CN113263633A - 刻划头及刻划装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供能够抑制刀轮对基板的负荷的变动的刻划头和刻划装置。刻划头(10)具有：刀轮(101)，其用于在基板(F)的表面(F1)形成刻划线；驱动机构(600)，其使刀轮(101)抵接于基板(F)的表面(F1)，驱动机构(600)包括：伺服电机(610)；丝杠轴(631)，其通过伺服电机(610)绕轴旋转；螺母(632)，其与丝杠轴(631)旋合，通过丝杠轴(631)的旋转使刀轮(101)接近和离开基板(F)的表面(F1)，丝杠轴(631)和所述螺母(632)的正效率与逆效率相同。

Description

刻划头及刻划装置

技术领域

本发明涉及一种用于在基板形成刻划线的刻划头及刻划装置。

背景技术

分割玻璃基板等脆性材料基板的分割工序由以下工序构成：在基板的表面形成刻划线的刻划工序；沿着所形成的刻划线分割基板的断裂工序。在刻划工序中，使用具有刻划头的刻划装置。

以下专利文献1所公开的刻划头具有基板、相对于基板垂直安装的顶板和底板、保持刻划轮的刀片保持器以及使刀片保持器升降的升降机构。升降机构由伺服电机、联轴器、滚珠丝杠、滑块以及直线导轨构成。升降机构设置在顶板和底板之间。

在伺服电机的电机轴处，经由联轴器安装有滚珠丝杠的丝杠轴，在基板处，滑块经由直线导轨在上下方向移动自由地安装在顶板和底板之间。由于在滑块安装有滚珠丝杠的螺母，因此当伺服电机旋转时，滚珠丝杠的丝杠轴旋转，螺母在上下方向移动。因此，安装了螺母的滑块能够在上下方向移动。

在滑块的下方，贯通底板朝下设置有刀片保持器。因此，当滑块在上下方向移动时，被刀片保持器保持的刻划轮抵接于基板，一边在基板施加负荷(刻划负荷)，一边在基板形成刻划线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-025595号公报。

发明要解决的问题

专利文献1的刻划头通过上述结构在基板形成刻划线。但是，当用这样的刻划头进行刻划工作时，产生以下问题。

通常难以将基板以完全水平的状态载置于载置台。因此，结果有时在基板的表面产生高低差，在基板的表面自身产生微小的起伏(凹凸)。

在这种情况下，例如当刀轮从基板的凸部下降到凹部时，惯性力作用于刀轮，刀轮变为从基板的表面瞬间浮起来的状态。这样，由于刀轮从基板的表面离开，因此来自刀轮的负荷没有施加到基板，发生所谓“负荷缺失”的现象。

另一方面，当刀轮从凹部上升到凸部时，惯性力作用于刀轮，刀轮变为陷入基板表面的状态。因此，比最初设定的负荷更大的负荷施加于基板。这样，在基板的表面产生负荷的变动。

在产生这样的负荷变动时，不能够良好地形成刻划线，会给基板的品质带来影响。

发明内容

鉴于这样的问题，本发明的目的在于提供一种刻划头和刻划装置，其能够抑制刀轮对基板的负荷的变动。

用于解决问题的方案

本发明的第一方式涉及在基板的表面形成刻划线的刻划头。本方式涉及的刻划头具有：刀轮，其用于在基板的表面形成刻划线；驱动机构，其使所述刀轮抵接于所述基板的表面，所述驱动机构包括：伺服电机；丝杠轴，其通过所述伺服电机绕轴旋转；螺母，其与所述丝杠轴旋合，通过所述丝杠轴的旋转使所述刀轮接近和离开所述基板的表面，所述丝杠轴和所述螺母的正效率与逆效率相同。

根据本方式涉及的刻划头，由于丝杠轴和螺母的正效率与逆效率相同，因此在刀轮按压基板的情况下和在刀轮受到来自基板的反作用力的情况下的丝杠轴的旋转驱动力相等。因此，提高了刀轮的响应性，其结果是提高了刀轮对基板表面的顺应性。因此，抑制了刻划负荷相对于基板的表面的形状的变动。所以，在基板的表面的任何位置都能够维持规定的刻划负荷。

在本方式涉及的刻划头中，能构成为所述丝杠轴的导程角为45°。

根据本方式涉及的刻划头，由于丝杠轴的导程角设定为45°，因此丝杠轴和螺母的正效率与逆效率的比为1：1。因此，能够将正效率与逆效率设定成相同。

在本方式涉及的刻划头中，所述丝杠轴和所述螺母能构成滑动丝杠。

根据本方式涉及的刻划头，采用滑动丝杠作为使丝杠轴和螺母的正效率与逆效率相同的手段。导程角为45°的滑动丝杠是广泛使用的构件，能够容易地得到。因此，能够容易地构成驱动机构。

在本方式涉及的刻划头中，能构成为：还具有其他驱动机构，其使所述刀轮接近和离开所述基板。

根据本方式涉及的刻划头，通过其他驱动机构施加使刀轮从基板离开的方向的驱动力，能够根据驱动机构和其他驱动机构之间的驱动力的差，在低负荷的范围细微地调整施加于基板的负荷。因此，能够良好地对厚度小的基板形成刻划线。

本方式涉及的刻划头中，能构成为所述其他驱动机构还具有：移动机构；压力施加部，其向所述移动机构供给气压，所述移动机构包括：第一移动件；第二移动件，其配置于比所述第一移动件更靠近所述基板的位置；支承部，其以规定的间隔支承所述第一移动件和所述第二移动件；筒部，其收容所述第一移动件、所述第二移动件以及所述支承部，在所述第一移动件和所述第二移动件之间的位置具有与外部连通的开口；传递部，其用于将所述第一移动件和所述第二移动件的移动向所述刀轮传递，在所述第一移动件和所述第二移动件与所述筒部的内侧面之间设有间隙，所述压力施加部至少向第一空间和第二空间中的所述第二空间供给气压，其中，所述第一空间为相对于所述第一移动件在所述支承部的相反侧的空间，所述第二空间为相对于所述第二移动件在所述支承部的相反侧的空间。

根据本方式涉及的刻划头，能够将伺服电机的驱动力产生的负荷与压力施加部向第二空间供给的气压产生的负荷的差设定为施加于刀轮的刻划负荷。此时，向第二空间供给的空气的一部分流过第二移动件与筒部的内侧面之间的间隙，从开口排出。这样，通过空气流过间隙，第二移动件在离开筒部的内侧面的方向受到压力，并被调心至该压力均衡的位置处。此外，向第二空间供给的空气的一部分流过第一移动件与筒部的内侧面之间的间隙。因此，第一移动件也被调心。

因此，第一移动件和第二移动件以与筒部的内侧面分离的状态被支承在调心位置。这样，由于第一移动件和第二移动件以不接触筒部的内侧面的状态被支承，因此在移动时不受摩擦阻力。因此，能够通过其他驱动机构稳定地向刀轮施加驱动力。

因此，通过伺服电机的驱动力产生的负荷与压力施加部向第二空间供给的气压产生的负荷的差，能够细微且稳定地调整刀轮的刻划负荷。

这样，由于能够细微且稳定地调整刀轮的刻划负荷，刀轮对基板的刻划负荷在基板的表面的任何位置都保持固定。

在本方式涉及的刻划头中，能构成为所述第一移动件和所述第二移动件为球，所述筒部的内侧面为圆柱形状。

根据本方式涉及的刻划头，由于第一移动件和第二移动件与筒部的内侧面的间隙平缓地变小，能使空气在这些间隙顺畅地流通。此外，在内部空间中，由于能够使间隙在最大直径的纬线的全周上均匀，因此能够顺畅地进行第一移动件和第二移动件的调心，并且在全周上为不接触的状态。因此，能使第一移动件和第二移动件以不接触的状态顺畅地移动。

