JP6013210B2 - スクライビングホイール用ピン、ホルダーユニット及びスクライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス基板等の脆性材料基板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回転自在に保持するスクライビングホイール用ピン、このスクライビングホイール用ピンとスクライビングホイールを備えるホルダーユニット及びこのホルダーを備えるスクライブ装置に関する。

ガラス基板等の脆性材料基板を分断する際には、通常スクライブ装置が用いられる。このスクライブ装置としては、例えば特許文献１に記載されている自動ガラススクライバーが知られている。この自動ガラススクライバーは、ガラスカッターホイール（スクライビングホイール）と軸（ピン）とを備えており、円板状のガラスカッターホイールの中心部に軸を貫通し、この軸によってガラスカッターホイールを回転自在に保持する構成となっている。

特開２００４−２９２２７８号公報

特許文献１に記載されているスクライブ装置では、スクライビングホイールの回転に伴って、ピンが貫通するスクライビングホイールのピン孔内面とピンの表面とが接触することになる。そして、ピン孔内面とピン表面とが接触することにより、ピン孔内面やピン表面が摩耗し、摩耗粉が発生してしまう。

この摩耗粉がピン表面に溜まった状態でスクライビングを続けていると、この摩耗粉が凝着し、スクライビングホイールとピンとの間での摺動抵抗が高くなったり、焼き付きが生じたりしてしまうことになる。また、スクライビングホイールとピンとの素材の組み合わせによっては、スクライビングホイールとピンとの間に生じる摩擦力によりスクライビングホイールの回転抵抗が高くなることもある。

本発明は、ピン孔内面とピン表面とが接触することにより生じた摩耗粉の凝着を減らすとともに、スクライビングホイールとピンとの接触面積自体を小さくすることによりし、スクライビングホイールとピンとの間の摺動抵抗が高くなったり、焼き付きが生じたりすることを低減したスクライビングホイール用ピン、ホルダー及びスクライブ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、本発明のスクライビングホイール用ピンは、スクライビングホイールに形成されたピン孔に挿入されて、前記スクライビングホイールを回転自在に保持するスクライビングホイール用ピンであって、ピン軸方向に平行に伸びる溝が表面に複数形成されており、隣り合う前記溝の間隔が等間隔であることを特徴とする。

本発明のスクライビングホイール用ピンによれば、スクライビングホイール用ピンをスクライビングホイールのピン孔に挿入して使用した際に、ピン孔内面とピンの表面とが接触することで発生した摩耗粉が、ピン表面に形成された溝に溜まることになるとともに、スクライビングホイールとピンとの接触面積も小さくなるので、摩耗粉の凝着が減り、スクライビングホイールとピンとの間での摺動抵抗の上昇や、焼き付きの発生を抑えることができる。また、溝を複数形成しておくことで、偏った摩耗がピン表面に発生するおそれがなく、更に溝同士の間隔が等間隔となっているので、ピンの回転が安定することになる。

また、本発明のホルダーユニットは、スクライビングホイールと、前記スクライビングホイールを保持するホルダーと、前記スクライビングホイールに形成されたピン孔に挿入されて、前記スクライビングホイールを前記ホルダーに回転自在に保持するスクライビングホイール用ピンと、を備えるホルダーユニットであって、前記スクライビングホイール用ピンの表面には、前記ピン孔内面との接触領域に、ピン軸方向に平行に伸びる溝が複数形成されており、隣り合う前記溝の間隔が等間隔である。

本発明のホルダーユニットによれば、ピン孔内面とピンの表面とが接触することで発生した摩耗粉が、ピンの表面に形成された溝に溜まるとともに、スクライビングホイールとピンとの接触面積も小さくなることになるので、摩耗粉の凝着が減り、スクライビングホイールとピンとの間での摺動抵抗の上昇や、焼き付きの発生を抑えることができる。また、溝を複数形成しておくことで、偏った摩耗がピン表面に発生するおそれがなく、更に溝同士の間隔が等間隔となっているので、ピンの回転が安定することになる。

