚み方向にふらつくことが規制部材６０によって抑止される。よって、スクライビングホイール４０のふらつきによりスクライブラインが蛇行することを確実に防ぐことができる。その結果、スクライビングホイール４０は、円滑にスクライブ動作を行うことができる。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、スクライビングホイール４０は、基板１５と反対側の外周部を、２つの回転部材７０ａ、７０ｂにより支持される。このように、スクライビングホイール４０は、規制部材６０と合わせて３箇所で支持される。よって、スクライビングホイール４０の厚み方向にスクライビングホイール４０がふらつくことが一層抑止される。これにより、スクライビングホイール４０は、安定した姿勢でスクライブ動作を円滑に行うことができる。

図３（ａ）に示すように、規制部材６０のＸ軸負側の領域にスリット６２が設けられているため、刃先４１の稜線４１ｂは、規制部材６０とは接触しない。よって、刃先４１の稜線４１ｂが基板１５に接触すること以外で摩耗することが防止される。

図３（ｂ）に示すように、線分Ｌ１とＬ２とのなす角αが６０°〜１２０°程度が好ましい。この範囲であれば、２つの回転部材７０ａ、７０ｂにより、刃先４１の傾斜面４１ａが適切に挟み込まれ、スクライビングホイール４０は支持され得る。

また、規制部材６０と同様に、２つの回転部材７０ａ、７０ｂと刃先４１の稜線４１ｂとは接触しない。スクライビングホイール４０は、規制部材６０と２つの回転部材７０ａ、７０ｂにより支持されているが、何れの部材も刃先４１の稜線４１ｂの摩耗に影響を及ぼすことはない。これにより、刃先４１が早期に劣化することを防止できる。

また、一般に、回転可能な部材とスクライビングホイールとの間で生じる摩擦抵抗は小さいため、スクライビングホイールは円滑に回転する。よって、実施形態１のように、スクライビングホイール４０を２つの回転部材７０ａ、７０ｂで支持した場合、スクライビングホイール４０は、ふらつくことなく、円滑に基板１５にスクライブラインを形成することができる。

＜実施形態２＞
上記の実施形態１では、スクライビングホイール４０を規制部材６０と、２つの回転部材７０ａ、７０ｂとにより支持する構成であった。これに対し、実施形態２に係るホルダユニット３０は、規制部材６０と、ホルダ５０及びスクライビングホイール４０に挿入されるピン軸８０とによりスクライビングホイール４０を回転可能に支持する構成である。

図４（ａ）は、スクライビングホイール４０をピン軸８０で支持する場合のホルダユニット３０をＸ軸負側から見た図である。図４（ｂ）は、ホルダユニット３０をＺ軸負側から見た平面図である。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スクライビングホイール４０の中心位置に、ピン軸８０を挿入するための貫通孔４２が設けられる。また、保持部５１ａ、５１ｂに、保持溝５２を跨いで一対の孔５９ａ、５９ｂが形成され、貫通孔４２に挿入されるピン軸８０は、孔５９ａ、５９ｂに通される。

また、ピン軸８０の両端部が孔５９ａ、５９ｂのそれぞれから抜けないように、孔５９ａ、５９ｂを閉塞する蓋部材８１ａ、８１ｂが保持部５１ａ、５１ｂに設けられる。

＜実施形態２の効果＞
たとえば、規制部材６０をホルダユニット３０に設けず、ピン軸８０のみでスクライビングホイール４０が支持される構成とする場合、スクライビングホイール４０がピン軸８０に対してわずかに移動することに加え、ピン軸８０がホルダ５０に対してわずかに移動する。これにより、スクライビングホイール４０の位置が安定せず、スクライビングホイール４０がスクライブ方向に対して左右にふらつく虞がある。しかし、実施形態２の構成は、スクライビングホイール４０がピン軸８０に支持され設けられ、さらに、規制部材６０が設けられる。このため、刃先４１が規制部材６０からスクライビングホイール４０のピン軸方向への力を受け、スクライビングホイール４０の厚み方向への移動が規制されるとともに、ピン軸８０についてもホルダ５０に対する移動が抑制される。したがって、スクライビングホイール４０の姿勢が安定に維持される。これにより、直線性の高い高品質のスクライブラインを形成できる。

＜変形例＞
上記の実施形態では、規制部材６０と２つの回転部材７０ａ、７０ｂとの組み合わせ、または、規制部材６０とピン軸８０との組み合わせにより、スクライビングホイール４０を支持する構成であったが、ホルダユニット３０は、ピン軸８０が挿入されたスクライビングホイール４０を、さらに２つの回転部材７０ａ、７０ｂと規制部材６０とで支持するように構成されてもよい。

また、上記実施形態では、稜線４１ｂが円周方向に連続するスクライビングホイール４０がホルダユニット３０に設置されたが、稜線４１ｂに沿って一定間隔で溝部が形成されたスクライビングホイールがホルダユニット３０に設置されてもよい。