在本方式涉及的刻划头中，能构成为所述第一移动件和所述第二移动件直径相同，所述筒部的内侧面的直径固定。

根据此结构，因为第一移动件和第二移动件使用相同类型的球，所以能够简化移动机构的结构，移动机构的组装作业变得容易。

在本方式涉及的刻划头中，能构成为所述第一移动件和所述第二移动件由磁性材料形成，所述支承部在所述第一移动件和所述第二移动件离开的方向的两端具有磁体。

根据此结构，第一移动件和第二移动件能够相对于支承部在垂直方向移动。因此，即使支承部不能在筒部的直径方向移动，第一移动件和第二移动件也通过空气在间隙的流动而对支承部相对地移动，并定位在调心位置。

此外，能构成为所述磁体分别与所述第一移动件和所述第二移动件的接触面为平面。

根据此结构，由于第一移动件和第二移动件与磁体点接触，第一移动件和第二移动件变得容易相对于支承部移动。因此，能够通过流经第一移动件和第二移动件和筒部的内侧面的间隙的空气的压力，使第一移动件和第二移动件顺畅地移动至调心位置。

在本方式涉及的刻划头中，能构成为所述传递部经由所述开口与所述支承部连接。

根据本方式涉及的刻划头，由于形成在筒部的开口被共用于空气的排出和传递部对支承部的连接，因此能够简化筒部的结构。

在本方式涉及的刻划头中，能构成为还具有测量部，其测量所述刀轮的对所述基板的负荷。

根据本方式涉及的刻划头，由于具有测量部，能够在即将形成刻划线时测量刀轮对基板的负荷。因此，能够提高刻划线形成时的刻划负荷可靠度。

本发明的第二方式涉及对基板进行刻划的刻划装置。本方式涉及的刻划装置具有：载置部，其载置基板；刻划头，其用于在所述基板形成刻划线；运送部，其使所述刻划头移动。在此，所述刻划头具有：刀轮，其用于在基板的表面形成刻划线；驱动机构，其使所述刀轮抵接于所述基板的表面。此外，所述驱动机构包括：伺服电机；丝杠轴，其通过所述伺服电机绕轴旋转；螺母，其与所述丝杠轴旋合，通过所述丝杠轴的旋转使所述刀轮接近和离开所述基板的表面。而且，所述丝杠轴和所述螺母的正效率与逆效率相同。

本方式涉及的刻划装置起到与第一方式同样的效果。

发明效果

如上所述，根据本发明能够提供一种刻划头和刻划装置，其能够抑制刀轮对基板的负荷的变动。

通过以下所示的实施方式的说明进一步明确本发明的效果和意义。但是，以下所示的实施方式只是实施本发明时的一个示例，本发明不受以下实施方式所记载的内容的任何限制。

附图说明

图1是示意性表示实施方式涉及的刻划装置的结构的图。

图2是表示实施方式涉及的刻划头的结构的立体图。

图3的(a)～(c)是用于说明实施方式涉及的刻划头的切割机构的结构的图。图3的(a)是表示实施方式涉及的切割机构的结构的立体图。图3的(b)是从X轴正侧观察实施方式涉及的刻划头的切割机构的一部分时的剖视图。图3的(c)是从Y轴正侧观察实施方式涉及的刻划头的切割机构的一部分时的侧视图。

图4的(a)是表示实施方式涉及的刻划头的驱动机构的结构的分解立体图。图4的(b)是表示实施方式涉及的刻划头的驱动机构的结构的立体图。

图5是表示实施方式涉及的刻划头的移动机构的结构的分解立体图。

图6的(a)、(b)是用于说明实施方式涉及的刻划头的移动机构的结构的图。图6的(a)是收容在实施方式涉及的刻划头的筒部内的构件的分解立体图。图6的(b)是从与图5不同的方向观察实施方式涉及的移动机构中的传递部时的立体图。

图7的(a)、(b)是用于说明实施方式涉及的刻划头的移动机构的结构的图。图7的(a)是从Y轴负侧观察实施方式涉及的刻划头的移动机构时的剖视图。图7的(b)是实施方式涉及的刻划头的移动机构的俯视图。

图8是表示实施方式涉及的刻划头的移动机构的结构的立体图。

图9是表示实施方式涉及的刻划头的结构的立体图。

图10的(a)是设置在实施方式涉及的刻划头的丝杠轴和螺母的示意图。

图10的(b)是设置在现有的刻划头的丝杠轴和螺母的示意图。

图11的(a)、(b)是用于说明实施方式涉及的刻划头的移动机构的图。

图11的(a)是从X轴负侧观察实施方式涉及的移动机构时的剖视图。图11的(b)是将图11的(a)的一部分扩大了的示意图。

图12是表示实施方式涉及的刻划头的结构的框图。

图13是实施方式涉及的刻划头的侧视图。

图14的(a)、(b)分别是用于说明实施方式涉及的刻划头的移动机构和测量部的工作的主视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，为了便于说明，在各图中标记了相互正交的X轴、Y轴以及Z轴。Z轴与铅直方向平行。上方和下方分别对应Z轴正侧和Z轴负侧。

此外，在本实施方式中，基板F平行于X－Y平面载置，刻划头以刀轮101接近和离开基板F的表面F1的方式工作。在以下的说明中，接近基板F的表面F1的方向简称为“下方”，离开基板F的表面F1的方向简称为“上方”。因此，在本实施方式中，所谓刻划头的各结构在上下方向移动与接近和离开基板F的表面F1的意思相同。

＜实施方式＞

图1是示意性表示刻划装置1的结构的图。

如图1所示，刻划装置1具有移动台2和刻划头10。移动台2与滚珠丝杠3旋合。移动台2以能够在Y轴方向移动的方式被一对导轨4支承。滚珠丝杆3通过电机5的驱动而旋转，从而移动台2沿着一对导轨4在Y轴方向移动。

在移动台2的上表面设置有电机5。电机5使位于上部的载置部6在X－Y平面旋转而定位在规定角度。能够通过电机5水平旋转的载置部6具有未图示的真空吸附单元。载置于载置部6上的基板F通过该真空吸附单元保持于载置部6上。

刻划装置1的桥架7以横跨移动台2以及其上部的载置部6的方式架设于支柱8a、8b。在桥架7安装有轨道9。轨道9与刻划头10经由运送部11连接，运送部11在轨道9上滑动移动，因此刻划头10设置成在X轴方向移动。

当使用刻划装置1在基板F的表面F1形成刻划线时，首先，将安装了刀轮101的保持器单元110安装于刻划头10。

刻划装置1使刻划头10移动到规定的位置，对刀轮101施加规定的负荷，使其与基板F的表面F1接触。然后，刻划装置1通过使刻划头10在X轴方向移动，在基板F形成刻划线。

刻划装置1能够根据需要使载置部6转动或在Y轴方向移动。在上述说明中，虽然展示了刻划头10在X轴方向移动，载置部6在Y轴方向移动且旋转的刻划装置1，但是只要是刻划头10与载置部6相对移动的刻划装置1即可。例如，也可以是刻划头10固定，载置部6在X轴、Y轴方向移动且旋转的刻划装置1。

接下来，对刻划头10的结构进行说明。

图2是表示刻划头10的结构的立体图。

如图2所示，刻划头10具有：板12、安装板13、限位器14、切割机构100、移动机构200、摄像部400以及驱动机构600。另外，刻划头10具有测量部300(参照图9)以及用于向管502施加压力的压力施加部500(图12)。

板12支承刻划头10。刻划头10在被板12支承的状态下安装于刻划装置1的运送部11(参照图1)。

切割机构100保持刀轮101(参照图3的(a)～(c))，其在基板F的表面F1形成刻划线。移动机构200使刀轮101接近和离开基板F的表面F1。测量部300(参照图9)测量刀轮101对基板F的负荷(刻划负荷)。摄像部400用于使基板F与载置部6位置对齐。以下对各结构进行说明。