また、本発明のスクライブ装置は、スクライビングホイールと、前記スクライビングホイールを保持するホルダーと、前記スクライビングホイールに形成されたピン孔に挿入されて、前記スクライビングホイールを前記ホルダーに回転自在に保持するスクライビングホイール用ピンと、を備えるホルダーユニットであって、前記スクライビングホイール用ピンの表面には、前記ピン孔内面との接触領域に、ピン軸方向に平行に伸びる溝が複数形成されており、隣り合う前記溝の間隔が等間隔であるホルダーユニットを備えることを特徴とする。

本発明のスクライブ装置によれば、ピン孔内面とピンの表面とが接触することで発生した摩耗粉が、ピンの表面に形成された溝に溜まるとともに、スクライビングホイールとピンとの接触面積も小さくなることになるので、摩耗粉の凝着が減り、スクライビングホイールとピンとの間での摺動抵抗の上昇や、焼き付きの発生を抑えることができる。また、溝を複数形成しておくことで、偏った摩耗がピン表面に発生するおそれがなく、更に溝同士の間隔が等間隔となっているので、ピンの回転が安定することになる。

実施形態におけるスクライブ装置の概略図である。 実施形態におけるスクライブ装置が有するホルダージョイントの正面図である。 実施形態におけるホルダーユニットの斜視図である。 実施形態におけるホルダーユニットの一部拡大図である。 実施形態におけるスクライビングホイールの側面図である。 実施形態におけるピンの側面図である。 図７（ａ）は図６のVIIａ−VIIａ線の断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のVIIｂ−VIIｂ線の断面図である。 図８（ａ）は変形例１のピンの側面図であり、図８（ｂ）は変形例１のピンの断面図である。 変形例２のピンの一部側面図である。 変形例３のピンの一部側面図である。 変形例４のピンの一部側面図である。 変形例５のピンの一部側面図である。 変形例６のピンの一部側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための一例を示すものである。本発明をこの実施形態に特定することを意図するものではない。本発明は、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも適応し得るものである。

実施形態に係るスクライブ装置１０の概略図を図１に示す。スクライブ装置１０は、移動台１１を備えている。そして、この移動台１１は、ボールネジ１３と螺合されており、モータ１４の駆動によりこのボールネジ１３が回転することで、一対の案内レール１２ａ、１２ｂに沿ってｙ軸方向に移動できるようになっている。

移動台１１の上面には、モータ１５が設置されている。このモータ１５は、上部に位置するテーブル１６をｘｙ平面で回転させて所定角度に位置決めするためのものである。脆性材料基板１７は、このテーブル１６上に載置され、図示しない真空吸引手段などによって保持される。なお、スクライブの対象となる脆性材料基板１７としては、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、脆性材料基板１７は、基板の表面又は内部に薄膜或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。また、脆性材料基板１７は、その表面に脆性材料に該当しない薄膜等が付着されていても構わない。

スクライブ装置１０は、脆性材料基板１７の上方に、脆性材料基板１７の表面に形成されたアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１８を備えている。そして、スクライブ装置１０には、移動台１１とその上部のテーブル１６を跨ぐように、ｘ軸方向に沿ってブリッジ１９が、支柱２０ａ、２０ｂによって架設されている。

このブリッジ１９には、ガイド２２が取り付けられており、スクライブヘッド２１がガイド２２に沿ってｘ軸方向に沿って移動可能に設置されている。そして、スクライブヘッド２１には、ホルダージョイント２３を介して、ホルダーユニット３０が取り付けられている。

図２はホルダーユニット３０が取り付けられたホルダージョイント２３の正面図である。また、図３はホルダーユニット３０の斜視図である。また、図４は図３のＡ方向から観察したホルダーユニット３０の側面の一部を拡大した図である。

ホルダージョイント２３は略円柱状をしており、回転軸部２３ａと、ジョイント部２３ｂを備えている。スクライブヘッド２１にホルダージョイント２３が装着された状態で、この回転軸部２３ａには、ホルダージョイント２３を回動自在に保持するための二つのベアリング２４ａ、２４ｂが、円筒形のスペーサ２４ｃを介して取り付けられている。なお、図２には、ホルダージョイント２３の正面図が示されるとともに、回転軸部２３ａに取り付けられたベアリング２４ａ、２４ｂとスペーサ２４ｃの断面図が併せて示されている。