図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、この変形例に係るスクライビングホイール４０を模式的に示す側面図および正面図である。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、スクライビングホイール４０の刃先４１には、側面視において、互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面４１ａが形成されている。２つの傾斜面４１ａが交差することにより、刃部４３が形成され、さらに、周方向に隣り合う刃部４３の間に、点Ｏ側に凹んだ溝部４４が形成されている。

溝部４４は、周方向に見て点Ｏから離れる方向に凸の曲面からなっている。また、溝部４４と刃部４３との境界から溝部４４の周方向中央の溝底部に向かってスクライビングホイール４０の径方向の断面における曲率半径が徐々に大きくなっている。

このようにスクライビングホイール４０の刃先４１を加工すると、スクライビングホイール４０が基板１５を転動させられたとき、基板１５に刃部４３が食い込みやすい。これにより、基板１５に深いクラックを形成することができる。

なお、２つの回転部材７０ａ、７０ｂの凹部７１ａ、７１ｂ、または凹部７１ａ、７１ｂと接触する刃先４１の傾斜面４１ａに対し、周方向に所定の間隔で凹凸を設けてもよい。これにより、スクライビングホイール４０の転動に伴い基板１５に周期的な衝撃を生じさせることができる。よって、より深いクラックが基板１５に形成される効果を期待できる。

また、上記実施形態１において、スクライビングホイール４０は、規制部材６０と２つの回転部材７０ａ、７０ｂとで支持されたが、スクライビングホイール４０が保持溝５２から脱落することを防ぐため、たとえば、ホルダ５０およびスクライビングホイール４０にそれぞれ貫通孔を設けて、この貫通孔に針金やピン等を通して、スクライビングホイール４０をホルダ５０に接続してもよい。

また、上記実施形態において、スクライブ方向はＸ軸正側としたが、Ｘ軸負側としてもよい。すなわち、スクライブ方向後方に規制部材６０を設けてもよい。

本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１ … スクライブ装置
１５ … 基板
３０ … ホルダユニット
４０ … スクライビングホイール
４１ … 刃先
４１ａ … 刃先の傾斜面
４１ｂ … 刃先の稜線
４２ … 貫通孔
５０ … ホルダ
５１ａ、５１ｂ … 保持部
５２ … 保持溝
５３ａ、５３ｂ … 孔
５９ａ、５９ｂ … 孔
６０ … 規制部材
６２ … スリット
６３ … スリットの周縁
６４ … スリットの周縁のＸ軸正側
７０ａ、７０ｂ … ２つの回転部材
７１ａ、７１ｂ … 凹部
７２ａ、７２ｂ … 凹部の最深部
８０ … ピン軸
Ｈ … 基板の表面

Claims (6)

1. 外周部に互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面、および前記２つの傾斜面との間に周方向に沿って設けられる稜線からなる刃先を有するスクライビングホイールで基板の表面にスクライブラインを形成するためのホルダユニットであって、
   前記スクライビングホイールを保持するための一対の保持部と、
   前記一対の保持部の間に形成され、前記スクライビングホイールが挿入される保持溝と、
   前記スクライビングホイールの回転中心軸に対して前記基板側に位置する前記刃先に当接し、前記スクライビングホイールをその厚み方向に規制する規制部材と、を備えることを特徴とするホルダユニット。
2. 請求項１に記載のホルダユニットにおいて、
   前記規制部材は、前記スクライビングホイールの前記刃先部分の厚みより小さい幅のスリットを有し、
   前記スリットから前記刃先の前記稜線部分を突出させつつ、前記スリットの周縁が前記２つの傾斜面に当接するように、前記規制部材が前記一対の保持部に配置される、ことを特徴とするホルダユニット。
3. 請求項１または２に記載のホルダユニットにおいて、
   前記規制部材は、板状の弾性部材である、ことを特徴とするホルダユニット。
4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載のホルダユニットにおいて、
   前記一対の保持部に設けられ、前記保持溝に挿入された前記スクライビングホイールを受ける２つの回転部材を備え、
   前記２つの回転部材は、それぞれ、前記刃先の周方向に沿うように凹部が設けられ、前記凹部の最深部に前記刃先の稜線が接触することなく、前記凹部の端部に前記２つの傾斜面が接触する、ことを特徴とするホルダユニット。
5. 請求項１ないし３の何れか一項に記載のホルダユニットにおいて、
   前記一対の保持部に、前記保持溝を跨いで同軸上にピン孔が形成され、前記保持溝に挿入された前記スクライビングホイールの貫通孔と前記ピン孔とに挿入されるピン軸を備える、ことを特徴とするホルダユニット。
6. 外周部に互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面、および前記２つの傾斜面との間に周方向に沿って設けられる稜線からなる刃先を有するスクライビングホイールで基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ装置であって、
   前記スクライビングホイールを保持するための一対の保持部と、
   前記一対の保持部の間に形成され、前記スクライビングホイールが挿入される保持溝と、
   前記スクライビングホイールの回転中心軸に対して前記基板側に位置する前記刃先に当接し、前記スクライビングホイールを前記スクライビングホイールの回転中心軸線と平行な方向に規制する規制部材と、を備えたホルダユニットと、
   前記ホルダユニットを保持するスクライブヘッドと、を備えることを特徴とするスクライブ装置。

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