图3的(a)是表示切割机构100的结构的立体图。

如图3的(a)所示，切割机构100具有：保持器单元110、接头120、承接部130、块构件140以及罩150。刀轮101保持于保持器单元110。

图3的(b)是从X轴正侧观察以平行于Y－Z平面的平面切断保持器单元110和接头120时的剖面的剖视图。另外，在图3的(b)中，仅表示了在接头120安装有保持器单元110的部分。此外，在保持器单元110之中，从接头120突出的部分以侧视图表示。图3的(c)是从Y轴正侧观察以平行于X－Z平面的平面切断保持器单元110中的从接头120突出的部分时的剖面的剖视图。

如图3的(b)、(c)所示，保持器单元110具有：上述的刀轮101、保持器111以及销轴112。

保持器111的形成有倾斜面111c的上部111a安装于接头120。在保持器111的下部111b，与X轴方向相向地形成用于保持刀轮101的侧壁113a、113b。侧壁113a、113b形成为从X轴方向观察时宽度向下端变窄的梯形形状。在侧壁113a、113b之间形成槽114。

在侧壁113a、113b的下端，以跨越槽114的方式同轴地形成有圆形的孔115a、115b。孔115a、115b的中心轴与X轴平行。以孔115a、115b和刀轮101的孔101a在同一直线上排列的方式将刀轮101插入槽114。然后，具有比孔101a、孔115a、115b小的直径的销轴112穿过孔115a、115b以及刀轮101的孔101a。销轴112的两端部分别由侧壁113a、113b卡定。这样，刀轮101能够旋转地保持在保持器单元110。

另外，在图3的(c)中，销轴112以点划线表示，孔115a、115b以虚线表示。

保持器111的上部111a和下部111b一体地形成。此外，上部111a与下部111b也可以是独立的。

如图3的(b)、(c)所示，在接头120的下表面形成有向上方(Z轴正侧)开口的圆形的孔121。在孔121的最深部121a设置有磁体122。此外，在孔121的内部，在与孔121的中心轴G1垂直的方向设有定位销123。保持器111的上部111a插入孔121，从而使保持器单元110安装于接头120。

保持器111的至少上部111a由磁性材料形成。因此，当上部111a插入孔121时，上部111a被磁体122吸引，上部111a的倾斜面111c抵接于销123。

此外，在隔着中心轴G1与定位销123为相反侧的接头120的下方，朝向保持器111的上部111a嵌入螺栓124。由此，保持器111的倾斜面111c适当地抵接于定位销123。

如图3的(a)所示，承接部130为筒状的构件，在下表面形成有孔131。接头120嵌入孔131。块构件140经由连接构件141设置在承接部130的上方。

罩150为L字状的构件，安装于块构件140。在罩150的上表面151形成有未图示的孔，在该孔安装有后述的驱动机构600的螺母632(参照图2)。在上表面151还设置有限位器14。稍后参照图13对限位器14进行说明。此外，罩150的X轴负侧的侧面与移动机构200连结(参照图2)。

图4的(a)是用于说明驱动机构600的结构的分解立体图。

如图4的(a)所示，驱动机构600具有：伺服电机610、联轴器620以及滑动丝杠630。滑动丝杠630由丝杠轴631和螺母632构成。螺母632由轴部633和凸缘部634构成。

在伺服电机610的下表面610a安装有轴承611。在伺服电机610有以贯通轴承611的孔611a的方式设置的轴612。轴612是伺服电机610的旋转轴。

丝杠轴631嵌合于螺母632。丝杠轴631和轴612分别固定在联轴器620。像这样组装构成如图4的(b)所示的驱动机构600。

另外，在轴承611和联轴器620之间设置有安装板13(参照图2)。

图5是用于说明移动机构200的结构的分解立体图。

如图5所示，移动机构200具有：筒部210、第一移动件220、第二移动件221、支承部222、磁体223、224以及传递部230。

筒部210为在矩形箱体的X轴负侧的侧面210a沿着Z轴方向一体地设置有突部211的形状。筒部210形成有从上表面到下表面的内部空间212，其用于收容第一移动件220和第二移动件221。形成内部空间212的筒部210的内侧面212a的形状为圆柱形状，此外，筒部210的内侧面212a的直径沿着Z轴方向固定。此外，在筒部210的上表面和下表面的开口分别设有盖213。

在突部211的X轴正侧的侧面211a的中央部分形成有腰圆形状的开口214。开口214形成为与内部空间212连通。由此，内部空间212经由开口214与筒部210的外部连通。

在筒部210的Y轴负侧的侧面210b形成有与内部空间212连通的孔210c、210d(参照图8)。在孔210c、210d安装有管501、502。在本实施方式中，由后述压力施加部500(参照图12)供给的气压从管502向筒部210的内部空间212供给。在管501中，不从压力施加部500供给气压，大气压开放。

图6的(a)是表示收容在筒部210的内部空间212的各构件的结构的分解立体图。图6的(b)是从X轴负侧观察图5所示的传递部230时的传递部230的立体图。

如图5、图6的(a)所示，第一移动件220和第二移动件221是由磁性材料形成的球，形成为相同的直径。第一移动件220和第二移动件221的直径比筒部210的内侧面212a的直径略小。

支承部222支承第一移动件220和第二移动件221，使它们离开规定距离。支承部222为圆柱形状的构件，在Z轴方向的中央部分形成有在X轴方向贯通的孔225。在本实施方式中，支承部222形成为比第一移动件220和第二移动件221的直径小。另外，如果支承部222的直径比筒部210的内侧面212a的直径小，则也可以与第一移动件220和第二移动件221的直径相同或更大。

在支承部222的两端形成有与孔225连通的圆形状的凹部222a、222b。在凹部222a、222b形成有与孔225连通的螺丝孔222c、222d(参照图7的(a))，磁体223、224嵌入凹部222a、222b。

此外，在向支承部222的孔225插入后述销232(参照图6的(b))时，为了使销232停留在孔225内，使用螺丝226。螺丝226被插入在螺丝孔222d(参照图7的(a))并螺紧。

磁体223、224为圆柱形状，第一移动件220和第二移动件221分别与磁体223、224接触。第一移动件220与磁体223的上表面223a接触。第二移动件221与磁体224的下表面224a接触。上表面223a和下表面224a形成在平行于X－Y平面的面。此外，磁体223、224的尺寸相同。

如图5、图6的(b)所示，传递部230在X轴负侧的侧面形成有在Z轴方向延伸的槽231。槽231的宽度和深度固定。槽231的宽度比图5的突部211的宽度略大。在槽231的底面231a的中央部分设有销232。销232插入形成在支承部222的孔225。因此，销232形成为与孔225的直径相同或稍小。

传递部230形成为侧壁233、234隔着槽231在Y轴方向相向。槽231的Y轴方向的长度与筒部210的突部211的Y轴方向的长度相同(参照图7的(b)、图8)。

接下来，对移动机构200的组装进行说明。

图7的(a)是从Y轴正侧观察以平行于X－Z平面的平面切断移动机构200和板12时的剖面的剖视图。

如图7的(a)所示，支承部222收容在筒部210的内部空间212。此时，支承部222以能从筒部210的开口214观察确认支承部222的孔225的方式收容在内部空间212。此外，支承部222以支承部222的中心轴与内部空间212的中心轴一致的方式收容在内部空间212。

在这样配置的支承部222的孔225插入传递部230的销232。此时，销232的X轴负侧的端部以不从孔225的X轴负侧突出的方式插入。这样，在销232插入孔225时，螺丝226插入支承部222的螺丝孔222d，销232被螺丝226向孔225内的上方按压。由此，销232固定于支承部222。因此，传递部230与支承部222经由销232连结。