円柱形のジョイント部２３ｂには、下端側に円形の開口２５を備えた内部空間２６が設けられている。この内部空間２６の上部にマグネット２７が埋設されている。そして、マグネット２７によって着脱自在なホルダーユニット３０が、この内部空間２６に挿入されて取り付けられている。

ホルダーユニット３０は、ホルダー３０ａとスクライビングホイール４０とピン５０とが一体となったものである。このホルダー３０ａは、図３に示すように略円柱形をしており、磁性体金属で形成されている。そして、ホルダー３０ａの上部には、位置決め用の取付部３１が設けられている。この取付部３１は、ホルダー３０ａの上部を切り欠いて形成されており、傾斜部３１ａと平坦部３１ｂを備えている。

そして、ホルダー３０ａの取付部３１側を、開口２５を介して内部空間２６へ挿入する。その際、ホルダー３０ａの上端側がマグネット２７によって引き寄せられ、取付部３１の傾斜部３１ａが内部空間２６を通る平行ピン２８と接触することで、ホルダージョイント２３に対するホルダーユニット３０の位置決めと固定が行われる。また、ホルダージョイント２３からホルダーユニット３０を取り外す際には、ホルダー３０ａを下方へ引くことで、容易に外すことができる。

ホルダー３０ａの下部には、ホルダー３０ａを切り欠いて形成された保持溝３２が設けられている。そして、保持溝３２を設けるために切り欠いたホルダー３０ａの下部に、保持溝３２を挟んで支持部３３ａ、３３ｂが位置している。そして、この保持溝３２には、スクライビングホイール４０が回転自在に配置されている。また、支持部３３ａ、３３ｂには、スクライビングホイール４０を回転時自在に保持するためのピン５０を支持する支持孔３４ａ、３４ｂがそれぞれ形成されている。

そして、図４に示すように、スクライビングホイール４０のピン孔４２にピン５０を貫通させるとともに、支持孔３４ａ、３４ｂにピン５０の両端を設置することにより、スクライビングホイール４０はホルダー３０ａに対して回転自在に取り付けられることになる。なお、支持孔３４ａは、内部に段部を有しており、保持溝３２側の開口の孔径が、他方側の開口の孔径よりも大きくなっている。

次に、スクライビングホイール４０の詳細について説明を行う。図５はホルダー２４の先端に取り付けられているスクライビングホイール４０の側面図である。

このスクライビングホイール４０は、主に、円板状の基材４１と、基材４１の略中心に形成されたピン５０を貫通させるためのピン孔４２と、基材４１の円周部の両端を削って形成されている刃部４３と、を備えている。

基材４１は、超硬合金、ステンレス、セラミックス、焼結ダイヤモンド（Poly Crystalline Diamond 以下、ＰＣＤと言う）等、硬質なものからなる円板状の部材である。特に、導電性を有し、硬度も比較的高い超硬合金が好ましい。本実施形態においても、スクライビングホイール４０の基材としては、超硬合金を用いている。なお、超硬合金は、炭化タングステン（タングステン・カーバイト）と結合材（バインダ）であるコバルト（Ｃｏ）とを混合して焼結したものを用いた。この場合用途に応じて炭化チタン（ＴｉＣ）や炭化タンタル（ＴａＣ）などが添加される。また、ピン孔４２は、基材４１の略中心を円形に削って形成されている。

刃部４３は、円板状の基材４１の円周部の両端を削って形成された稜線４４と、稜線４４の両側の傾斜面４５と、を備えている。

次に、スクライビングホイール４０の寸法について説明する。スクライビングホイール４０の外径は、１．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは１．０〜５．０ｍｍの範囲である。スクライビングホイール４０の外径が１．０ｍｍより小さい場合には、スクライビングホイール４０の取り扱い性が低下する。一方、スクライビングホイール４０の外径が１０．０ｍｍより大きい場合には、スクライブ時の垂直クラックが脆性材料基板１７に対して深く形成されないことがある。そして、本実施形態においては、外径が２．５ｍｍのスクライビングホイール４０を用いている。