这样，当销232固定在支承部222的孔225内时，由于销232的X轴负侧的端部不从孔225的X轴负侧突出，因此销232不与筒部210的内侧面212a接触。

当支承部222收容在内部空间212时，以磁体223的上表面223a从凹部222a露出的方式向支承部222的凹部222a嵌入磁体223。同样地，以磁体224的下表面224a从凹部222b露出的方式向支承部222的凹部222b嵌入磁体224。

磁体223、224设置于支承部222，第一移动件220收容在内部空间212。第一移动件220是由磁性材料形成的，因此通过被磁体223吸引而隔着磁体223支承在支承部222。此时，第一移动件220不在Z轴方向离开磁体223。第二移动件221也同样地隔着磁体224支承在支承部222。

如上述那样，当第一移动件220、第二移动件221、支承部222和磁体223、224收容在筒部210的内部空间212时，在第一移动件220和第二移动件221的全周与内部空间212之间形成间隙，在支承部222的全周与内部空间212之间形成间隙。

图7的(b)是从Z轴正侧观察图7的(a)的移动机构200时的俯视图。

如上所述，插入支承部222的孔225的销232以不从孔225突出的方式被插入支承部222的螺丝孔222d的螺丝226按压(参照图7的(a))。因此，如图7的(b)所示，当传递部230的槽231嵌入筒部210的突部211时，筒部210的侧面211a与槽231的底面231a之间产生间隙。因此，传递部230的侧壁233、234与筒部210的侧面210a之间也产生间隙。另外，图7的(b)中的箭头指出形成间隙的部位。

这样一来，在筒部210的内部空间212收容了第一移动件220、第二移动件221、支承部222以及磁体223、224之后，如图5所示的两个盖213安装于内部空间212的上表面和下表面的开口，堵塞内部空间212的上表面和下表面。由此，如图8所示，移动机构200的组装完成。

这样，在组装移动机构200时，筒部210的X轴负侧的侧面安装于板12。由此，移动机构200固定于板12(参照图2)。

另外，在图7的(a)中，虽然螺丝226插入支承部222的螺丝孔222d，销232被螺丝226从下方按压，但是也可以是螺丝226插入螺丝孔222c。在这种情况下，销232被螺丝226从上方按压。此外，也可从是螺丝226分别插入螺丝孔222c、222d，销232被从上下方向按压并固定于支承部222的孔225内。

图9是表示刻划头10的结构的立体图。但是，为了便于说明，在图9中省略切割机构100、摄像部400以及驱动机构600。

如图9所示，测量部300具有负荷传感器310、抵接构件320以及台330。

负荷传感器310在刀轮101抵接于基板F的表面F1时，测量刀轮101对基板F施加的刻划负荷。在负荷传感器310的上表面设有凸起311。

抵接构件320是抵接于负荷传感器310的凸起311的块构件。此外，抵接构件320在下表面设置有螺母321。台330是载置负荷传感器310的台，固定于板12。

另外，在图9中图示出抵接构件320的螺母321抵接于负荷传感器310的凸起311的状态。对于这样的测量部300的工作，稍后参照图13～图14的(b)进行说明。

回到图2，摄像部400安装于板12。摄像部400在进行基板F的载置部6中的定位时使用。通过摄像部400拍摄的图像，用户能够掌握基板F是否适当地定位在载置部6。

上述切割机构100、移动机构200、测量部300以及驱动机构600如以下的方式连结。

如图5、图9所示，切割机构100的罩150的X轴负侧的侧面(参照图2、图3的(a))抵接于传递部230的X轴正侧的侧面，传递部230和罩150以未图示的螺栓固定。由此，如图1所示，切割机构100与移动机构200连结。

此外，如图9所示，抵接构件320的Y轴负侧的侧面抵接于传递部230的Y轴正侧的侧面，未图示的螺栓从形成于抵接构件320的Y轴正侧的侧面的孔插入，传递部230与抵接构件320连结。这样一来，如图2所示，切割机构100和抵接构件320与移动机构200的传递部230连结。

如图2所示，切割机构100与驱动机构600的连结首先是将伺服电机610与安装板13连结。安装板13为L字状的板构件，在沿着X－Y平面平行的上壁13a中，在Z轴方向形成有未图示的孔。以安装于伺服电机610的下表面610a的轴承611(参照图4的(a)、(b))嵌合在该孔的方式，用未图示螺丝螺紧上壁13a和下表面610a。

接下来，轴部633嵌入形成于切割机构100的罩150的上表面151的未图示的孔，使螺母632的凸缘部634紧贴该孔(参照图4的(a)、(b))。此时，丝杠轴631为与螺母632啮合的状态。

然后，连结在安装板13状态下的伺服电机610与丝杠轴631经由联轴器620连接(参照图4的(a)、(b))。最后，从安装板13的上壁13a的端缘向Z轴负侧延伸的侧壁13b，由未图示螺丝螺紧于板12。这样，驱动机构600在安装于切割机构100的状态下经由安装板13固定于板12。

当伺服电机610驱动时，轴612旋转驱动。轴612的旋转驱动力经由联轴器620传递至丝杠轴631。由此，丝杠轴631旋转，基于该丝杠轴631的旋转，螺母632在上下方向移动。由于螺母632与切割机构100的罩150连结，因此当螺母632在上下方向移动时，切割机构100也在上下方向移动。由此，能够使刀轮101接近和离开基板F的表面F1。

上述驱动机构600在滑动丝杠630(丝杠轴631和螺母632)的结构上具有显著特征。本发明人发现：通过在刻划头10设置滑动丝杠630，刀轮101对基板F的刻划负荷在基板F的表面F1的任何位置都保持固定。

以下，参照图10的(a)、(b)说明滑动丝杠630的结构以及刀轮101对基板F的刻划负荷。

图10的(a)是示意性表示滑动丝杠630的图。图10的(b)是示意性表示应用于现有的刻划头(比较例)的滚珠丝杠700的图。

如图10的(a)所示，滑动丝杠630设计成丝杠轴631的导程角为45°。在丝杠轴631设定成这样的角度的情况下，滑动丝杠630的正效率与逆效率相同。

如“发明要解决的问题”中所说明的那样，在现有的刻划头中，根据基板F的表面F1的位置，刀轮101对基板F的刻划负荷产生了变动。这是因为刀轮101没有对应基板F的表面F1的形状工作。反之，可以认为如果刀轮101跟随基板F的表面F1的形状而工作，则不产生刻划负荷的变动。

作为刀轮101不跟随基板F的表面F1的形状的主要原因，可以举出如图10的(b)所示的设置于以往的多个刻划头的滚珠丝杠700的正效率和逆效率的关系。

众所周知，滚珠丝杠的正效率是指从丝杠轴的旋转运动到螺母的直线运动的变换效率，逆效率是指从螺母的直线运动到丝杠轴的旋转运动的变换效率。

当滚珠丝杠的丝杠轴由伺服电机的驱动而旋转，螺母在上下方向移动时，刀轮按压基板且向基板F施加刻划负荷。这样，刀轮的工作与滚珠丝杠的正效率相关。

另一方面，当从刀轮向基板F施加刻划负荷时，克服所施加的刻划负荷且从基板向刀轮施加反作用力(阻力)。由于此反作用力与刻划负荷的方向反向，为了使刻划负荷不因反作用力而减小，伺服电机对基板进一步施加刻划负荷。

具体地，通过从基板向刀轮施加的反作用力按压刀轮和螺母。由此，螺母做直线运动且丝杠轴旋转，反作用力向伺服电机传递。当来自基板的反作用力传递到伺服电机时，向基板施加该反作用力对应的刻划负荷。这样，反作用力向伺服电机的传递与滚珠丝杠的逆效率相关。

因此，例如正效率与逆效率不一致的滚珠丝杠，在正效率良好，但逆效率比正效率低的情况下，滚珠丝杠的丝杠轴的旋转和螺母的直线运动顺畅地进行，刀轮顺畅地抵接于基板。

在刀轮受到来自基板的反作用力情况下，反作用力经由刀轮上推螺母，丝杠轴旋转。此时的丝杠轴的旋转驱动力比正效率的丝杠轴的旋转驱动力小。因此，向伺服电机的反作用力的传递慢，相对于该反作用力施加负荷的时机也延迟。由此，刀轮不能适当地抵接于基板的表面。

如图10的(b)所示，用于专利文献1等的刻划头的滚珠丝杠700由丝杠轴701和螺母702构成。丝杠轴701的导程角最多为33°左右，滚珠丝杠700的正效率与逆效率不相同。在这样的导程角的情况下，滚珠丝杠700的逆效率比正效率低。

在滚珠丝杠700的正效率与逆效率不相同的情况下，特别是在如图10的(b)所示的逆效率比正效率低的情况下，当刀轮101按压基板F时的丝杠轴701的旋转驱动力E3与接受来自基板F的反作用力时的丝杠轴701的旋转驱动力E4的大小不相同，旋转驱动力E4比旋转驱动力E3小。

因此，在使用滚珠丝杠700的情况下，当刀轮101相对于基板F的表面F1在上下方向移动时的响应性变低，刀轮101对基板F的表面F1的顺应性低。因此，在基板F的表面F1上下位移的情况下，刀轮101不能够适当地维持对基板F的表面F1的抵接，其结果是产生负荷变动。

与此相对，在本实施方式中，如图10的(a)所示，滑动丝杠630由导程角设计为45°的丝杠轴631和螺母632构成。在丝杠轴631的导程角为45°的情况下，滑动丝杠630的正效率与逆效率的比是1：1，正效率与逆效率相同。

当使用这样的丝杠轴631时，刀轮101按压基板F时的丝杠轴631的旋转驱动力E1与受到来自基板F的反作用力时的丝杠轴631的旋转驱动力E2的大小相同。

由此，刀轮101对基板F的表面F1的响应性提高，刀轮101对基板F的表面F1的顺应性提高。因此，抑制了相对于基板F的表面F1的形状的刻划负荷的变动。其结果是在基板F的表面F1的任何位置都能够维持规定的刻划负荷。

另外，在本实施方式中，使用了含有导程角设计为45°的丝杠轴631的滑动丝杠630，而不使用滚珠丝杠。这是因为，含有导程角设计为45°的丝杠轴631的滑动丝杠630作为广泛使用的构件而普及，容易得到。

通过驱动具有上述滑动丝杠630的驱动机构600，能够使刀轮101接近和离开基板F的表面F1。在本实施方式中还具有使刀轮101接近和离开基板F的表面F1的其他结构。该结构是参照图5～图9说明的移动机构200与后述的压力施加部500的结构(参照图12)。

另外，权利要求书中的“其他驱动机构”相当于移动机构200与压力施加部500的组合。

接下来，参照图11并酌情参照图5～图9对移动机构200的具体作用进行说明。

如参照图9所说明的那样，切割机构100和抵接构件320与移动机构200的传递部230连结。因此，在移动机构200中，在传递部230相对于基板F的表面F1在上下方向移动时，切割机构100和抵接构件320也相对于基板F的表面F1在上下方向移动。如参照图7的(a)所说明的那样，传递部230经由销232与支承部222连结，支承部222支承第一移动件220和第二移动件221。所以，传递部230的移动引起第一移动件220和第二移动件221的移动。在此，对第一移动件220和第二移动件221的移动进行说明。

图11的(a)、(b)是用于说明筒部210的内部空间212中的第一移动件220和第二移动件221的移动以及向内部空间212供给的空气的流动方式的图。

图11的(a)是从X轴正侧观察以平行于Y－Z平面的平面切断在内部空间212收容了第一移动件220等的筒部210时的剖面的剖视图。另外，在图11的(a)中，传递部230的销232嵌入支承部222的孔225。即，支承部222与传递部230连结。此外，在图11的(a)中，省略管501、502。图11的(b)是将图11的(a)所示的第二移动件221附近放大了的示意图。

另外，在以下的说明中，“相对于第一移动件220在支承部222的相反侧”的意思是“第一移动件220的Z轴正侧”，有时仅记载为“第一移动件220的上方”或者“第一移动件220的上侧”。此外，“相对于第二移动件221在支承部222的相反侧”的意思是“第二移动件221的Z轴负侧”，有时仅记载为“第二移动件221的下方”或者“第二移动件221的下侧”。

如图11的(a)所示，第一移动件220、第二移动件221、支承部222、磁体223、224收容在筒部210的内部空间212，传递部230的销232插入支承部222的孔225。在这样的内部空间212中，从压力施加部500(参照图12)向箭头的方向，向相对于第二移动件221在支承部222的相反侧配置的第二空间R2供给气压。在本实施方式中，不向配置在相对于第一移动件220的支承部222的相反侧的第一空间R1中供给气压。

如图11的(b)中的箭头方向所示，从压力施加部500(参照图12)供给的空气，从管502穿过孔210d向第二空间R2供给。在第二空间R2中，第二移动件221与内部空间212(筒部210的内侧面212a)之间产生间隙。因此，向第二空间R2供给的空气穿过此间隙。此外，如上所述，由于筒部210的开口214形成为与内部空间212连通，因此穿过第二移动件221和内部空间212之间的间隙的空气的一部分从开口214向筒部210的外部排出。

此外，从压力施加部500(参照图12)向第二空间R2供给的空气的一部分，穿过支承部222与内部空间212之间的间隙以及第一移动件220与内部空间212之间的间隙，流入第一空间R1。然后，通过如图11的(a)所示的孔210c从管501排出。

为了方便说明，图11的(b)扩大图示了第二移动件221与内部空间212之间的间隙以及支承部222与内部空间212之间的间隙，但是实际的间隙的间隔非常小。因此，在从压力施加部500(参照图12)向第二空间R2供给气压时，该气压将第二移动件221向支承部222按压。

第二移动件221隔着磁体224支承在支承部222，第一移动件220隔着磁体223支承在支承部222。因此，当第二移动件221被第二空间R2内的气压按压时，第二移动件221、支承部222以及第一移动件220向上方移动。

如参照图2、图9所说明的那样，切割机构100经由传递部230与支承部222连结。因此，第一移动件220和第二移动件221的移动经由传递部230向切割机构100传递。因此，切割机构100随着第一移动件220和第二移动件221的移动而移动。在上述的情况下，切割机构100和刀轮101向上方移动。

这样，第一移动件220和第二移动件221通过从压力施加部500向移动机构200供给的气压而向上方移动。由于该移动经由传递部230向切割机构100传递，刀轮101向上方移动。这样一来，通过从压力施加部500向第二空间R2供给的气压，向刀轮101施加向上的驱动力。

与此相对，当驱动机构600的伺服电机610向使刀轮101向基板F侧移动的方向(向下)驱动时，由滑动丝杠630向切割机构100施加驱动力。由此，切割机构100向下方向移动。这样一来，通过伺服电机610的驱动力向刀轮101施加向下的驱动力。

此时，切割机构100向下方向移动，该移动经由传递部230向支承部222传递。因此，第一移动件220和第二移动件221随着切割机构100一同向下方向移动。

这样，在刻划头10中施加相对于刀轮101不同方向的驱动力。然后，基于该驱动力，刀轮101接近和离开基板F的表面F1。

在压力施加部500施加气压的情况下，将压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力设定为比伺服电机610产生的驱动力小。在这种情况下，第一移动件220和第二移动件221向下方向移动，伴随于此，切割机构100也向下方向移动。由此，刀轮101能够抵接于基板F的表面F1。

因此，能够通过伺服电机610产生的驱动力和压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力的差设定刀轮101的刻划负荷。