また、スクライビングホイール４０の厚さは、０．４〜１．２ｍｍ、好ましくは０．４〜１．１ｍｍの範囲である。スクライビングホイール４０の厚さが０．４ｍｍより小さい場合には、加工性及び取り扱い性が低下することがある。一方、スクライビングホイール４０の厚さが１．２ｍｍより大きい場合には、スクライビングホイール４０の材料及び製造のためのコストが高くなる。そして、本実施形態においては、厚さが０．６５ｍｍのスクライビングホイール４０を用いている。なお、スクライビングホイール４０の厚さに対して、ホルダー３０ａの保持溝３２の幅（支持部３３ａと支持部３３ｂとの距離）は、わずかに大きくなっており、例えばスクライビングホイール４０の厚さが０．６５ｍｍの場合、保持溝３２の幅は大体０．６７ｍｍとなっている。

また、スクライビングホイール４０のピン孔４２の孔径は、本実施形態において、０．８ｍｍとなっている。

また、刃部４３の刃先角は、通常鈍角であり、９０〜１６０°、好ましくは９０〜１４０°の範囲である。なお、刃先角の具体的角度は、切断する脆性材料基板１７の材質、厚さ等から適宜設定される。

次に、ピン５０について説明する。ピン５０は円柱形の部材であって、図６に示すように、一端が尖頭形状になっている。そして、ピン５０を、尖頭形状側から、支持孔３４ｂへ挿入し、ピン孔４２を貫通し、尖頭形状部分が支持部３３ａの段部と接することで、スクライビングホイール４０が保持される。

ピン５０の材料としては、スクライビングホール４０の基材４１と同様、超硬合金、ステンレス、セラミックス、ＰＣＤ等、硬質なものが用いられる。そして、本実施形態においては、ピン５０の材料として、ＰＣＤが用いられている。

ここで、ピン５０の材料であるＰＣＤの製造方法について述べる。なお、上記のようにスクライビングホイール４０の材料としてもＰＣＤを用いることが可能であり、この場合も同様の製造方法となる。

ＰＣＤは、主としてダイヤモンド粒子と、残部の添加剤及び結合材からなる結合相と、から作られている。このダイヤモンド粒子の平均粒子径は１．５μｍ以下のものが用いられている。そして、ＰＣＤ中におけるダイヤモンドの含有量は７５．０〜９０．０ｖｏｌ％の範囲である。

添加剤としては、例えば、タングステン、チタン、ニオブ、タンタルより選ばれる少なくとも１種以上の元素の超微粒子炭化物が好適に使用される。ＰＣＤにおける超微粒子炭化物の含有量は３．０〜１０．０ｖｏｌ％の範囲であり、この超微粒子炭化物は１．０〜４．０ｖｏｌ％の炭化チタンと、残部の炭化タングステンと、を含む。

結合材としては、通常、鉄族元素が好適に使用される。鉄族元素としては、例えばコバルト、ニッケル、鉄等が挙げられ、この中でもコバルトが好適である。また、ＰＣＤ中における結合材の含有量は好ましくはダイヤモンド及び超微粒子炭化物の残部であり、更に好ましくは２０．０〜２０．５ｖｏｌ％の範囲である。

そして、まず、上述のダイヤモンド粒子、添加剤、結合材を混合し、ダイヤモンドが熱力学的に安定となる高温及び超高圧下において、これら混合物を焼結させる。これによりＰＣＤが製造される。この焼結時において、超高圧発生装置の金型内の圧力は５．０〜８．０ＧＰａの範囲であり、金型内の温度は１５００〜１９００℃の範囲である。

このようにして製造されたＰＣＤから所望の長さの円柱が切り取られる。そして、この円柱の一端を尖頭形状に削ることでピン５０が製造される。なお、スクライビングホイール４０の場合であれば、製造されたＰＣＤから所望の半径となる円板が切り取られる。そして、この円板の周縁部において、両面側それぞれを削ることで二つの傾斜面４５が形成され、刃部４３を有するスクライビングホイール４０ができあがる。

このようなピン５０をそのままスクライビングホール４０のピン孔４２に貫通し、スクライビングホイール４０を保持したホルダーユニット３０を用いて、スクライブ装置１０で脆性材料基板１７のスクライブを行うと、ピン孔４２の内面４２ａと、ピン５０の表面とが接触し摩耗粉が発生する。そして、この摩耗粉がピン５０の表面に付着したまま、スクライブを続けていると、ピン孔内面４２ａとピン５０表面との間でこの摩耗粉が凝着し、スクライビングホイール４０とピン５０との間での摺動抵抗が高くなったり、焼き付きが発生したりしてしまうことになる。