这样，能够从彼此方向不同的两个驱动力的差得到刻划负荷，从刀轮101对基板F施加该刻划负荷。

此外，如上述那样，当从压力施加部500(参照图12)向第二空间R2供给气压时，所供给的空气穿过第二移动件221与筒部210的内侧面212a之间的间隙。此外，虽然穿过此间隙的空气的一部分从开口214向筒部210的外部排出，但是剩余的空气穿过在第二移动件221和筒部210的内侧面212a之间产生的间隙向第一空间R1流入，从孔210c排出。

因此，通过空气穿过上述间隙，第一移动件220和第二移动件221在离开筒部210的内侧面212a的方向受到压力，调心至该压力均衡的位置处。因此，第一移动件220和第二移动件221以离开了筒部210的内侧面212a的状态支承在调心位置。

由此，第一移动件220和第二移动件221以与筒部210的内侧面212a不接触的状态支承在支承部222，所以在移动时不受摩擦阻力。因此，当第一移动件220和第二移动件221在内部空间212的上下方向移动时，能够不受摩擦阻力妨碍而顺畅地移动。由此，能够细微且稳定地调整刀轮101对基板F的刻划负荷。

图12是表示刻划头10的结构的框图。

如图12所示，刻划头10具有图2以及图13所示的板12、安装板13、限位器14、切割机构100、移动机构200、测量部300、摄像部400以及驱动机构600，还具有控制部510、压力施加部500以及驱动部520。

压力施加部500包括未图示的压缩气源，向筒部210的内部空间212的第二空间R2供给气压。

驱动部520使板12相对于基板F在上下方向移动。如上所述，移动机构200的筒部210和测量部300的台330固定在板12。此外，驱动机构600经由安装板13固定在板12。因此，当板12在上下方向移动时，筒部210、台330、载置于台330的负荷传感器310、以及驱动机构600也在上下方向移动。

控制部510包括CPU等的运算处理电路、ROM、RAM、硬盘等存储器。控制部510按照存储器存储的程序控制各部分。

接下来，参照图13～图14的(b)对刻划头10的工作进行说明。另外，这些工作由图12的控制部510进行。

图13是当刀轮101抵接于基板F的表面F1时从Y轴负侧观察刻划头10的侧视图。图14的(a)、(b)是从X轴正侧观察刻划头10的侧视图。但是，在图14的(a)、(b)中省略了切割机构100、摄像部400以及驱动机构600，仅图示出板12、移动机构200以及测量部300。

当由刻划头10开始刻划工作时，控制部510使伺服电机610驱动(参照图1、图4的(a)、(b))，使刀轮101暂时相对于基板F的表面F1退回。在这种情况下，控制部510驱动伺服电机610使切割机构100向上方移动。

然后，控制部510使伺服电机610驱动(参照图1、图4的(a)、(b))刀轮101靠近基板F的表面F1。即，控制部510使伺服电机610驱动切割机构100向下方移动。进而，控制部510使压力施加部500向第二空间R2供给规定的气压。这样一来，向刀轮101供给伺服电机610产生的驱动力以及通过压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力。

如图13所示，控制部510通过上述两个驱动力的差来控制压力施加部500和伺服电机610，以使刀轮101抵接于板F的表面F1。

如图14的(a)所示，抵接构件320的螺母321抵接于负荷传感器310的凸起311，直到刀轮101抵接于基板F的表面F1。在此期间，负荷传感器310测量刀轮101的负荷。

然后，当刀轮101抵接于基板F的表面F1时(参照图13)，板12相对于基板F的表面F1从位置N0向下方移动至位置N1。由于在板12连结有支承负荷传感器310的台330，因此板12移动时台330也移动。由此，由于台330支承的负荷传感器310也移动，负荷传感器310从抵接构件320的凸起311离开。

这样，当刀轮101抵接于基板F的表面F1时，负荷传感器310从抵接构件320离开。即，负荷传感器310测量刀轮101的负荷，直到刀轮101抵接于基板F的表面F1。因此，在负荷传感器310即将从抵接构件320离开时测量的负荷，是刀轮101抵接于基板F的表面F1时的负荷。即，此时的测量值是刀轮101对基板F的刻划负荷。

控制部510将负荷传感器310的测量结果(在负荷传感器310即将从抵接构件320时测量的刻划负荷)与预先设定的刻划负荷比较，校正刻划负荷。

此外，如图2所示，刻划头10在切割机构100的罩150的上表面151设有限位器14。该限位器14设置为用于限制切割机构100向上方的过度移动。在压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力与伺服电机610产生驱动力相比过于大的情况下，虽然切割机构100想要向上方移动，由于限位器14抵接于安装板13的上壁13a，切割机构100不能继续向上方移动。这样，通过限位器14限制切割机构100的向上方的移动。

接下来，对刻划负荷的校正进行说明。

为了使伺服电机610产生的驱动力和压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力的差为规定的刻划负荷，控制部510使压力施加部500向第二空间R2供给气压。此外，控制部510使伺服电机610驱动。能够预先算出为了得到这样的规定刻划负荷所需要的气压和驱动力。

然而，即使向第二空间R2供给理论上计算出的气压，也存在例如由于基板F的种类、刀轮101的规格、状态等而不能得到规定的刻划负荷的情况。伺服电机610产生的驱动力也一样。为此，为了得到规定的刻划负荷，通过预先重复进行试验等，制作算出了向第二空间R2供给的气压和伺服电机610的驱动力的校正值的数据表。这样的数据表存储在用于控制刻划头10的控制部510。当设定规定的刻划负荷时，控制部510参照数据表，使压力施加部500向第二空间R2供给适当的气压。此外，控制部510使伺服电机610驱动。这样，在控制部510具有数据表的情况下，能够设定为规定的刻划负荷。

另一方面，如图14的(a)所示，本实施方式所搭载的负荷传感器310在抵接于抵接构件320的状态下继续测量刀轮101的负荷，直到刀轮101抵接于基板F的表面F1。

然后，当刀轮101抵接于基板F的表面F1时(参照图13)，如图14的(b)所示，负荷传感器310与抵接构件320离开。因此，在抵接构件320即将从负荷传感器310离开时测量的负荷，相当于刀轮101抵接于基板F的表面F1时的负荷，即刻划负荷。

控制部510将这样测量的刻划负荷与设定的刻划负荷进行比较，使压力施加部500供给适当的气压，使伺服电机610驱动，从而使规定的刻划负荷施加在基板F。

这样，本实施方式的刻划头10能够测量即将形成刻划线时的刻划负荷。即，由于在形成刻划线时必须测量刻划负荷，因此每次都向第二空间R2供给适当的气压，驱动伺服电机610。因此，不需要上述的数据表。

此外，当参照数据表调整刻划负荷时，有在即将进行刻划工作时不再重新测量刻划负荷的情况。在这种情况下，虽然在基板F施加了刻划负荷，但是并不清楚是否真的施加了规定的刻划负荷。

与此相对，本实施方式的刻划头10一定会测量即将进行刻划工作时刻划负荷。因此，提高刻划负荷的可靠性，能够以设定的刻划负荷形成刻划线。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式可以获得以下的效果。

如图4的(a)、(b)、图10的(a)所示，滑动丝杠630的正效率与逆效率构成为相同。通过此结构，刀轮101在按压基板F时和在受到来自基板F的反作用力时的丝杠轴631的旋转驱动力E1、E2相等。因此，提高刀轮101的响应性，其结果是刀轮101对基板F的表面F1的顺应性提高。由此，能抑制相对于基板F的表面F1的形状的刻划负荷的变动。因此，在基板F的表面F1的任何位置都能够维持规定的刻划负荷。

此外，丝杠轴631的导程角设计为45°。基于该结构，滑动丝杠630的正效率与逆效率的比为1：1。因此，能够将滑动丝杠630的正效率与逆效率设定为相同。

此外，如上所述，刻划头10采用滑动丝杠630。导程角为45°的滑动丝杠630为广泛使用的构件，能够容易地得到。因此，能够容易地构成驱动机构600。

如图1、图5～图9所示，刻划头10还具有使刀轮101接近和离开基板F的表面F1的其他驱动机构。在这种情况下，其他驱动机构是移动机构200和压力施加部500。

基于该结构，能够通过移动机构200和压力施加部500施加使刀轮101从基板F的表面F1离开的方向的驱动力，通过驱动机构600与驱动力的差，在低负荷的范围内细微地调整施加于基板F的刻划负荷。因此，能够对厚度小的基板F良好地形成刻划线。

如图2、图7的(a)、(b)所示，刻划头10从压力施加部500向第二空间R2供给气压。

基于该结构，能够将伺服电机610产生的驱动力和压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力的差设定为施加于刀轮101的刻划负荷。此时，向第二空间R2供给的空气的一部分穿过第二移动件221与筒部210的内侧面212a之间的间隙，从开口214排出。这样，通过空气穿过间隙，第二移动件221在离开筒部210的内侧面212a的方向受到压力，调心至该压力均衡的位置处。此外，向第二空间R2供给的空气的一部分穿过第一移动件220与筒部210的内侧面212a之间的间隙。由此，第一移动件220也被调心。

因此，第一移动件220和第二移动件221以离开了筒部210的内侧面212a的状态支承在调心位置。此外，第一移动件220也以与筒部210的内侧面212a之间设置间隙的方式配置于支承部222。这样，第一移动件220和第二移动件221以相对于筒部210的内侧面212a无接触的状态被支承，因此在移动时不受摩擦阻力。因此。能够通过移动机构200和压力施加部500稳定地向刀轮101施加驱动力。

因此，能够通过伺服电机610产生的驱动力和压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力的差，细微且稳定地调整刀轮101的刻划负荷。

这样，由于能够细微且稳定地调整刀轮101的刻划负荷，刀轮101对基板F的刻划负荷在基板F的表面F1的任何位置都保持固定。

如图5所示，第一移动件220和第二移动件221为球，筒部210的内部空间212为圆柱形状。

基于该结构，由于第一移动件220和第二移动件221和筒部210的内侧面212a的间隙平缓地变小，能使从压力施加部500供给至第二空间R2的空气顺畅地流通。此外，由于能够使筒部210的内侧面212a的最大直径的纬线的全周上间隙均匀，能够顺畅地进行第一移动件220和第二移动件221的调心，且使第一移动件220和第二移动件221在全周上为不接触的状态。因此，能够使第一移动件220和第二移动件221以不接触内部空间212的状态顺畅地在上下方向移动。

如图7的(a)所示，第一移动件220和第二移动件221形成为直径相同，筒部210的内侧面212a的直径固定。

基于该结构，作为第一移动件220和第二移动件221使用相同类型的球，因此能够简化移动机构200的结构，能够容易地进行组装作业。

此外，第一移动件220和第二移动件221由磁性材料形成，支承部222在第一移动件220和第二移动件221离开的方向的两端具有磁体223、224。

基于该结构，第一移动件220和第二移动件221能够相对于支承部222在垂直于离开方向的方向移动。因此，即使支承部222不能在筒部210的直径方向移动，第一移动件220和第二移动件221也通过空气流过间隙而对支承部222相对地移动，并定位在调心位置。因此，能够顺畅且适当地调心第一移动件220和第二移动件221。其结果是，在内部空间212中，能够将第一移动件220和第二移动件221更加适当地设定为不接触的状态。

如图6的(a)所示，相对于第一移动件220和第二移动件221的磁体223的上表面223a和磁体224的下表面224a为平面。

基于该结构，由于第一移动件220和第二移动件221与磁体223、224点接触，因此第一移动件220和第二移动件221变得容易相对于支承部222移动。因此，通过流经第一移动件220和第二移动件221和筒部210的内侧面212a的间隙的空气的压力，能够使第一移动件220和第二移动件221顺畅地移动至调心位置。

如图5、图7的(a)所示，传递部230经由开口214与支承部222连接。

基于该结构，由于开口214被共用于供给至第二空间R2的空气的排出和与传递部230的连接，能够简化筒部210的结构。

此外，例如在压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力比伺服电机610产生的驱动力过高的情况下，尽管刀轮101抵接于基板F，但仍然向基板F施加刻划负荷。在这样的情况下，可能对基板F过度地施加刻划负荷，从而导致基板F破损等。

但是，传递部230的销232能够在开口214的范围内移动。即，限制传递部230的移动。因此，在上述情况下，即使第一移动件220和第二移动件221向下方移动，由于销232抵接于开口214的下端，因此第一移动件220和第二移动件221不能继续向下方移动。由此，不会向基板F施加过度的刻划负荷。

如图7的(a)、(b)所示，当销232由螺丝226固定在支承部222的孔225内时，由于销232的端部不从孔225突出，因此销232不与筒部210的内侧面212a接触。此外，当传递部230的销232插入支承部222的孔225时，筒部210的侧面211a和槽231的底面231a之间产生间隙，此外，传递部230的槽231以传递部230的侧壁233、234和筒部210的侧面210a之间也产生间隙的方式嵌入突部211。

基于这样的结构，传递部230与筒部210之间的接触面积减少。因此，在第一移动件220和第二移动件221移动时，传递部230也移动，传递部230与筒部210之间的摩擦阻力减少。因此，能够更加细微地调整刀轮101的刻划负荷。

如图13～图14的(b)所示，在刀轮101抵接于基板F的表面F1时，负荷传感器310从抵接构件320离开。负荷传感器310测量抵接构件320即将离开时刀轮101的负荷。该负荷是刀轮101对基板F的刻划负荷。

由此，在用户设定的刻划负荷值与在负荷传感器310即将从抵接构件320离开时测量的刻划负荷值不同的情况下，控制部510根据负荷传感器310的测量值使压力施加部500向第二空间R2供给适当的压力。这样，调节适当的刻划负荷。由此，刻划头10能够在提高了刻划负荷的可靠性的状态下形成刻划线。

此外，在开始刻划工作时测量刻划负荷。根据该测量，压力施加部500向第二空间R2供给气压，以向基板F施加规定的刻划负荷。此外，由伺服电机610输出驱动力。因此，不需要在刻划头10搭载将刻划负荷的校正值数据化的数据表。

此外，为了检测刀轮抵接于基板的位置(0点位置)，通常在刀轮的顶端设置传感器。由此，当刀轮抵接于基板时，传感器与基板接触，检测出0点位置。然而，在传感器多次与基板接触的过程中，有传感器劣化、不能正确地检测0点位置的情况。在这样的情况下，不确定基板的表面的位置，不能够形成规定的刻划线。

关于这一点，如上所述，在本实施方式的刻划头10中，负荷传感器310继续测量刀轮101的负荷，直到刀轮101抵接于基板F的表面F1。然后，当刀轮101抵接于基板F的表面F1时，负荷传感器310从抵接构件320离开。当负荷传感器310即将离开抵接构件320时，负荷值変化。即，负荷值变化的时间点是刀轮101抵接于基板F的表面F1的时间点，此时刀轮101的位置为0点位置。

因此，在通过负荷传感器310得到刻划负荷的同时，检测出0点位置。这样，能够不使用传感器，高精度地检测刀轮101的0点位置。

此外，当刀轮101抵接于基板F的表面F1时，板12向下方移动，抵接构件320的螺母321与负荷传感器310的凸起311离开。

由此，刀轮101能够一边跟随产生在基板F的表面F1的起伏(凹凸)在上下方向移动，一边在基板F形成刻划线。

此外，即使在没有使用刻划头10时，也能始终向第二空间R2施加来自压力施加部500的固定的气压。由此，切割机构100始终定位在上方。即，刀轮101相对于基板F、载置部6等始终定位在上方。因此，在不使用刻划头10时，能够可靠地防止刻划头10由于自重落下从而导致刀轮101与基板F、载置部6等碰撞而破损。