そこで、本実施形態においては、図６、図７に示すようにピン５０の表面に、摩耗粉を溜めるための溝５１を設けている。なお、図７（ａ）は図６のVIIａ−VIIａ線の断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のVIIｂ−VIIｂ線の断面図である。

ピン５０の表面に形成されている溝５１は、図６に矢印Ｂで示したピン５０の中心軸と平行なピン軸方向Ｂに対して平行に伸びている。また、溝５１は、ピン５０の表面に複数形成されており、隣り合う溝５１同士の間隔は等間隔になっている。また、溝５１の長さは、スクライビングホイール４０の厚さよりも長くなっている

このようにピン５０の表面にピン軸方向Ｂに伸びる溝５１を形成しておくことによって、スクライビングホイール４０の回転によってピン孔４２の内面４２ａとピン５０の表面とが接触し発生した摩耗粉は、スクライビングホイール４０やピン５０の回転によって、ピン５０表面の溝５１に落ちて溜まっていくことになる。したがって、ピン孔４２の内面４２ａとピン５０表面との間に摩耗粉が留まり続けないため、摩擦熱等による摩耗粉の凝着が減り、スクライビングホイール４０とピン５０との間での摺動抵抗の上昇や、焼き付きの発生を抑えることができる。

特に本実施形態では、溝５１がピン５０の表面に複数形成されている。これは、例えば溝５１が一つしか形成されていない場合、この溝５１の窪みを基点に、支持孔３４ａ、３４ｂ内でピン５０が安定してしまい、ピン５０が回転し難くなることがある。ピン５０の回転が止まってしまうと、ピン５０表面の同じ位置に、ピン孔４２の内面４２ａが接触し、そこから偏った摩耗がピン５０表面に発生するおそれがある。しかしながら、溝５１を複数形成しておくことで、このようなおそれもなく、また、更に溝５１同士の間隔が等間隔となっているので、ピン５０の回転が安定することになる。

さらに、溝が複数本形成されていることにより、スクライビングホイール４０とピン５０との接触面積をも小さくすることができる。これにより、もともとスクライビングホイール４０の回転に伴い生じていたスクライビングホイール４０とピン５０の摩擦力を小さくし、スクライビングホイール４０の摺動抵抗を小さくすることができる。さらにまた、磨耗粉がピン表面に凝着する面積を小さくすることにもなり、磨耗粉の付着の影響を小さくすることができる。

また、本実施形態では溝５１の長さがスクライビングホイール４０の厚さよりも長くなっている。つまり、ピン５０の表面に形成された溝５１は、ピン孔４２の内面４２ａとの接触領域Ｔの外まで延設されている。したがって、溝５１に溜まった摩擦粉は、スクライビングホイール４０やピン５０の回転に伴って、徐々に移動し、接触領域Ｔの外へ溝５１を介して排出されることになる。

この溝５１は、ピン５０の表面に研磨部材を当接し、研磨によって形成してもよいが、本実施形態ではレーザー加工によって、溝５１を形成している。このようにレーザー加工により溝５１を形成することによって、研磨部材に比べより精密に加工することができる。また、後述する変形例のような溝の形状を容易に形成することが可能になる。なお、溝５１の深さは、０．１ｍｍとして形成している。この溝５１の深さは、あまり深くなるとピン５０の強度が低下するおそれがある。したがって、ピン５０の径に対し５〜２０％程度の深さとしておくのが好ましい。

具体的なピン５０の製造工程は、まずＰＣＤからなる、細長い円柱状の基材に対して、レーザー加工によって溝５１を形成する。その後、円柱状の基材を所定の長さに切断し、複数の円柱状の切断部材とする。そして、各円柱状の切断部材の一端側を削り尖頭形状として、ピン５０が完成する。このように細長い円柱状の基材を用いて、基材に対してレーザー加工により溝５１を形成し、その後、複数の切断部材に分断して、ピン５０を完成させることで、複数のピン５０を効率良く製造することができる。また、基材の状態で溝５１を形成しておくことで、溝５１の位置や深さを均一化し易くなる。

なお、先に細長い円柱状の基材を切断し、複数の切断部材とした後、切断部材毎にレーザー加工により溝５１を形成して、ピン５０を製造してもよい。

また、本実施形態においては、スクライビングホイール４０の材料としては超硬合金を用いており、ピン５０の材料としてＰＣＤを用いている。このような、スクライビングホイール４０の材料とピン５０の材料とが異なる組み合わせの場合に、ピン５０の表面に溝５１を形成しておくことで、より一層溝５１の効果が生じる。これは、スクライビングホイール４０の材料である超硬合金に対して、ピン５０の材料であるＰＣＤの方が硬いため、このままスクライブを行うと、硬さの違いによってピン５０がピン孔４２の内面４２ａの方を大きく削ってしまい、摩耗粉の発生も多くなってしまうからである。

また、レーザー加工によって溝５１を形成しているが、レーザー加工による場合、超硬合金製のピンに対する加工に比べ、本実施形態のようなＰＣＤ製のピンに対する加工の方が容易である。

以上のように、ピン５０の表面に溝５１を形成しておくことで、ピン孔４２の内面４２ａとピン５０の表面とが接触し発生した摩耗粉が、スクライビングホイール４０の回転中に、溝５１によって回収され、溝５１に溜まることになるので、摩耗粉の凝着が減り、スクライビングホイール４０とピン５０との間での摺動抵抗の上昇や、焼き付きの発生を抑えることができる。そして、摩耗粉を溜めておくための溝５１は、ピン５０の表面に対する加工で形成できるため、非常に簡単に形成することができる。

［変形例１］
次に、ピン５０の表面に形成された溝５１の変形例１について図８を用いて説明する。図８（ａ）はピン５０ａの側面図であり、図８（ｂ）はピン５０ａの断面図である。

ピン５０ａには、ピン５０と同様に、表面に複数の溝５１ａが等間隔で設けられている一方で、図８（ｂ）に示すように各溝５１ａの深さが、ピン５０ａの中央側から端側に向かうにつれて深くなっている。つまり、溝５１ａは、ピン孔４２の内面４２ａとの接触領域Ｔの外側に向かうにつれて、徐々に深くなるよう形成されている。このように形成することで、溝５１ａに溜まった摩耗粉がより一層、ピン孔４２の内面４２ａとの接触領域Ｔの外へ排出されやすくなっている。そして、溝５１ａのように溝の深さを変えるような加工は、上述のレーザー加工によって容易に形成することができる。

なお、溝５１ａの深さは、図８（ｂ）のように必ずしも徐々に変化する必要はなく、階段状に深くなっていくようなものでも構わない。また、溝５１ａは、接触領域Ｔの中央側では深さを一定にしておき、接触領域Ｔの両端近傍から深さを変化させるようにしても構わない。

［変形例２］
次に、変形例２について図９を用いて説明する。図９はピン５０ｂの一部側面図である。

ピン５０ｂには、表面に複数の溝５１ｂが等間隔で設けられている一方で、図９に示すように各溝５１ｂの幅が、ピン５０ｂの中央側から端側に向かうにつれて広くなっている。つまり、溝５１ｂは、ピン孔４２の内面４２ａとの接触領域Ｔの中央側から外側に向かうにつれて、徐々に幅が広くなるよう形成されている。このように形成することで、溝５１ｂの幅の傾斜に沿って、摩耗粉が接触領域Ｔの外側へ向かうため、摩耗粉が接触領域Ｔの外へ排出されやすくなっている。そして、溝５１ｂのように溝の幅を変えるような加工も、レーザー加工によって容易に形成することができる。

なお、溝５１ｂは、溝５１や溝５１ａとは異なり、ピン５０ｂの端までは形成されていない。つまり、溝５１ｂは、接触領域Ｔの外まで延設されているが、支持孔３４ａ、３４ｂへ達する程度の長さとなっている。したがって、支持孔３４ａ、３４ｂの位置には、ピン５０ｂの表面に溝５１ｂがほとんど位置していないため、溝５１ｂによってピン５０ｂの回転が不安定になるようなことが生じ難い。