＜变形例＞

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，本发明的实施方式除了上述以外也能够进行各种变更。

例如在上述实施方式中，相对于刀轮101从上方施加由伺服电机610产生的驱动力，从下方施加由压力施加部500产生的气压。

在变形例中，在相对于刀轮101从上方施加由伺服电机610产生的驱动力的基础上，还施加由压力施加部500产生的气压。根据该结构能够变更为以高负荷形成刻划线。

在这种情况下，构成为将图2、图5所示的管501与压力施加部500以未图示的配管连接，并向第一空间R1和第二空间R2分别供给来自压缩气源的气压。

此外，如图11的(a)所示，向第一空间R1供给的气压，将第一移动件220和第二移动件221向下按压。此外，如上所述，伺服电机610产生的驱动力的方向是使刀轮101向基板F侧移动的方向(向下)。与此相对，压力施加部500向第二空间R2施加的气压产生的驱动力是向上的。

即，向第一空间R1供给的气压产生的驱动力和伺服电机610产生的驱动力与向第二空间R2供给的气压产生的驱动力的差，相当于刀轮101对基板F的刻划负荷。

如上所述，本发明的伺服电机610搭载有正效率与逆效率设定为相同的滚珠丝杠。因此，当除了伺服电机610以外还附加由气压产生的驱动力时，能够更高效地向基板F施加更大的刻划负荷。

例如，由于陶瓷形成的基板是硬质的，用低负荷的刻划负荷不能适当地形成刻划线。针对这一点，当刻划头10以上述方式构成时，由于刀轮101能够对基板F施加更大的刻划负荷，因此即使是硬质的基板、厚度大的基板，也能够适当地形成刻划线。

另外，在向第一空间R1供给气压的情况下，向第一空间R1供给的空气的一部分穿过第一移动件220与内部空间212之间的间隙，从开口214向筒部210的外部排出。此时，第一移动件220在离开筒部210的内侧面212a的方向受到压力，调心至该压力均衡的位置处。因此，第一移动件220以离开筒部210的内侧面212a的状态可靠地支承在调心位置。

此外，例如厚度薄的基板需要施加更低负荷的刻划负荷。为此，在想要向基板F施加低负荷的刻划负荷的情况下，能够代替伺服电机610而由压力施加部500施加气压。

在这种情况下，如上所述，以未图示的配管连接如图2、图5所示的管501与压力施加部500，并向第一空间R1和第二空间R2分别供给来自压缩气源的气压。由此，能够由第一空间R1和第二空间R2的压力差得到刻划负荷，能够向基板F施加微小的刻划负荷。

此外，在上述实施方式中，丝杠轴631的导程角设计为45°，但是丝杠轴631也可以设计为正效率与逆效率大致相等。例如，也可以将导程角设计为自45°起几度左右的范围内的某一角度。

此外，在上述实施方式中，使用了滑动丝杠630作为进给丝杠，但只要是包含以正效率与逆效率大致相等的方式设计的丝杠轴的进给丝杠，则不限于上述实施方式的滑动丝杠630。

例如也可以是包含导程角设计为45°左右的丝杠轴的专用滚珠丝杠。

此外，在上述的实施方式中，能够通过载置部6旋转而旋转基板F，来对刻划线的形成方向进行90°变更，但是作为变形例，也可以构成为刀轮101自身90°旋转。在这种情况下，保持如图3的(a)～(c)所示的刀轮101的保持器单元110以能够旋转的方式构成。

此外，本发明的实施方式在权利要求所示的技术思想的范围内可以适当地进行各种改变。

附图标记说明

1：刻划装置

6：载置部

11：运送部

10：刻划头

100：切割机构

101：刀轮

200：移动机构

210：筒部

212：内部空间

212a：筒部的内侧面

214：开口

220：第一移动件

221：第二移动件

222：支承部

223、224：磁体

223a：上表面(接触面)

224a：下表面(接触面)

225：孔

230：传递部

232：销

300：测量部

310：负荷传感器

320：抵接构件

500：压力施加部

600：驱动机构

610：伺服电机

630：滑动丝杠

631：丝杠轴

632：螺母

F：基板

F1：基板的表面

R1：第一空间

R2：第二空间

Claims (12)

1.一种刻划头，其特征在于，具有：

刀轮，其用于在基板的表面形成刻划线；以及

驱动机构，其使所述刀轮抵接于所述基板的表面，

所述驱动机构包括：

伺服电机；

丝杠轴，其通过所述伺服电机绕轴旋转；以及

螺母，其与所述丝杠轴旋合，通过所述丝杠轴的旋转使所述刀轮接近和离开所述基板的表面，

所述丝杠轴和所述螺母的正效率与逆效率相同。

2.根据权利要求1所述的刻划头，其特征在于，

所述丝杠轴的导程角为45°。

3.根据权利要求1或2所述的刻划头，其特征在于，

所述丝杠轴和所述螺母构成滑动丝杠。

4.根据权利要求1或2所述的刻划头，其特征在于，还具有：

其他驱动机构，其使所述刀轮接近和离开所述基板。

5.一种刻划头，其特征在于，

所述其他驱动机构还具有：

移动机构；以及

压力施加部，其向所述移动机构供给气压，

所述移动机构包括：

第一移动件；

第二移动件，其配置于比所述第一移动件更靠近所述基板的位置；

支承部，其以规定的间隔支承所述第一移动件和所述第二移动件；

筒部，其收容所述第一移动件、所述第二移动件以及所述支承部，在所述第一移动件与所述第二移动件之间的位置具有与外部连通的开口；以及

传递部，其用于将所述第一移动件和所述第二移动件的移动向所述刀轮传递，

在所述第一移动件和所述第二移动件与所述筒部的内侧面之间设有间隙，

所述压力施加部至少向第一空间和第二空间中的所述第二空间供给气压，其中，所述第一空间为相对于所述第一移动件在所述支承部的相反侧的空间；所述第二空间为相对于所述第二移动件在所述支承部的相反侧的空间。

6.根据权利要求5所述的刻划头，其特征在于，

所述第一移动件和所述第二移动件为球，

所述筒部的内侧面为圆柱形状。

7.根据权利要求5或6所述的刻划头，其特征在于，

所述第一移动件和所述第二移动件直径相同，

所述筒部的内侧面的直径固定。

8.根据权利要求5或6所述的刻划头，其特征在于，

所述第一移动件和所述第二移动件由磁性材料形成，

所述支承部在所述第一移动件和所述第二移动件离开的方向的两端具有磁体。

9.根据权利要求8所述的刻划头，其特征在于，

所述磁体分别与所述第一移动件和所述第二移动件的接触面为平面。

10.根据权利要求5或6所述的刻划头，其特征在于，

所述传递部经由所述开口与所述支承部连接。

11.根据权利要求1或2所述的刻划头，其特征在于，

还具有测量部，其测量所述刀轮对所述基板的负荷。

12.一种刻划装置，其对基板进行刻划，其特征在于，具有：

载置部，其载置所述基板；

刻划头，其用于在所述基板形成刻划线；以及

运送部，其使所述刻划头移动，

所述刻划头具有：

刀轮，其用于在基板的表面形成刻划线；以及

驱动机构，其使所述刀轮抵接于所述基板的表面，

所述驱动机构包括：

伺服电机；

丝杠轴，其通过所述伺服电机绕轴旋转；以及

螺母，其与所述丝杠轴旋合，通过所述丝杠轴的旋转使所述刀轮接近和离开所述基板的表面，

所述丝杠轴和所述螺母的正效率与逆效率相同。

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