［変形例３］
次に、変形例３について図１０を用いて説明する。図１０はピン５０ｃの一部側面図である。

ピン５０ｃには、表面に複数の溝５１ｃが等間隔で設けられている一方で、図１０に示すように、接触領域Ｔにおいて、溝５１ｃと直角に交わる溝５２が、複数設けられている。このように接触領域Ｔにおいて、ピン軸方向Ｂに沿って平行に伸びる溝５１ｃと、溝５１ｃと直角に交わる溝５２を設けておくことによって、溝５１ｃに溜まった一部の摩耗粉が、スクライビングホイール４０の回転に伴って溝５２の位置で、溝５２に沿って移動することにもなる。したがって、摩耗粉を溝５２に溜めておくこともできるため、溝５１ｃの深さが浅いような場合にも、接触領域Ｔにおいて、摩耗粉を溜めておく領域を確保することができる。また、摩耗粉は溝５２に沿って移動することにもなるため、摩耗粉の溝内での移動が促進され、結果的に摩耗粉が接触領域Ｔの外へ排出されやすくなる。

なお、溝５１ｃは、変形例１や変形例２のように深さや幅を変えてもよい。また、溝５２は、必ずしも溝５１ｃと直角に交わる必要ななく、溝５１ｃに対して斜め方向に交わるようにしても構わない。また、溝５１ｃや溝５２のような加工もレーザー加工によって容易に形成することができる。

［変形例４］
次に、変形例４について図１１を用いて説明する。図１１はピン５０ｄの一部側面図である。

ピン５０ｄには、表面にピン軸方向Ｂに沿って伸びる複数の溝５１ｄが等間隔で設けられている一方で、図１１に示すように、溝５１や溝５１ａのように、ピン軸方向Ｂと平行ではなく、ピン軸方向Ｂに沿って若干傾いて伸びている。なお、図１１においては、ピン軸方向Ｂをピン５０ｄの中心軸にあわせて、破線で記載している。この溝５１ｄの傾きは、ピン軸方向Ｂに対して４５°以下であり、本変形例ではピン軸方向Ｂに対して１５°傾けている。このように、ピン５０ｄは、ピン軸方向Ｂに伸びる溝５１ｄを若干傾けておいたとしても、表面の溝５１ｄに摩耗粉を溜めておくことがでる。

なお、溝５１ｄは、接触領域Ｔの中心付近で、左右対称に折れ曲がっているように形成しても構わない。また、溝５１ｄのような加工もレーザー加工によって形成することができる。
［変形例５］
次に、変形例５について図１２を用いて説明する。図１２はピン５０ｅの一部側面図である。

ピン５０ｅには、表面にピン軸方向Ｂに沿って伸びる複数の溝５１ｅが等間隔で設けられている一方で、図１２に示すように、溝５１ｅの形状が波線形状になっている。ピンの表面にピン軸方向Ｂに沿って伸びる溝は、このような波線形状の溝５１ｅでも構わない。なお、図１２においても、ピン軸方向Ｂをピン５０ｅの中心軸にあわせて、破線で記載している。
［変形例６］
次に、変形例６について図１３を用いて説明する。図１３はピン５０ｆの一部側面図である。

ピン５０ｆには、表面にピン軸方向Ｂに沿って伸びる複数の溝５１ｆが等間隔で設けられている一方で、図１２に示すように各溝５１ｆは接触領域Ｔの片側にだけ飛び出すように形成されている。つまり、溝５１や溝５１ａのように接触領域Ｔの両側から飛び出すように延設されておらず、接触領域Ｔの中央から一端側にのみ向かって伸びており、接触領域Ｔの一方側から飛び出すように延設されている。

また、溝５１ｆは、接触領域Ｔの一方側から互い違いに飛び出すように設けられている。また、各溝５１ｆは、接触領域Ｔの全体に渡って設けられてはいないが、接触領域Ｔの全体に渡って、何れかの溝５１ｆが位置するようになっている。つまり溝５１ｆをピン孔４２の内面４２ａに投影すると、接触領域Ｔ全体に渡って溝５１ｆが配置されている。したがって、ピン孔４２の内面４２ａには必ず何れかの溝５１ｆが接触し、摩擦粉が溜まることになる。また、溝５１等とは異なり、溝５１ｆは接触領域Ｔの外までの距離が短いため、溝を介して摩耗粉がより早く排出され易くなっている。

なお、接触領域Ｔ全体に渡って、何れかの溝５１ｆが位置していれば、このような形状以外のものでもよく、より短い複数の溝５１ｆで構成されていてもよい。また、溝５１ｆのような加工もレーザー加工によって容易に形成することができる。

以上のように、ピン５０等の表面に溝５１等を形成しおくことにより、ピン孔４２の内面４２ａとピン５０等の表面とが接触し発生した摩耗粉が、スクライビングホイール４０の回転中に、溝５１等によって回収され、溝５１等に溜まることになる。したがって、このピン５０を備えているスクライブ装置１０或いはホルダーユニット３０において、摩耗粉の凝着が減り、スクライビングホイール４０とピン５０との間での摺動抵抗の上昇や、焼き付きの発生を抑えることができる。

なお、スクライビングホイール４０やピン５０は消耗品であるため定期的な交換が必要となる。本実施形態においては、ホルダージョイント２３を介してホルダーユニット３０がスクライブヘッド２１に装着されている構成となっている。したがって、ホルダーユニット３０の着脱を容易に行うことができるため、消耗品の交換の際に、スクライビングホイール４０をホルダー３０ａからわざわざ取り外したりしないで、スクライビングホイール４０とホルダー３０ａを一体の物として扱い、ホルダー３０ａそのものを交換することも可能になる。そのため、スクライビングホイール４０の交換作業を非常に容易に行うことができる。また、ホルダージョイント２３を介さずに、ホルダー３０ａがスクライブヘッドに直接固定された構成で、ホルダー３０ａに対してスクライビングホイールの交換を行うような構成のスクライブ装置に対しても本発明は適用可能である。

１０…スクライブ装置
１１…移動台
１２ａ、１２ｂ…案内レール
１３…ホールネジ
１４、１５…モータ
１６…テーブル
１７…脆性材料基板
１８…ＣＣＤカメラ
１９…ブリッジ
２０ａ、２０ｂ…支柱
２１…スクライブヘッド
２２…ガイド
２３…ホルダージョイント
２３ａ…回転軸部
２３ｂ…ジョイント部
２４ａ、２４ｂ…ベアリング
２４ｃ…スペーサ
２５…開口
２６…内部空間
２７…マグネット
２８…平行ピン
３０…ホルダーユニット
３０ａ…ホルダー
３１…取付部
３１ａ…傾斜部
３１ｂ…平坦部
３２…保持溝
３３ａ、３３ｂ…支持部
３４ａ、３４ｂ…支持孔
４０…スクライビングホイール
４１…基材
４２…ピン孔
４２ａ…内面
４３…刃部
４４…稜線
４５…傾斜面
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ…ピン
５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、５２…溝
Ｂ…ピン軸方向

Claims (6)

1. スクライビングホイールに形成されたピン孔に挿入されて、前記スクライビングホイールを回転自在に保持するスクライビングホイール用ピンであって、
   ピン軸方向に平行に伸びる溝が表面に複数形成されており、隣り合う前記溝の間隔が等間隔であるスクライビングホイール用ピン。
2. 前記溝の深さは、前記スクライビングホイール用ピンの中央側から端側に向かうにつれて深くなっていることを特徴とする請求項１に記載のスクライビングホイール用ピン。
3. スクライビングホイールと、
   前記スクライビングホイールを保持するホルダーと、
   前記スクライビングホイールに形成されたピン孔に挿入されて、前記スクライビングホイールを前記ホルダーに回転自在に保持するスクライビングホイール用ピンと、
   を備えるホルダーユニットであって、
   前記スクライビングホイール用ピンの表面には、前記ピン孔内面との接触領域に、ピン軸方向に平行に伸びる溝が複数形成されており、隣り合う前記溝の間隔が等間隔であるホルダーユニット。
4. 前記溝の深さは、前記スクライビングホイール用ピンの中央側から端側に向かうにつれて深くなっている請求項３に記載のホルダーユニット。
5. 前記溝の幅は、前記スクライビングホイール用ピンの中央側から端側に向かうにつれて広くなっている請求項３に記載のホルダーユニット。
6. 請求項３から５の何れかに記載のホルダーユニットを備えるスクライブ装置。

Images